Efeito da adição de resíduos de polietileno de alta densidade e borracha de pneus em ligante asfáltico 50/70

Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil. Orientador: Prof. Dr. Ricardo Oliveira de SouzaNo Brasil a pavimentação de ruas, avenidas e estradas são executadas maiormente com misturas asfálticas, em que o ligante asfáltico tem papel fundamental na coesão, resistência ao afundamento de trilha de roda, resistência à fadiga e resistência ao trincamento térmico. O desempenho desses ligantes pode ser melhorado com a adição de modificadores como estireno-butadieno-estireno (SBS), etileno acetato de vinilo (EVA), resíduo de polietileno e/ou de borracha de pneus reciclados. Neste sentido, este estudo avaliou o efeito da adição de resíduo de polietileno de alta densidade (PEAD) em teores de 1, 2, 3% e de borracha de pneus reciclados em teores de 13 e 15% ao ligante asfáltico convencional 50/70. A avaliação envolveu ligantes não envelhecidos e envelhecidos em curto prazo, de modo que todos os ligantes foram submetidos a ensaios de ponto de amolecimento, ponto de fulgor, viscosidade Brookfield, cisalhamento dinâmico, fluência em viga, termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial e espectroscopia de infravermelho, e para todos os resultados foram realizadas análises de regressão linear múltipla. Constatou-se a adição de PEAD e borracha de pneus agem como agentes redutores de perda de massa, de modo a diminuir a volatilização do CAP modificado. Para os maiores teores de adição de PEAD e menores teores de borracha, houve um aumento da consistência e da resistência ao afundamento de trilha de roda. A adição de 13% de borracha + 3% de PEAD apresentou o melhor desempenho dentre os ligantes modificados avaliados.In Brazil, asphalt mixtures are used for almost streets, avenues and highways paving works. In this case, asphalt binder has a key role considering the cohesion, resistance do rut depth, resistance to fatigue and to thermal cracking. Binder modifiers such styrene- butadiene-styrene (SBS), ethylene-vinyl-acetate (EVA), Polyethylene and ground rubber have been used to enhance the performance of unmodified asphalt binders. This study evaluated the addition of High Density Polyethylene (HDPE) residue (1, 2, 3%) and ground rubber from scrap tires (13 and 15%) to 50/70 (grade of penetration) asphalt binder. The evaluation comprised unaged and short-term aged modified and unmodified asphalt binders. Laboratory tests such the softening point, flash point, Brookfield viscosity, dynamic shearing, creep stiffness, thermogravimetry and differential calorimetry were carried out for all binders. Regression analyses were accomplished considering the laboratory data results. It was found that modified binders using higher HDP addition rates allied to lower ground rubber rates improved consistency and resistance to rut depth. The addition of 13% ground rubber plus 3% HDPE proved the best performance amongst modified binders evaluate