Evaluation of mechanical properties of graphite produced asphalt mixtures
DOI:
https://doi.org/10.31686/ijier.vol8.iss2.2192Keywords:
Four-point bending, pavement construction, asphalt composite, graphiteAbstract
Este trabalho avalia o comportamento mecânico do concreto asfáltico embebido em grafite natural (CA-GRAFP) de um aparelho de flexão de 4 pontos. Os modelos experimentais apresentaram frequências de 0,1 Hz, 0,2 Hz, 0,5 Hz, 1 Hz, 2 Hz, 5 Hz, 10 Hz e 20 Hz e temperaturas de 0 ° C a 40 ° C em incrementos de 5 ° C conforme EN 12697 -26. O objetivo foi avaliar o uso de grafite natural na substituição de uma carga tradicional, bem como avaliar as propriedades relacionadas à rigidez resultante de inúmeras combinações de carga. Os resultados mostraram que as amostras de concreto asfáltico embebido em grafite (CA-GRAFP) tiveram um aumento no seu módulo elástico quando comparado ao concreto asfáltico de referência (CA-REF) à medida que a frequência e a temperatura aumentaram.
References
[2] Kim, Y. R., Little, D. N., & Song, I. I. (2003). Effect of Mineral Fillers on Fatigue Resistances and Fundamental Material Characteristics: Mechanistic Evaluation. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1832, 1-8.
[3] Filho, C. L. D. N. Avaliação laboratorial de misturas asfálticas sma produzidas com ligante asfalto-borracha. 2004. 67p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Engenharia de São Carlos, SP. 2004.
[4] Faxina, A. L. Estudo da viabilidade técnica do uso de resíduo de óleo de xisto como óleo extensor de ligantes asfalto-borracha. Tese de Doutorado. Escola de Engenharia de São Carlos, SP. 2006.
[5] Alecrim, A. V. Estudo do resíduo quartzito foliado para emprego em estrutura de pavimentos. Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos, SP. 2009.
[6] Bardini, V. S., Klinsky, L. M., & FERNANDES JR, J. L.; ROQUE, R. Influência do fíler mineral no comportamento reológico de mástiques asfálticos. Revista Transportes. v. 20, n. 3, p. 19-26, 2012
[7] Arao, M. Avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas com a inserção de polietileno tereftalato (PET) triturado. Dissertação de Mestrado. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Departamento de Engenharia Civil, 2016.
[8] Carlesso, G. C. Estudo do comportamento de mistura asfáltica modificada por nanoargila e polímero SBS. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Florianópolis, 2017.
[9] Souza, M. F.; Soriano, J.; Patino, M. T. O. Resistência à compressão e viabilidade econômica de blocos de concreto dosado com resíduos de tijolos cerâmicos. Matéria, v.23, n.3, 2018.
[10] Frota, C. A.; Nunes, F. R. G.; Silva, C. L.; Melo, D. M.; Santos, M. G. R. Desempenho Mecânico de Mistura Asfálticas Confeccionadas com Agregados Sintéticos de Argila Calcinada. Cerâmica, v. 53, p. 255-262, 2007.
[11] Nunes, F. R. G.; Silva, C. L.; Frota, C. A. Obtenção do módulo dinâmico de misturas asfálticas com agregados sintéticos de argila calcinada, utilizando o ensaio de compressão diametral. Transportes (Rio de Janeiro), v. XVII, p. 5-13, 2009.
[12] Frota, C. A.; Nunes, F. R. G.; Guimarães, D. M. D.; Souza, R. J. Q.; Fortes, R. M. The Reuse of Construction and Demolitions Materials as a Substitute for Pebbles Taken from River Beds in The Amazon (Brazil) for Use as Aggregate in Asphalt Mixtures. IJP. International Journal of Pavements, v. 9, p. 79-86, 2010.
[13] Sarges, R. R.; Nogueira, A. C. R.; Frota, C. A. Depósitos Argilosos Cenozóicos do Estado do Amazonas: Utilização como Agregados de Argilas Calcinadas para Pavimentações na Região Amazônica. Brazilian Geographical Journal, v. 1, p. 33-49, 2010.
[14] Cunha, T. M. F.; Frota, C. A. Ligante Asfáltico Modificado: uma Abordagem sobre a Utilização dos Modificadores, Polímero EVA e Fibra Natural da Amazônia. Petro & Química, v. 337, p. 54-56, 2011.
[15] Valenca, P. M. A.; Frota, C. A. Estudo de Misturas Areia-Asfalto com Areia de Resíduo de Construção e Demolição, Fibra do Açaí e Polímeros para a Cidade de Manaus, AM. Ciência & Engenharia (UFU. Impresso), v. 20, p. 11-19, 2011.
[16] Valenca, P. M. A.; Frota, C. A. Misturas Areia-Asfalto com Fibra do Açaí e Resíduo da Construção Civil para a Cidade de Manaus. T&C Amazônia, v. 21, p. 50-54, 2011.
