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Tipo: Dissertação
Título: Estudo da utilização de cinzas pesadas de termelétricas para aplicação em microrrevestimento asfáltico a frio
Autor(es): Dantas, Davi Torquato
Orientador: Barroso, Suelly Helena de Araújo
Palavras-chave: Transportes;Pavimentos;Usinas termoelétricas;Manutenção;Microsurfacing;Bottom ashes;Preventive maintenance
Data do documento: 2019
Citação: DANTAS, D. T. Estudo da utilização de cinzas pesadas de termelétricas para aplicação em microrrevestimento asfáltico a frio. 2019. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Resumo: O Microrrevestimento Asfáltico a Frio (MRAF) é um tipo de revestimento utilizado principalmente na manutenção preventiva de pavimentos que ganhou amplo destaque mundial nas últimas décadas. Sua composição é constituída basicamente de agregados minerais, filer, água, aditivo e emulsão asfáltica modificada por polímero. Os agregados minerais representam mais de 90% do peso final da mistura, sendo importante o estudo acerca da utilização de agregados alternativos na composição do MRAF por questões técnicas, econômicas ou ambientais. Paralelo a isso, a combustão do carvão mineral em termelétricas para geração energética produz cinzas leves e pesadas que podem gerar um passivo ambiental. Nesse sentido, o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar a utilização das cinzas pesadas de termelétricas como agregado alternativo ao pó de pedra na composição do MRAF por meio de análises técnica, financeira e ambiental. Para tanto, o método empregado neste trabalho foi dividido em quatro etapas. Na primeira, foram coletados e caracterizados os agregados minerais, as cinzas pesadas, os fíleres e a emulsão. Na segunda etapa, foram definidas as proporções de agregados mineral e alternativo (10%, 30% e 50%) nas composições a serem ensaiadas. Na terceira etapa, foram realizados os ensaios de projeto de dosagem para analisar os desempenhos das composições definidas na etapa anterior, bem como verificar o atendimento aos aspectos ambientais. Na última etapa, foram comparados os custos das composições de MRAF com e sem a cinza pesada. Verificou-se que o incremento de cinzas pesadas ocasionou redução do desempenho das misturas, indicando provável incompatibilidade química entre teores mais altos (30% e 50%) desse material e a emulsão asfáltica RC-1C E. Sendo assim, os ensaios de projeto de dosagem do MRAF indicaram que as cinzas pesadas poderiam substituir até 10% dos agregados minerais. No que diz respeito à classificação ambiental, acredita-se que o uso desse percentual baixo não torne a mistura com 10% de cinza pesada perigosa. Da análise financeira, pode-se observar uma redução no custo unitário direto de execução do MRAF de cerca de 5% com a substituição de 10% dos agregados minerais por cinzas pesadas indicando uma viabilidade financeira de utilização das cinzas pesadas como agregados alternativos na execução de MRAF.
Abstract: Microsurfacing is a slurry seal mainly used in the preventive maintenance of pavements that has gained worldwide prominence in recent decades. Its composition consists basically of mineral aggregates, filler, water, additives and polymer-modified emulsified asphalt. Mineral aggregates account for over ninety percent of the final weight of the mixture, so it is important to study the use of alternative aggregates in microsurfacing composition for technical, economic or environmental reasons. Meanwhile, combustion of coal in thermal power plants produces fly ash and bottom ash that can create an environmental problem. Thus, the main objective of this research is to evaluate the use of bottom ash as an alternative aggregate in the microsurfacing composition through technical, financial and environmental analysis. Thereunto, the methodology of this work was divided into four stages. In the first one, the mineral aggregates, the ash and the emulsion were collected and characterized. In the second stage, the proportions of mineral and alternative aggregates (10%, 30% and 50%) in the compositions to be tested were defined. In the third stage, the mix design tests were performed to analyze the performances of the compositions defined in the previous stage, the compliance with the environmental aspects was also verified. In the last step, the costs of microsurfacing compositions with and without the alternative aggregate were compared. It was verified that the increase of bottom ash caused a reduction in the performance of the mixtures, indicating probable chemical incompatibility for higher contents (30% and 50%) of this material and the RC-1C E asphalt emulsion. Therefore, the mix design tests of microsurfacing indicated that bottom ash could replace up to 10% of mineral aggregates. Regarding the environmental classification, it is believed that the use of this low percentage doesn’t make mixture with 10% bottom ash dangerous. In the financial viability analysis, was observed a reduction in the direct unit cost of implementing the microsurfacing about 5% by replacing 10% of mineral aggregates with bottom ash indicating a financial viability of using bottom ash as alternative aggregates in the execution of microsurfacing.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49898
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