Margareth Carvalho Coutinho Cravo
Título
Efeitos do Envelhecimento Térmico e Fotoquímico em Ligantes Asfálticos, Mástique e Matriz de Agregados Finos
Resumo
Os materiais asfálticos durante sua aplicação e serviço ficam expostos a uma série de fenômenos que intensificam a sua degradação. Os ensaios de laboratório que simulam o envelhecimento a curto e a longo prazo, realizados em estufa e vaso de pressão respectivamente, submetem as amostras ao envelhecimento sob temperaturas altas e em presença de ar, mas não contemplam a influência da radiação Ultravioleta (UV) no sistema e tampouco a participação do agregado mineral. Diante deste cenário, este trabalho tem o objetivo de estudar as transformações químicas ocorridas durante os diferentes processos degradativos (térmico e fotoquímico) utilizando técnicas como o Infravermelho, Cromatografia Líquida, Parâmetro de Heithaus, Ressonância Magnética Nuclear e Distribuição de Peso Molecular em amostras de CAP puras e aditivadas com lignina (antioxidante natural). Para o estudo do comportamento reológico utilizou-se o Modelo de Christensen-Anderson para calcular o parâmetro R e o ensaio de Varredura Linear de Amplitude para se conhecer a tolerância ao dano deste material. Ensaios reológicos de curva mestra e LAS também foram realizados na Matriz de Agregados Finos (MAF) composta por Cal Hidratada, para se compreender o comportamento destas estruturas face os diferentes tipos de envelhecimento. A análise química e reológica, em todos os ensaios, evidenciou caminhos diferentes entre o envelhecimento térmico e fotoquímico. Além disso, a lignina teve boa resposta como antioxidante para ambos os processos degradativos. E por último, a participação do fíler como inibidor ou catalisador das reações de oxidação dependerá do tipo de processo degradativo ao qual ele estará exposto.
Abstract
The bituminous materials during its application and in service are exposed to a series of phenomena that enhance degradation. The laboratory tests simulating the short and long term aging, performed in oven and pressure vessel, submit the samples to aging at high temperatures and the presence of air, but does not include the influence of Ultraviolet radiation (UV) in the system and nor the participation of mineral aggregate. In this scenario, this work aims to study the chemical changes that occur during the different degradative processes, thermal and photochemical, using techniques such as Infrared, Liquid Chromatography, Heithaus Parameter, Nuclear Magnetic Ressonance and Molecular Weight Distribution in neat asphalt binder and or with lignin (natural antioxidant). To study the rheological behavior it was used the Christensen-Anderson model to calculate the R parameter and the linear amplitude sweep test to know the damage tolerance of this material. Master curve and LAS were also carried out on fine aggregate matrix (FAM) and mastic of hydrated lime and granite filler, to understand the behavior of these structures against different types of aging. The chemical and rheological analysis, in all tests showed different paths between the thermal and photochemical aging. In addition, lignin had a good response as an antioxidant for both degradative processes. Finally, the participation of fillers as an inhibitor or catalyst for oxidation reactions depend on the type of degradative process to which it is exposed.
