Environmental Impact Assessment of Pavements with the Addition of Recycled Post-consumer Polyethylene Terephthalate (RPET) through the Life Cycle Assessment (LCA) Methodology

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Autor(es): dc.contributorCasagrande, Michéle Dal Toé-
Autor(es): dc.contributormarior.riverao@outlook.com-
Autor(es): dc.creatorRivera Osorto, Mario René-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-10-23T15:22:03Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-10-23T15:22:03Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-29-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-29-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-28-
Data de envio: dc.date.issued2023-02-15-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49254-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/881258-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2023.-
Descrição: dc.descriptionO presente estudo apresenta uma avaliação do ciclo de vida (ACV), da origem à construção para uma estrutura de pavimentos rodoviários de Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) com adição de polietileno tereftalato reciclado pós-consumo (RPET) através do processo "seco" utilizando uma análise de comparação de 1 m2 de pavimento construído como unidade funcional, utilizando o “Método de Dimensionamento Nacional" (MeDiNa) para o projeto da estrutura de pavimento integrando os parâmetros mecânicos e funcionais das misturas, em contraste com a variante de mistura convencional. Os dados geotécnicos foram obtidos dos estudos de Ferreira et al (2022) e Arao et al (2017) para as misturas de CBUQ com RPET, e Carvalho et al (2016) para a proposta de curso de base alternativa. Uma análise complementar entre a produção de 1 tonelada de cada mistura CBUQ também foi desenvolvida como unidade declarada, avaliando a contribuição do processo. A Ferramenta TRACI 2.0 para redução e avaliação de impactos químicos e outros impactos ambientais foi aplicada para cada alternativa, avaliando-se os impactos em categorias como acidificação, eutrofização, eco toxicidade em água doce, potencial de aquecimento global, saúde humana, destruição da camada de ozônio e geração de poluição. Os resultados da avaliação de impacto do ciclo de vida foram interpretados por meio de critérios internos de normalização e regra de ponderação, obtendo-se uma pontuacão ambiental para cada alternativa e permitindo uma fácil interpretação das partes interessadas. Considerando as melhores propriedades mecânicas e o desempenho funcional geral das misturas CBUQ + RPET para o revestimento, a comparação das unidades funcionais resultou em economia em quase todas as categorias de impacto ambiental para cada metro quadrado de pavimento construído e pronto para uso, com um efeito geral de otimização das espessuras das camadas, carregando uma cascata de economia de recursos e emissões. Esse efeito também foi explorado com a análise de sensibilidade da massa de PET adicionada por unidade funcional, com uma massa de equilíbrio identificada para o potencial de aquecimento global e pontuação ambiental, estabelecendo o terreno para a definição e delimitação de pavimento sustentável. Foi possível estabelecer um novo critério de sustentabilidade para estruturas de pavimentos com a adição de plástico pós-consumo, no qual integra o desempenho mecânico e ambiental, bem como sugere uma direção em futuras pesquisas na área de pavimentação com a inserção de plásticos e desenvolvimento de projetos rodoviários com materiais alternativos no contexto brasileiro.-
Descrição: dc.descriptionThe present study presents a cradle-to-built life cycle assessment (LCA) for a road pavements structure of hot mixed asphalt (HMA) with recycled post-consumer polyethylene terephthalate (RPET) addition as aggregate substitution through the “dry” process using a comparison analysis of 1 m2 built pavement as a functional unit, using the Brazilian “National Design Methodology” (MeDiNa) for layer dimensioning integrating the mechanical and functional parameters of the mixes, in contrast with conventional mix variant. The geotechnical data was obtained from the studies of Ferreira et al (2022) and Arao et al (2017) for the HMA mixes, and Carvalho et al (2016) for the alternative base course proposal. A complementary analysis between the production of 1 ton of each HMA mixes was also developed, as a declared unit comparison point, assessing the process contribution. The Tool TRACI 2.0 for reducing and assessing chemical and other environmental impacts was applied for each alternative, assessing the impacts into categories such as acidification, eutrophication, freshwater ecotoxicity, global warming potential, human health, ozone depletion, and smog formation. The life-cycle impact assessment results were interpreted through internal normalization criteria and weighting rule, obtaining an environmental score for each alternative, and allowing a straightforward stakeholder interpretation. Considering the better mechanical properties and overall functional performance of the HMA + RPET mixes for the surface course, the functional unit comparison resulted in savings in almost all environmental impact categories for each square meter of pavement constructed and ready to use, with an overall layer thickness optimization effect that carries a cascade of upstream resource and emissions savings. This effect was explored with the sensibility analysis of net PET mass added by FU (functional unit), with an equilibrium mass identified for global warming potential and environmental score, establishing the ground for sustainable pavement definition and delimitation. It establishes a novel sustainability criterion for pavement structures with the addition of plastic post-consumer, integrating the mechanical and environmental performance and allowing for guidance in future plastic pavement research and develop of paving project in the Brazilian context.-
Descrição: dc.descriptionFaculdade de Tecnologia (FT)-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languageen-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Palavras-chave: dc.subjectAvaliação do ciclo de vida-
Palavras-chave: dc.subjectPavimentos-
Palavras-chave: dc.subjectPET-PCR (PET pós-consumo reciclado)-
Título: dc.titleEnvironmental Impact Assessment of Pavements with the Addition of Recycled Post-consumer Polyethylene Terephthalate (RPET) through the Life Cycle Assessment (LCA) Methodology-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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