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Materiais Asfalticos

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1
Terraplanagem e Pavimentação
Prof. MSc. Ruiter da Silva Souza
-O asfalto é um dos mais antigos e mais versáteis materiais de construção utilizados
pelo homem;
-Os primeiros registros são de 3000 a.C., quando ele era usado para conter
vazamentos de águas em reservatórios, já passando pouco depois a pavimentar
estradas no Oriente Médio. Nesta época, ele não era extraído do petróleo, mas sim
feito com piche retirado de lagos pastosos (Wikipédia);
-O Manual de asfalto (IA, 1989 versão em português, 2001) lista mais de 100 das
principais aplicações desse material, desde a agricultura até a indústria.
-No Brasil, cerca de 95% das estradas pavimentadas são de revestimento asfáltico,
além de ser também utilizado em grande parte das ruas.
MATERIAIS – LIGANTES ASFÁLTICOS
2
-Há várias razões para o uso intensivo do asfalto em pavimentação, sendo as
principais:
� proporciona forte união dos agregados, agindo como um ligante que permite
flexibilidade controlável
� Impermeabilizante;
� Durável;
� Resistente à ação da maioria dos ácidos, dos álcalis e dos sais, podendo ser
utilizado aquecido ou emulsionado, com ou sem aditivos.
MATERIAIS – LIGANTES ASFÁLTICOS
-As seguintes definições e conceituações são empregadas com referência ao 
material:
� betume: comumente é definido como uma mistura de hidrocarbonetos solúvel no
bissulfeto de carbono;
� asfalto: mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por
destilação, cujo principal componente é o betume, podendo conter ainda outros
materiais, como oxigênio, nitrogênio e enxofre, em pequena proporção;
� alcatrão: é uma designação genérica de um produto que contém hidrocarbonetos,
que se obtém da queima ou destilação destrutiva do carvão, madeira etc.
-Portanto, o asfalto e o alcatrão são materiais betuminosos porque contêm betume,
mas não podem ser confundidos porque suas propriedades são bastante diferentes.
MATERIAIS – LIGANTES ASFÁLTICOS
3
-As seguintes definições e conceituações são empregadas com referência ao 
material:
� betume: comumente é definido como uma mistura de hidrocarbonetos solúvel no
bissulfeto de carbono;
� asfalto: mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por
destilação, cujo principal componente é o betume, podendo conter ainda outros
materiais, como oxigênio, nitrogênio e enxofre, em pequena proporção;
� alcatrão: é uma designação genérica de um produto que contém hidrocarbonetos,
que se obtém da queima ou destilação destrutiva do carvão, madeira etc.
-Portanto, o asfalto e o alcatrão são materiais betuminosos porque contêm betume,
mas não podem ser confundidos porque suas propriedades são bastante diferentes.
MATERIAIS – LIGANTES ASFÁLTICOS
-Alcatrão pouco utilizado Cancerígeno + pouca homogeneidade + baixa 
qualidade como ligante de pavimentação;
-No que diz respeito à terminologia, há uma preferência dos europeus em utilizar o
termo betume para designar o ligante obtido do petróleo, enquanto os americanos,
inclusive os brasileiros, utilizam mais comumente o termo asfalto para designar o
mesmo material.
-Com a total predominância atual do ligante proveniente do petróleo na
pavimentação, com o abandono do alcatrão, fica aceitável a utilização dos termos
betume e asfalto como sinônimos.
-Quando o asfalto se enquadra em uma determinada classificação particular, que em
geral se baseia em propriedades físicas que pretendem assegurar o bom
desempenho do material na obra, ele passa a ser denominado comumente pela sigla
CAP – cimento asfáltico de petróleo, seguida de algum outro identificador numérico.
MATERIAIS – LIGANTES ASFÁLTICOS
4
-Há ainda os asfaltos naturais, provenientes de “lagos” formados a partir de depósito
de petróleo que migraram para a superfície.
