Estudo de viabilidade para aplicação de resíduo de calçado em misturas betuminosas

Abstract

Os polímeros e seus copolímeros são os principais elos entre a indústria de calçados e o pavimento. A preocupação com o meio ambiente, quanto aos resíduos produzidos e à redução na utilização de materiais não renováveis, vem de encontro com estudos científicos intensos para utilização desses resíduos em misturas betuminosas mais resistentes, duráveis e com menor gasto energético. Dessa forma, o objetivo principal deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar resíduos de calçados, nomeadamente copolímeros de EVA (acetato-vinilo de etileno) e borracha semi-desvulcanizada proveniente de solas produzidas pela indústria de calçados, como modificador em misturas betuminosas para pavimentação. Modificar o betume de modo a permitir boa estabilidade ao armazenamento, manter ou melhorar as principais propriedades dos ligantes e das misturas betuminosas, e reduzir a quantidade de resíduo produzido pela indústria de forma a contribuir com o meio ambiente são pontos fundamentais para este trabalho. Para concretização desse estudo, ensaios de caracterização dos polímeros, do betume modificado, estabilidade ao armazenamento com uso de nanoargila e caracterização das misturas betuminosas foram fundamentais para determinar a viabilidade do resíduo como modificador do betume. Os resultados obtidos permitem concluir que os resíduos de EVA e borracha semi-desvulcanizada apresentaram melhorias nas propriedades do betume, embora ainda permaneça o problema de estabilidade ao utilizar o resíduo de EVA. No que concerne ao comportamento das misturas, os estudos demonstram eficácia no desempenho, o que torna esta solução viável, além de contribuir de forma sustentável na redução dos resíduos produzidos pelas indústrias de calçado e no uso de materiais não renováveis.

Polymers and their copolymers are the main links between the shoe industry and road pavements. Concerns for the environment, regarding the waste produced and the reduction in the use of nonrenewable materials, comes from intense scientific studies for the use of these wastes in more resistant, durable and less energy-consuming asphalt mixtures. Thus, the main objective of this study is to evaluate the feasibility of using footwear residues, namely EVA (ethylene vinyl acetate) copolymers and semi-devulcanized rubber from soles produced by the shoe industry, as modifiers in asphalt paving mixtures. Modifying the bitumen to provide enough storage stability, maintain or improve the main properties of asphalt binders and mixtures, and reduce the amount of waste produced by the footwear industry for a better environment, are critical points for this work. During this study, characterization tests of polymers and modified binders, storage stability with the use of nanoclay and characterization of asphalt mixtures were fundamental to determine the viability of the shoe waste as a bitumen modifier. The results obtained allow to conclude that the waste of EVA and semi-devulcanized rubber improved the bitumen properties, although the storage stability problem remains when using the EVA waste. Concerning the behaviour of the asphalt mixtures, the studies showed an efficient performance, which makes this solution viable, also contributing sustainably to the reduction of the waste produced by the footwear industries and the use of non-renewable materials.