Avaliação da Deformação Permanente de Misturas Betuminosas Incorporadas com Resíduos Plásticos através de Ensaios Fundamentais

Abstract

Os pavimentos rodoviários são sujeitos a solicitações externas, que, durante o decorrer da sua vida útil, contribuem gradualmente para a redução da sua qualidade. Entre elas, destacam-se o tráfego e as temperaturas elevadas, que atuam como fator importante no aparecimento e evolução de patologias tais como deformações permanentes e fendilhamento. Com a crescente exigência em relação ao desempenho e durabilidade das infraestruturas de transporte, aliada à necessidade de utilizar materiais mais sustentáveis e económicos, desenvolveram-se estudos de integração de materiais de origem reciclada nas misturas betuminosas, nomeadamente de composição plástica.A presente dissertação analisa o desempenho de misturas betuminosas a quente com a inclusão de resíduos de Polietileno de Baixa Densidade (PEBD). Os fragmentos de PEBD são inseridos diretamente durante o processo da mistura, via seca. Posteriormente é estudado o desempenho à deformação permanente de amostras produzidas por diferentes métodos de compactação – compactação de rolos e compactação giratória – através de um ensaio fundamental, ensaio de compressão uniaxial cíclico, que oferece uma mais detalhada caracterização das misturas em estudo.Os diferentes métodos de compactação resultam em amostras com comportamentos distintos à deformação permanente, apesar das propriedades volumétricas serem semelhantes. Independentemente do modo de compactação analisado, a inserção de resíduos plásticos reciclados resultou num acréscimo da resistência à deformação permanente da mistura, comparativamente à mistura não aditivada.

Road pavements are subjected to external actions, which, during its lifetime, contribute gradually to the degradation of its main qualities. Traffic and high temperatures stand out as the main factors in the emergence and development of pavement distresses such as permanent deformation and surface cracking. With the increasing demand regarding the performance and durability conditions of asphalt pavements, paired with a necessity to employ sustainable and economical materials, researches were developed in order to study the addition of recycled substances, namely plastic waste, to bituminous mixtures.The current dissertation analyses the performance of hot mix asphalt with the inclusion of Low-Density Polyethylene (LDPE). The LDPE fragments are inserted directly into the mixture, a process designated dry method. Afterwards, mixtures are subjected to different compaction methods – roller compaction and gyratory compaction – and their resistance to permanent deformation evaluated through a fundamental based laboratory test, uniaxial cyclic compression test, which allows for a highly detailed characterization of the material.The various compaction methods result in samples that show distinctive resistance to permanent deformation, although volumetric properties are nearly identical. Regardless of the compaction method used, the incorporation of plastic waste (PEBD) allowed for an increase in the performance regarding permanent deformation, in relation to the non-modified asphalt mixture.