Incorporação de glicerina bruta e borra oleosa da indústria do biodiesel em cimento asfáltico de petróleo

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dc.contributor.advisorGuedes, Carmen Luisa Barbosa
dc.contributor.authorAlves, Matheus Vinicius Almeida
dc.contributor.bancaPaiva, Juliani Chico Piai
dc.contributor.bancaAndrade, Milena Martins
dc.contributor.coadvisorFaxina, Adalberto Leandro
dc.coverage.extent81 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-08-31T17:50:45Z
dc.date.available2026-08-31T17:50:45Z
dc.date.issued2023-05-23
dc.description.abstractO cimento asfáltico de petróleo (CAP) é regulamentado pela Agência Nacional de Petróleo e Biocombustíveis (ANP) é classificado com base na sua penetração, a adotada neste estudo foi o CAP 50/70, produto amplamente utilizado em território nacional devido à sua recomendação para rodovias ou vias urbanas com tráfego de baixo a moderado. O objetivo desta pesquisa é avaliar as características e propriedades do ligante asfáltico de petróleo em mistura com glicerina bruta, coproduto do biodiesel, e borra oleosa resultante da neutralização do óleo vegetal, através da regulamentação ANP Nº 19 de 2006. Para esse propósito, foi selecionada uma amostra como referência padrão contendo 100% de CAP 50/70, além de outras doze amostras preparadas com CAP 50/70 em combinação com os ligantes alternativos: glicerina bruta em percentuais relativos (1, 2, 3, 4, 6 e 8%) e/ou borra oleosa (1, 2, 3, 4, 6 e 8%). Os ensaios conduzidos incluíram o ensaio de penetração, no qual as amostras com percentuais iniciais de glicerina e/ou borra oleosa (CAP 50/70 G2, CAP 50/70 G4, CAP 50/70 G6, CAP B2, CAP G1B1 e CAP 50/70 G2B2) obtiveram resultados de classificação para CAP 30/45, especificação recomendada para tráfego intenso. A amostra (CAP 50/70 B8) obteve uma classificação para CAP 85/100, pouco utilizado devido ao comportamento reológico do ligante asfáltico, capaz de causar deformações permanentes e inviabilizar sua utilização. No ensaio de ponto de amolecimento, todas as incorporações alcançaram o mínimo estabelecido pela norma ANP Nº 19 para o CAP 50/70, mesmo com resultados de classificação diferentes obtidos no ensaio de penetração para o CAP 50/70, não é viável utilizar os parâmetros dessas classificações, uma vez que as amostras são compostas majoritariamente por CAP 50/70. Para a viscosidade rotacional a incorporação de glicerina bruta e/ou borra oleosa resulta em uma redução da viscosidade comparado ao CAP 50/70, impactando a minimização de consumo de energia nos procedimentos aos quais os ligantes são submetidos. O ensaio de ponto de fulgor, apenas 5 amostras atingiram a temperatura mínima de 235 ºC exigida pela ABNT NBR 11341. Essas amostras foram o CAP 50/70 G2, CAP 50/70 G4, CAP 50/70 B2, CAP 50/70 B4 e CAP 50/70 G1B1, evidenciando as amostras com percentuais iniciais de incorporação de glicerina bruta e/ou borra oleosa não alteram bruscamente o ponto de fulgor do CAP 50/70 mantendo assim os padrões de segurança para o manuseio e aplicação do CAP. Com ensaio de ductilidade, todas as amostras atingiram o limite máximo de 100 cm, com exceção da amostra B8, que se rompeu a 90,8 cm, esses resultados preservam características essenciais para garantir a durabilidade e o desempenho adequado das vias asfaltadas. Quanto ao índice de susceptibilidade térmica, as amostras CAP 50/70 G8, CAP 50/70 B4, CAP 50/70 B6, CAP 50/70 B8, CAP 50/70 G3B3 e CAP 50/70 G4B4 estão dentro do padrão exigido pela ANP Nº 19 (-1,5 a +0,7) para um bom ligante asfáltico. Conclui-se que a incorporação de glicerina bruta e/ou borra oleosa apresentou resultados positivos no CAP, principalmente nos teores iniciais de incorporação, nos quais foram alcançados os parâmetros normatizados pela ANP, destacando-se a amostra CAP 50/70 B4, que atendeu a todos os parâmetros para o CAP 50/70