-As primeiras pavimentações asfálticas no Brasil empregaram asfalto natural,
importado de Trinidad, em barris, nas ruas do Rio de Janeiro em 1908 (Prego, 1999).
MATERIAIS – LIGANTES ASFÁLTICOS
Asfaltos para pavimentação:
a) Cimentos Asfálticos (CAP)
b) Asfaltos Diluídos (AD)
c) Emulsões Asfálticas (EA)
d) Asfaltos Modificados (Asfaltos Polímeros)
Asfaltos industriais:
a) Asfaltos Oxidados ou Soprados
CLASSIFICAÇÃO – QUANTO À APLICAÇÃO 
5
Asfaltos naturais: Ocorrem em depressões da crosta terrestre, constituindo lagos
de asfalto (Trinidad e Bermudas). Possuem de 60 a 80% de betume.
Rochas asfálticas: O asfalto aparece impregnando os poros de algumas rochas
(Gilsonita) e também misturado com impurezas minerais (areias e argilas) em
quantidades variáveis. O xisto betuminoso pode ser citado como exemplo de rocha
asfáltica.
Asfaltos de petróleo: Mais empregado e produzido, sendo isento de impurezas.
Pode ser encontrado e produzido nos seguintes estados:
a) Sólido
b) Semi-sólido
c) Líquido: Asfalto dissolvido e Asfalto emulsificado
Alcatrão: Proveniente do refino do alcatrão bruto, que se origina da destilação dos
carvões durante a fabricação de gás e coque. Estão em desuso no Brasil a mais de
25 anos.
CLASSIFICAÇÃO – QUANTO À ORIGEM 
Segundo Leite (2003) apud Marques (2010), o CAP é por definição um material
Adesivo termoplástico, impermeável à água, viscoelástico e pouco reativo, ou seja:
� Termoplástico: possibilita manuseio a quente. Após resfriamento retorna a
condição de viscoelasticidade.
� Impermeável: evita a penetração de água (chuva) na estrutura do pavimento,
forçando o escoamento para os dispositivos de drenagem
� Viscoelástico: Combina o comportamento elástico (sob aplicação de carga curta) e
o viscoso (sob longos tempos de aplicação de carga)
� Pouco reativo: Quimicamente, apenas o contato com o ar propicia oxidação lenta,
mas que pode ser acelerado pelo aumento da temperatura.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
6
Composição Química do CAP
Segundo Leite (2003):
- O CAP tem um número de átomos de carbono que varia de 24 a 150;
- Peso molecular de 300 a 2000;
- Contendo teores significantivos de heteroátomos (nitrogênio, oxigênio, enxofre,
vanádio, níquel e ferro) que exercem papel importante;
- Constituído de compostos polares e polarizáveis (capazes de associação) e de
compostos não polares (hidrocarbonetos aromáticos e saturados).
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Composição Química do CAP
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP
7
Composição Química do CAP
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Composição Química do CAP
-No fracionamento do CAP, encontramos 4 categorias principais:
� Hidrocarbonetos Saturados (S)
� Hidrocarbonetos Aromáticos (A)
� Resinas (R)
� Asfaltenos (A)
-Os 3 primeiros são denominados de maltenos e sendo os 2 primeiros compostos 
“não polares” e os 2 últimos compostos polares e polatizáveis. 
-Os asfaltenos são formados devido a associações intermoleculares e são
responsáveis pelo comportamento reológico do CAP. Tem maior peso molecular e
maior teor de heteroátomos. Sua estrutura é constituída de poliaromáticos, com
encadeamento de hidrocarbonetos naftênicos condensados e cadeias curtas de
saturados.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP
8
Composição Química do CAP
-Os CAPs são sistemas coloidais constituídos por uma suspensão de micelas de
asfaltenos, peptizadas pelas resinas num meio oleoso (óleos saturados e
aromáticos) em equilíbrio.
