Avaliação de métodos de preparação de amostras de ligante asfáltico para caracterizações microestruturais no microscópio de força atômica

Autores

  • Thaísa Ferreira Macedo COPPE/UFRJ
  • Patrícia Hennig Osmari
  • Francisco Thiago Sacramento Aragão COPPE/UFRJ
  • Leni Figueiredo Mathias Leite COPPE/UFRJ
  • Renata Antoun Simão COPPE/UFRJ

DOI:

https://doi.org/10.14295/transportes.v26i3.1616

Palavras-chave:

Ligante asfáltico, Métodos de preparação, Microscópio de força atômica.

Resumo

O microscópio de força atômica (AFM) tem sido usado para a caracterização microestrutural de ligantes asfálticos, a partir da identificação das suas frações constituintes. Adicionalmente, estudos mais recentes têm determinado propriedades mecânicas dos componentes dos ligantes, tais como fluência e módulo de relaxação, a partir de ensaios de indentação no AFM. No entanto, o processo de preparação das amostras usadas nestes ensaios geralmente não é descrito detalhadamente na literatura. Este trabalho tem o objetivo de avaliar diferentes métodos de preparação de amostras, empregando imagens topográficas usadas para caracterizações microestruturais. Para tal, microestruturas de um ligante obtidas de amostras preparadas usando diferentes métodos foram avaliadas e os resultados contribuíram para identificar o processo de preparação mais otimizado.

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Referências

Aguiar-Moya, J. P.; J. Salazar-Delgado; A. García; A. Baldi-Sevilla; V. Bonilla-Mora e L. G. Lória-Salazar (2017) Effect of aging on micromechanical properties of bitumen by means of atomic force microscopy. Road Materials and Pavement Design, v. 18, p. 203-215. DOI: 10.1080/14680629.2017.1304249.

Allen, R. G. (2010). Structural Characterization of Micromechanical Properties in Asphalt Using Atomic Force Microscopy. Disser-tação (Mestrado em Engenharia Civil), Texas A&M, College Station, TX, USA.

Backx, B. P.; R. A. Simão; E. R. Dourado e L. F. M. Leite (2014) Solvent Effect on the Morphology of the Bee – Structure Ob-served by Atomic Force Microscopy on Bitumen Sample. Research Materials, v. 17, p. 1157–1161. DOI: 10.1590/1516-1439.236113.

Davis, C. e C. Castorena (2015) Implications of physico-chemical interactions in asphalt mastics on asphalt microstructure. Construction and Building Materials, v. 94, p. 83–89. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.06.026.

Dourado, E. R.; B. S. Pizzorno; L. M. G. Motta; R. A. Simão e L. F. M. Leite (2014) Analysis of asphaltic binders modified with PPA by surface techniques. Journal of Microscopy, v. 254, p. 122–128. DOI: 10.1111/jmi.12123.

Hou, Y.; L. Wang; D. Wang; M. Guo; P. Liu e J. Yu (2017) Characterization of Bitumen Micro-Mechanical Behaviors Using AFM, Phase Dynamics Theory and MD Simulation. Materials, v. 10, p.1-16. DOI: 10.3390/ma10020208.

Jager, A.; R. Lackner; C. Eisenmenger-Sittner e R. Blab (2004) Identification of Microstructural Components of Bitumen by Means of Atomic Force Microscopy (AFM). Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, v. 4, p. 400–401. DOI: 10.1002/pamm.200410181.

Loeber, L; O. Sutton; J. Morel; J. M. Valleton e G. Muller (1996) New Direct Observations of Asphalts and Asphalt Binders by Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy. Journal of. Microscopy, v. 182, p. 32-39. DOI: 10.1046/j.1365-2818.1996.134416.x.

Masson, J. F.; V. Leblond, e J. Margeson (2006) Bitumen morphologies by phase-detection atomic force microscopy. Journal of Microscopy, v. 221, p. 17–29. DOI: 10.1111/j.1365-2818.2006.01540.x.

Mccarron, B.; X. Yu; M. Tao e N. Burnham (2012) The Investigation of “Bee -Structures” in Asphalt Binders. Projeto de Qualifi-cação, Worcester Polytechnic Institute: Worcester, MA, USA.