dc.description.abstractother1Petroleum asphalt cement (CAP) is regulated by the National Agency for Petroleum and Biofuels (ANP) and is classified based on its penetration, the one adopted in this study was CAP 50/70, a product widely used in the national territory due to its recommendation for highways or urban roads with low to moderate traffic. The objective of this research is to evaluate the characteristics and properties of the petroleum asphalt binder mixed with crude glycerin, a co-product of biodiesel, and oily sludge resulting from the neutralization of vegetable oil, through ANP regulation No. 19 of 2006. For this purpose, it was selected a sample as a standard reference containing 100% CAP 50/70, in addition to another twelve samples prepared with CAP 50/70 in combination with the alternative binders: crude glycerin in relative percentages (1, 2, 3, 4, 6 and 8% ) and/or oily sludge (1, 2, 3, 4, 6 and 8%). The tests carried out included the penetration test, in which samples with initial percentages of glycerin and/or oily sludge (CAP 50/70 G2, CAP 50/70 G4, CAP 50/70 G6, CAP B2, CAP G1B1 and CAP 50 /70 G2B2) obtained classification results for CAP 30/45, recommended specification for heavy traffic. The sample (CAP 50/70 B8) obtained a classification for CAP 85/100, little used due to the rheological behavior of the asphalt binder, capable of causing permanent deformations and making its use unfeasible. In the softening point test, all incorporations reached the minimum established by ANP Nº 19 for CAP 50/70, even with different classification results obtained in the penetration test for CAP 50/70, it is not feasible to use the parameters of these classifications, since the samples are composed mostly of CAP 50/70. For rotational viscosity, the incorporation of crude glycerin and/or oily sludge results in a reduction in viscosity compared to CAP 50/70, impacting the minimization of energy consumption in the procedures to which the binders are submitted. In the flash point test, only 5 samples reached the minimum temperature of 235 ºC required by ABNT NBR 11341. These samples were CAP 50/70 G2, CAP 50/70 G4, CAP 50/70 B2, CAP 50/70 B4 and CAP 50/70 G1B1, showing that samples with initial percentages of incorporation of crude glycerin and/or oily sludge do not abruptly change the flash point of CAP 50/70, thus maintaining safety standards for the handling and application of CAP. With the ductility test, all samples reached the maximum limit of 100 cm, with the exception of sample B8, which broke at 90.8 cm. These results preserve essential characteristics to guarantee the durability and adequate performance of asphalted roads. As for the thermal susceptibility index, the samples CAP 50/70 G8, CAP 50/70 B4, CAP 50/70 B6, CAP 50/70 B8, CAP 50/70 G3B3 and CAP 50/70 G4B4 are within the standard required by ANP Nº 19 (-1.5 to +0.7) for a good asphalt binder. It is concluded that the incorporation of crude glycerin and/or oily sludge showed positive results in the CAP, mainly in the initial levels of incorporation, in which the parameters standardized by the ANP were reached, highlighting the CAP 50/70 B4 sample, which met to all parameters for the CAP 50/70
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19830
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Bioenergia
dc.subjectAsfalto
dc.subjectModificado
dc.subjectBioenergia
dc.subjectTransportes
dc.subjectLigante
dc.subjectBiocombustíveis
dc.subjectLigantes orgânicos
dc.subjectBiodiesel
dc.subjectPavimentação
dc.subjectPonto de fulgor
dc.subjectResíduos industriais
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.keywordsAsphalt
dc.subject.keywordsModified
dc.subject.keywordsBioenergy
dc.subject.keywordsTransport
dc.subject.keywordsBinder
dc.subject.keywordsBiofuels
dc.subject.keywordsTransportation
dc.subject.keywordsOrganic binders
dc.subject.keywordsBiodiesel
dc.subject.keywordsPaving
dc.subject.keywordsFlash point
dc.subject.keywordsIndustrial waste
dc.titleIncorporação de glicerina bruta e borra oleosa da indústria do biodiesel em cimento asfáltico de petróleo
dc.title.alternativeIncorporation of crude glycerin and oily sludge from the biodiesel industry in petroleum asphalt cement
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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