-Na figura seguinte podemos ver a representação da estrutura coloidal do cimento
asfáltico (LEITE, 2003)
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Composição Química do CAP
-Segundo LEITE (2003) este esquema conduz a formação de aglomerados,
resultantes de associações intermoleculares dos compostos polares e polatizáveis,
responsável pelo caráter Gel (mais consistente). As forças intermoleculares
responsáveis por esta aglomeração são mais fracas que as ligações covalentes.
Estas forças são oriundas de atração dipolo-dipolo induzidas pelos heteroátomos. A
variaçãoda temperatura pode modificar o equilíbrio acima alterando o
comportamento viscoelástico.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
9
Obtenção
-Antigamente os asfaltos eram obtidos em lagos e poços de petróleo e com a
evaporação das frações leves restava um material residual com características
adequadas aos usos desejados.
-Atualmente a obtenção do asfalto é feita através de refinação (refinamento) do
petróleo. A quantidade de asfalto contida num petróleo pode variar de 10 a 70%.
-O processo de refinamento depende do tipo e rendimento em asfalto que o mesmo
apresenta. 
� Se o rendimento for alto, apenas é utilizada a destinação à vácuo. 
� Se o rendimento em asfalto for médio, usa-se a destilação atmosférica e 
destilação à vácuo.
� Se o rendimento for baixo utilizam-se destilação atmosférica, destilação à vácuo e 
extração após o 2º estágio de destilação.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Obtenção
-O processo mais usado é o da destilação em duas etapas, que consiste numa
separação física dos vários constituintes do petróleo pela diferença entre seus
pontos de ebulição e de condensação. A seguir é mostrado um esquema do refino de
asfalto proveniente de petróleos médios:
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
10
Obtenção
-Síntese do processo de refino:
1- Bombeamento do tanque, aquecimento, entrada na torre de destilação onde é
parcialmente vaporizado.
2- As frações mais leves vaporizam e sobem na torre. No topo, após separação
forma-se a gasolina e o gás liquefeito de petróleo (GLP). A queda de temperatura ao
longo da torre provoca condensação, sendo retirados lateralmente, neste ponto,
produtos especificados (querosene, óleo diesel).
3- As frações mais pesadas, ainda em estado líquido, vão para o fundo, sendo
novamente aquecidas para entrada na torre de funcionamento à vácuo.
4- Na torre de destilação à vácuo a temperatura e o vácuo são controlados de modo
a permitirem o ajuste da consistência desse resíduo, obtendo-se assim o asfalto.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Obtenção
-Para se produzir CAP pode ser utilizado um ou mais tipos de petróleo (mistura).
Após a destilação, o resíduo pode ser misturado com outras correntes para acerto da
consistência. Sendo pouco viscoso (mole) adicionam-se resíduos de desasfaltação
ou faz-se sopragem. Para os muito viscosos (duros) misturam-se gasóleos pesados.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
11
Obtenção
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Obtenção
-Os cimentos asfálticos de petróleo podem ser classificados segundo a viscosidade e
a penetração.
-A viscosidade dinâmica ou absoluta indica a consistência do asfalto e a penetração
indica a medida que uma agulha padronizada penetra em uma amostra em décimos
de milímetro.
-No ensaio penetração se a agulha penetrar menos de 10 dmm o asfalto é
considerado sólido. Se penetrar mais de 10 dmm é considerado semi-sólido.
-A Resolução ANP Nº 19, de 11 de julho de 2005 estabeleceu as novas
Especificações Brasileiras dos Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP) definindo que
a classificação dos asfaltos se dará exclusivamente pela Penetração.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
12
Obtenção
-Os quatro tipos disponíveis comercialmente são os seguintes:
CAP 30/45; CAP 50/70; CAP 85/100 e CAP 150/200
-O par de vapores significa os limites inferior e superior permitidos para a
Penetração, medida em décimos de milímetro.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
Especificação CAP
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO - CAP 
13
Aplicações CAP
-Deve ser livre de água, homogêneo em suas características e conhecer a curva
viscosidade-temperatura.
-Para utilização em pré-misturados, areia-asfalto e concreto asfáltico deve-se usar:
CAP 30/45, 50/70 e 85/100.