Menapace, I.; E. Masad; A. Bhasin e D. Little (2015) Microstructural properties of warm mix asphalt before and after labora-tory simulated long-term ageing. Road Materials and Pavement Design, v. 16, p. 2-20. DOI: 10.1080/14680629.2015.1029692.

Nahar, S. N.; B. Dillingh; S. Erkens; A. J. M. Schmets; H. R. Fischer; A. Scarpas e G. Schitter (2013) Is atomic force microscopy suited as tool for fast screening of bituminous metrials? An interlaboratory comparision study. 92nd Annual Meeting of the Transportation of Research Board, Washington, D. C., USA.

Nazzal, M. D.; W. Mogawer; S. Kaya e T. Bennert (2013) Nanoscale Evaluation of Effect of RAP on Virgin Asphalt Binder Prop-erties. 92th Transportation Research Board Annual Meeting, 13-0153, Washington, D. C., USA.

Osmari, P. H. (2016) Caracterização química, reológica e de morfologia superficial de ligantes asfálticos modificados por diferen-tes agentes rejuvenescedores. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil), COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Osmari, P. H.; F. T. S. Aragão; F. M. L. Leite; R. A. Simão; L. M. G. Motta e Y. R. Kim (2017) Chemical, Microstructural, and Rheolog-ical Characterizations of Binders to Evaluate Aging and Rejuvenation. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, n. 2632, TRB, National Research Council, Washington, D.C. DOI: 10.3141/2632-02.

Pauli, A.T.; J. F. Branthaver; R. E. Robertson e W. Grimes (2001) Atomic force microscopy investigation of SHRP asphalts. Sym-posium on Heavy Oil and Resid Compatibility and Stability, Petroleum Chemistry Division, American Chemical Society, p. 110–114., San Diego, California.

Pauli, A. T.; R. W. Grimes; A. G. Beemer; T. F. Turner e J. F. Branthaver (2011) Morphology of asphalts, asphalt fractions and model wax-doped asphalts studied by atomic force microscopy. International Journal of Pavement Engineering, v. 12, p. 291-309. DOI: 10.1080/10298436.2011.575942.

Pizzorno, B. S.; E. R. Dourado; M. B. De Moraes; R. A. Simão e L. F. M. Leite (2014) Segregation and crystallization of waxes on the surface of asphalt binders as observed by atomic force microscopy. Petroleum Science and Technology, v. 32, pp. 2738–2745. DOI: 10.1080/10916466.2014.887099.

Shaopeng, W.; P. Ling; L. Gang e Z. Jiqing (2010) Laboratory study on ultraviolet radiation aging of bitumen. Journal of Materi-als in Civil Engineering, v. 22, p. 767-772. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000010.

Veytskin, Y.; C. Bobko e C. Castorena (2015) Nanoindentation investigation of asphalt binder and mastic cohesion. Construc-tion and Building Materials, v. 28, p. 163–171. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.09.053.

Zhang, H. L.; J. Y. Yu; Z. G. Feng; L. H. Xue e S. P. Wu (2012) Effect of aging on the morphology of bitumen by atomic force mi-croscopy. Journal of Microscopy, v. 246, p. 11–19. DOI: 10.1111/j.1365-2818.2011.03578.x.

Yu Xiaokong, B. N. A. e M. Tao (2015) Surface microstructure of bitumen characterized by atomic force microscopy, Advances in Colloid and Interface Science, v. 218, pp. 17-33. DOI: 10.1016/j.cis.2015.01.003.

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Publicado

04-11-2018

Como Citar

Macedo, T. F., Osmari, P. H., Aragão, F. T. S., Leite, L. F. M., & Simão, R. A. (2018). Avaliação de métodos de preparação de amostras de ligante asfáltico para caracterizações microestruturais no microscópio de força atômica. TRANSPORTES, 26(3), 51–62. https://doi.org/10.14295/transportes.v26i3.1616

Edição

Seção

Artigos Vencedores do Prêmio ANPET Produção Científica