[17] Dantona, D. M.; Frota, C. A. Estudo de misturas asfálticas com ligante modificado pelo polímero EVA para pavimentos urbanos de Manaus - AM. Polímeros (São Carlos. Impresso), v. 21, p. 13-18, 2011.
[18] Cunha, T. M. F.; Correia, J. C.; Frota, C. A.; Chaar, S. M.; Couceiro, P. R. C. Efeito da adição de material vegetal (fibra da castanha de cutia) e polímero (SBS) nas propriedades do ligante asfáltico (CAP 50/70). Polímeros (São Carlos. Impresso), v. 22, p. 345-351, 2012.
[19] Silva, C. L.; Silva, A. C. L.; Frota, C. A. Módulo dinâmico de compósitos asfálticos com agregados sinterizados de argila calcinada. Cerâmica (São Paulo. Impresso), v. 60, p. 10-21, 2014.
[20] Silva, A. C. L.; Frota, C. A.; Frota, H. O. Módulo complexo de compósitos asfálticos com argila calcinada sob flexão a quatro pontos. Matéria (UFRJ), v. 20, p. 436-451, 2015.
[21] Silva, C. L.; Frota, H. O.; Frota, C. A. Sintered Calcined Clay as an Alternative Coarse Aggregate for Asphalt Pavement Construction. Open Journal of Civil Engineering, v. 05, p. 281-288, 2015.
[22] Silva, A. C. L.; Frota, C. A. Análise teórico-experimental do módulo dinâmico de compósitos asfálticos com argila calcinada. Cerâmica, São Paulo, v. 62, n. 364, p. 392-399, dez. 2016.
[23] Cunha, T. M. F.; Cardoso, G.; Frota, C. A. Rheological Properties of Asphalt Binders Modified With Natural Fibers and Oxidants. Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology, v. 4, p. 8332, 2017.
[24] Cunha, M. J. A.; Silva, C. L.; Lima, C. A. P.; Frota, C. A. Efeito da temperatura no comportamento mecânico de misturas asfálticas com agregados sinterizados de argila calcinada (ASAC). Matéria (Rio de Janeiro), v. 23, p. 11970, 2018.
[25] Melo, J. V. S. Desenvolvimento e estudo do comportamento reológico e desempenho mecânico de concretos asfálticos modificados com nanocompósitos. Tese de Doutorado -Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2014.
[26] Marcon, M. F. Estudo e comparação do desempenho mecânico e reológico entre concretos asfálticos modificados por polímero SBS, borracha moída de pneu e nanomateriais. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2016.
[27] Melo, J. V. S.; Trichês, G. Evaluation of properties and fatigue life estimation of asphalt mixture modified by organophilic nanoclay. Construction and Building Materials, v. 140, p. 364-373, 2017.
[28] Carlesso, G. C.; Trichês, G.; Melo, J. V.S.; Marcon, M. F.; Thives, L. P.; Luz, L. C. Evaluation of Rheological Behavior, Resistance to Permanent Deformation, and Resistance to Fatigue of Asphalt Mixtures Modified with Nanoclay and SBS Polymer. Applied Sciences-Basel, v. 9, p. 2697-2713, 2019.
[29] ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM C 136: Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. USA, 2006.
[30] ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM C 127: Standard test method for density, relative density (specific gravity), and absorption of coarse aggregate. USA, 2015.
[31] ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM C 128: Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate. USA, 2015.
[32] ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM C 188: Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement. USA, 2017.
[33] ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM D4867: Standard Test Method for Effect of Moisture on Asphalt Concrete Paving Mixtures. USA, 2014.
[34] Mello, L. G. R. O estudo do dano em meio contínuo no estudo da fadiga em misturas asfálticas. Tese de Doutorado - Universidade de Brasília, Distrito Federal. 2008.
[35] Lima, C. A. P. Comportamento mecânico com resíduos industriais, sob flexão a quatro pontos, para construção de pavimentos flexíveis. 2017. 123p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2017.
[36] Torres, A. P. Compósitos com biochar e carvão vegetal para camadas de pavimentos asfálticos. 2018. 69p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2018.
[37] EN - European Standard. EN 12697-26: Bituminous mixtures - test methods for hot mix asphalt, part 26: Stiffness. CEN, Brussels. 2004.
[38] Belém, J. Caracterização Mineralógica, Física e Termobarométrica de Minérios de Grafita da Província Grafítica Bahia-Minas. Dissertação - Universidade Federal de Minas Gerais. UFMG. Programa de Pós-Graduação do Instituto de Geociências. Belo Horizonte, 2006.
[39] Chabot, A.; Chupin, O.; Deloffre, L.; Duhamel, D. Viscoroute 2.0: A tool for simulation of moving load effects on asphalt pavement. Journal Road Materials and Pavement Design, v. 11, p. 227–250, 2011.
[40] Airey, G.D. (2002). Use of black diagrams to identify inconsistencies in rheological data. Road Materials and Pavement Design, v.3, n, 4, p. 403-424, 2002.
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