-Para tratamentos superficiais e macadame betuminoso deve-se usar CAP150/200.
Restrições CAP
-Não podem ser usados acima de 177°C, para evitar possível craqueamento térmico
do ligante. Também não devem ser aplicados em dias de chuva, em temperaturas
inferiores a 10°C e sobre superfícies molhadas.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO 
Aplicações CAP
-Também conhecidos como Asfaltos Recortados ou “Cut Backs”.
-Resultam da diluição do cimento asfáltico por destilados leves de petróleo.
-Os diluentes funcionam como veículos proporcionando produtos menos viscosos
que podem ser aplicados a temperaturas mais baixas que o CAP.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO -
Asfaltos Diluídos
14
Aplicações CAP
Obtenção
-Os asfaltos diluídos são obtidos por meio de um devido proporcionamento entre
CAP e diluente, feita em um misturador específico, seguindo o seguinte esquema:
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO -
Asfaltos Diluídos
Aplicações CAP
Classificação
-Os diluentes evaporam-se após a aplicação e o tempo necessário para evaporar 
chama-se “Cura”. De acordo com a cura, podem ser classificados em:
CR → Cura Rápida → Solvente: Gasolina
CM → Cura Média → Solvente: Querosene
CL → Cura Lenta → Solvente: Gasóleo (não se usa mais)
Cada categoria apresenta vários tipos com diferentes valores viscosidade
cinemática, determinadas em função da quantidade de diluente:
CR-70; CR-250; CR-800; CR-3000; CM-30; CM-70; CM-250; CM-800; CM-3000
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO -
Asfaltos Diluídos
15
Aplicações CAP
Classificação
-A quantidade média de CAP e diluente são as seguintes:
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO -
Asfaltos Diluídos
Aplicações CAP
É um sistema constituído pela dispersão de uma fase asfáltica em uma fase aquosa
(direta) ou de uma fase aquosa em uma fase asfáltica (inversa): CAP + Água +
Agente Emulsivo.
Obtenção
-A emulsão asfáltica é conseguida mediante a colocação de CAP + Água + Agente
Emulsivo (Emulsificante ou Emulsificador) em um moinho coloidal, onde é
conseguida a dispersão da fase asfáltica na fase aquosa através da aplicação de
energia mecânica (trituração do CAP) e Térmica (aquecimento do CAP para torná-lo
fluido).
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Emulsões Asfálticas
16
Aplicações CAP
Obtenção
-O esquema de produção é mostrado na figura a seguir:
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Emulsões Asfálticas
Aplicações CAP
Obtenção
-O agente emulsificante tem a função de diminuir a tensão interfacial entre as fases
asfáltica e aquosa, evitando que ocorra a decantação do asfalto na água. A
quantidade de emulsificante varia de 0,2 a 1%.
-Os agentes geralmente utilizados são o Sal de Amina, Silicatos Solúveis ou não
Solúveis, Sabões e Óleos Vegetais Sulfonados e Argila Coloidal.
-A quantidade de asfalto é da ordem de 60 a 70%
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Emulsões Asfálticas
17
Aplicações CAP
Classificação
Quanto à carga da partícula
-Catiônicas;
Carregadas positivamente
-Aniônicas;
Carregadas negativamente
-Bi-iônicas;
-Não-íônicas
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Emulsões Asfálticas
Aplicações CAP
Classificação
Quanto ao tempo de ruptura
-Rápida;
-Média;
-Lenta.
A ruptura das emulsões ocorre quando são colocadas em contato com agregados e
o equilíbrio que mantinha os glóbulos do asfalto em suspensão na água é rompido. A
água evapora e o asfalto flocula se fixando no agregado.
A cor das emulsões antes da ruptura é marrom, tornando-se depois preta.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Emulsões Asfálticas
18
Aplicações CAP
Classificação
Quanto ao tempo de ruptura
-O tempo de ruptura depende da quantidade e tipo de agente emulsivo.
