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Title: Utilização de escória de ferro silício-manganês como agregado em misturas asfálticas dosadas pela metodologia SUPERPAVE.
Authors: Torres, Ana Mara Araújo
metadata.dc.contributor.advisor: Fernandes, Gilberto
Marques, Geraldo Oliveira
Keywords: Comportamento mecânico
Escória
Mistura asfáltica
Pavimentos alternativos
SUPERPAVE
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Fernandes, Gilberto
Pereira, Eleonardo Lucas
Spada, Jorge Luís Goudene
Citation: TORRES, Ana Mara Araújo. Utilização de escória de ferro silício-manganês como agregado em misturas asfálticas dosadas pela metodologia SUPERPAVE. 2018. 220 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: A área da pavimentação é uma grande consumidora de recursos naturais, o que motiva a busca por alternativas de materiais para implantação e/ou recuperação da malha rodoviária do país. Considerando que o Brasil está posicionado entre os maiores produtores do ramo siderúrgico e, que um dos resíduos de maior volume gerado nestas indústrias são as escórias, a presente dissertação visa avaliar a viabilidade técnica do uso de escória de ferro silício-manganês como agregado para misturas asfálticas. Foram caracterizados os materiais escória, pedra britada e ligante asfáltico, utilizados como matérias-prima dessas misturas. A escória de ferro silício-manganês foi estudada através de ensaios normatizados para pavimentação, além de ensaios químicos e ambientais. Adotando a metodologia de dosagem Superpave, sucedeu os experimentos para a determinação do teor de projeto das misturas asfálticas com diferentes composições de agregados, siderúrgico e convencional, utilizando o CAP 30/45. As misturas asfálticas foram submetidas a avaliação mecânica por meio dos ensaios de resistência à tração estática por compressão diametral, módulo de resiliência, vida de fadiga por compressão diametral a tensão controlada e creep estático. Além disso, a partir de um estudo de um trecho da rodovia federal BR-040 e das propriedades do agregado siderúrgico determinadas experimentalmente, o presente trabalho aborda uma análise mecanicista, comparando duas estruturas de pavimentos asfálticos, com e sem escória de FeSiMn, quanto à capacidade estrutural e de vida útil de projeto, através do programa de dimensionamento mecanístico-empírico SisPavBR e da ferramenta AEMC. Verificou-se que a alteração do revestimento convencional pelo revestimento com escória, pode representar variações significativas na vida útil do pavimento, sendo que o pavimento alternativo apresenta um desempenho melhor que o revestimento convencional no que diz respeito à vida de fadiga. Os resultados, com base em todas análises realizadas, demonstram que o agregado siderúrgico pode ser, a princípio, utilizado para compor o revestimento asfáltico como alternativa técnica e ambientalmente viável.
metadata.dc.description.abstracten: The paving area is a major consumer of natural resources, which motivates the search for alternative materials for the implantation and/or recovery of the country's road network. Considering that Brazil is positioned among the largest producers in the steel industry and that one of the largest residues generated in these industries is slag, the present dissertation aims to evaluate the technical feasibility of the use of silicon-manganese iron slag as aggregate for mixtures asphaltic. The materials slag, crushed stone and asphalt binder were used as raw materials for these mixtures. Silicon-manganese iron slag was studied through standardized tests for paving, as well as chemical and environmental tests. Adopting the Superpave dosing methodology, experiments were carried out to determine the design content of asphalt mixtures with different aggregate compositions, both metallurgical and conventional, using CAP 30/45. The asphalt mixtures were submitted to mechanical evaluation by means of the tests of the tensile strength by diametrical compression, modulus of resilience, fatigue life by diametral compression at controlled tension and static creep. In addition, from a study of a section of the BR-040 federal highway and experimentally determined steel aggregate properties, the present work addresses a mechanistic analysis comparing two asphalt pavement structures, with and without FeSiMn slag, for structural capacity and project life, through the SisPavBR mechanistic-empirical sizing program and the AEMC tool. It has been found that alteration of the conventional coating by the slag coating can represent significant variations in the shelf life, with the alternative flooring performing better than the conventional coating with respect to the life of the fatigue. The results, based on all the analyzes carried out, show that the steel aggregate can be used in principle to make the asphalt coating as technical and environmentally viable alternatives.
Description: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10287
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 20/09/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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