Obtenção de emulsões asfálticas convencionais e modificadas com argilas e nanoargilas

The increasing demand for asphalt leads to the development of techniques that can improve the quality of products and increase the useful working life of pavements. Consequently, there is a growing application of asphalt emulsions, which are produced from a mixture of petroleum asphalt cement (CAP) with an aqueous phase. The main advantage of asphalt emulsions is its cold application, reducing energy costs. Conventional emulsions are obtained using asphalt, water, solvent, and additives. The modified asphalt emulsion is developed by adding a modifying agent to conventional emulsions. These modifiers can be natural fibers, waste polymers, nanomaterials. In this work modified asphalt emulsion were obtained using organoclays. First, it was prepared a conventional asphalt emulsion with the following mass proportion: 50% of 50/70 penetration grade CAP, 0.6% of additives and 3% of emulsifier, 20% of solvent and 26.4% of water. It was used bentonite and vermiculite (1% and 4%) to obtain the modified asphalt emulsion. Bentonite and vermiculite were added in its raw state and as an organoclay form and as an organoclay-acid form, resulting in 26 experimental runs. The methodology described by Qian et al. (2011), with modifications, was used to obtain the organoclay and the organoclay-acid form. infrared spectroscopy (IR)) were used to characterize the clays and nanoclays. The emulsions were prepared in a colloidal mill, using 30 minutes and 1 hour as mixing time. After, the emulsions were characterized. The following tests were performed, in accordance with the Brazilian specifications (DNER- 369/97): sieve analysis, Saybolt Furol viscosity, pH determination, density, settlement and storage stability, residue by evaporation, and penetration of residue. Finally, it can be concluded that the use of nanoclays as asphalt modifiers represent a viable alternative to the road paving industry

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Com o aumento da demanda por asfaltos, faz-se necessário o desenvolvimento de técnicas que melhorem a qualidade e aumentem o tempo de vida útil dos pavimentos. Com isso, cresce a aplicação das emulsões asfálticas, que são produzidas a partir de uma mistura de Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) e uma fase aquosa, tendo como principal vantagem a redução de custos energéticos devido a sua aplicação ser a frio. Neste trabalho foram obtidas emulsões asfálticas convencionais e modificadas. Para a obtenção de emulsões asfálticas convencionais foram utilizados os seguintes constituintes: asfalto, água, solvente e aditivos. As emulsões asfálticas modificadas foram desenvolvidas a partir da adição de um agente modificante às emulsões asfálticas convencionais. Os agentes modificantes utilizados foram a bentonita e a vermiculita natural e modificadas com tensoativos. Primeiramente, preparou-se uma emulsão asfáltica convencional nas seguintes proporções: 50% de CAP 50/70, 0,6% de aditivos e 3% de emulsificante em relação à quantidade de asfalto, 20% de solvente e 26,4% de água. Para a obtenção da emulsão asfáltica modificada, foi utilizada a bentonita e vermiculita como agente modificador em proporções de 1% e 4 %. Os constituintes foram adicionados ao moinho coloidal por períodos de 30 e 60 minutos. Foram realizados 26 ensaios, onde a bentonita e vermiculita foram adicionadas na sua forma natural, na forma organofílica e na forma organofílica em meio ácido. Para a obtenção da argila organofílica e organofílica em meio ácido utilizou-se o método de Qian et al. (2011), com adaptações. Para caracterização das argilas e nanoargilas utilizou-se a técnica de espectroscopia no infravermelho (IV). Após o período de emulsificação, foram realizados os ensaios para caracterização da emulsão obtida. Os seguintes ensaios foram realizados, de acordo com as especificações técnicas (DNER-EM 369/97): peneiramento, viscosidade Saybolt Furol, pH, densidade, sedimentação, resíduo por evaporação e penetração. Por fim, pode-se concluir que as emulsões asfálticas modificadas com nanoargilas apresentam-se como uma alternativa para o setor de pavimentação