-As emulsões asfálticas normalmente utilizadas em pavimentação são as catiônicas
diretas, sendo classificadas quanto a utilização em: RR-1C; RR-2C; RM-1C; RM-2C;
RL-1C; LA-1C; LA-2C.
-Esta classificação depende da viscosidade Saybolt Furol, teor de solvente,
desemulsibilidade e resíduo de destilação.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Emulsões Asfálticas
Aplicações CAP
-São obtidos a partir da dispersão do CAP com polímero, em unidade apropriada.-Os polímeros mais utilizados são: SBS (Copolímero de Estireno Butadieno); SBR
(Borracha de Butadieno Estireno); EVA (Copolímero de Etileno Acetato de Vinila);
EPDM (Tetrapolímero Etileno Propileno Diesso); APP (Polipropileno Atático);
Polipropileno; Borracha vulcanizada; Resinas; Epóx; Poliuretanas; etc.
-Os polímeros aceleram o comportamento reológico do asfalto conferindo
elasticidade e melhorando suas propriedades mecânicas. Suas principais vantagens:
� Diminuição da suscetibilidade térmica
� Melhor característica adesiva e coesiva
� Maior resistência ao envelhecimento
� Elevação do ponto de amolecimento
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Asfalto Modificado (Asfalto Polímero)
19
Aplicações CAP
� Alta elasticidade
� Maior resistência à deformação permanente
� Melhores características de fadiga.
-Devido a estas vantagens, tem sido muito utilizado em serviços de
impermeabilização e pavimentação.
ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO –
Asfalto Modificado (Asfalto Polímero)
Aplicações CAP
-São asfaltos aquecidos e submetidos a ação de uma corrente de ar com o objetivo
de modificar suas características normais, a fim de adaptá-los para aplicações
especiais.
-São usados geralmente para fins industriais como impermeabilizantes.
Asfaltos Industriais – Asfaltos Oxidados 
ou Soprados
20
-Teoricamente a caracterização dos materiais betuminosos deveria basear-se em
coeficientes reológicos. Reologia é a ciência que estuda a variação, no tempo, das
relações tensão-deformação.
-Conforme a natureza do material, intensidade e magnitude do esforço aplicado, os
corpos podem apresentar deformações elásticas, viscosas ou de escoamento.
-Na prática, usam-se ensaios facilmente executáveis, devidamente normalizados, 
que fornecem medidas aproximadas do comportamento do material, sob 
determinadas condições.
-A aceitação dos materiais betuminosos depende da execução de numerosos
ensaios de rotina que pouco esclarecem a respeito das características químicas dos
materiais betuminosos. Estes ensaios fundamentam-se em cálculos probabilísticos,
seguindo condições preconizadas que devem ser seguidas a rigor.
ENSAIOS EM MATERIAIS ASFÁLTICOS
-O CAP não apresenta ponto de fusão definido.
-O aumento da temperatura altera seu estado físico de sólido para líquido.
-Comportam-se como corpos visco-elásticos no intervalo de temperatura de serviço.
ENSAIOS EM MATERIAIS ASFÁLTICOS –
ENSAIOS EM CAP
21
-O teor de água deve ser pequeno nos materiais betuminosos, a fim de que não
espumem quando aquecidos acima de 100°C.
-Nos CAPs esse controle processe-se pela exigência de que não espumem quando
aquecidos a 175°C.
-Um ensaio simples para a verificação da presença de água no CAP consiste em se
aquecer uma quantidade de CAP, observando o aparecimento de um “borbulhar” na
superfície. Caso apareça a formação de bolhas, conclui-se que o CAP continha
alguma quantidade indevida de água.
-O ensaio denominado “Determinação de água em Petróleo e outros materiais
betuminosos” (MB-37/1975) fixa o modo de proceder-se à verificação de água
existente em Petróleo e materiais betuminosos através de destilação.
ENSAIOS EM CAP - DETERMINAÇÃO DE 
ÁGUA (ENSAIO DE ESPUMA)
-Este ensaio dá uma ideia da quantidade de betume puro e da qualidade do asfalto.
É chamado de ensaio da Solubilidade e utiliza-se o frasco de Erlenmeyer.
-No cimento asfáltico do petróleo a fração solúvel no CCl4 ou CS2 representa os
ligantes ativos do asfalto.
-As etapas principais do ensaio são as seguintes:
a) Pesar a amostra de asfalto antes do ensaio;
b) Dissolver a amostra em um solvente (CS2 ou CCl4 );
c) Filtrar o material para remoção da parcela insolúvel;
d) Secar e pesar a parte insolúvel;
A diferença entre o peso inicial e o peso insolúvel, expressa em %, representa a
solubilidade do CAP. As especificações para asfaltos de pavimentação geralmente
requerem um mínimo de 99,0% do asfalto solúvel em tricloroetileno (é mais usual
uma vez que o bissulfeto de carbono é muito tóxico).
ENSAIOS EM CAP – TEOR DE BETUME 
(ENSAIO DE SOLUBILIDADE)
22
-A temperatura altera significativamente o estado físico ou de consistência dos
asfaltos, sendo por isso considerado um material termo-plástico.
-A Consistência pode ser medida através de vários parâmetros, como por exemplo:
Penetração, Ponto de Amolecimento, Coeficiente de Viscosidade, Viscosidade
Saybolt, etc.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA 
CONSISTÊNCIA
-Este ensaio dá uma idéia da consistência para fins de classificação.
-A penetração é a profundidade, em décimos de milímetro, que uma agulha de
massa padronizada (100g) penetra numa amostra de volume padronizado de
cimento asfáltico, por 5 segundos, à temperatura de 25ºC.
-Em cada ensaio, três medidas individuais de penetração são realizadas. A média
dos três valores é anotada e aceita, se a diferença entre as três medidas não
exceder um limite especificado em norma.
-A consistência do CAP é tanto maior quanto menor for a penetração da agulha.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA 
PENETRAÇÃO (NBR 6576/98)
23
-A penetração também é empregada na atualidade no Brasil para a classificação dos
CAPs.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA 
PENETRAÇÃO (NBR 6576/98)
-O ponto de amolecimento é uma medida empírica que correlaciona a temperatura
na qual o asfalto amolece quando aquecido sob certas condições particulares e
atinge uma determinada condição de escoamento.
-Sequência do ensaio:
� Uma bola de aço de dimensões e peso especificados é colocada no centro de
uma amostra de asfalto que está confinada dentro de um anel metálico
padronizado.
� Todo o conjunto é colocado dentro de um banho de água num béquer. O banho é
aquecido a uma taxa controlada de 5ºC/minuto.
� Quando o asfalto amolece o suficiente para não mais suportar o peso da bola, a
bola e o asfalto deslocam-se em direção ao fundo do béquer.
� A temperatura é marcada no instante em que a mistura amolecida toca a placa do
fundo do conjunto padrão de ensaio.
ENSAIOS EM CAP – PONTO DE AMOLECIMENTO-
MÉTODO DO ANEL E BOLA (NBR 6560/2000)
24
-O teste é conduzido com duas amostras do mesmo material. Se a diferença de
temperatura entre as duas amostras exceder 2ºC, o ensaio deve ser refeito.
-Esse ensaio é classificatório em especificações brasileira e européia, e é
empregado para estimativa de suscetibilidade térmica, além de também estar
presente em especificações de asfaltos modificados e asfaltos soprados.
ENSAIOS EM CAP – PONTO DE AMOLECIMENTO-
MÉTODO DO ANEL E BOLA (NBR 6560/2000)
-O Índice de Suscetibilidade Térmica (IST) ou Índice de Pfeiffer Van Doormal (PVD) é
dado pela seguinte expressão que correlaciona o valor da Penetração e do Ponto de
amolecimento.
Onde
PA: Ponto de Amolecimento: é a temperatura na qual a consistência de um
ligante asfáltico passa do estado plástico (ou semi-sólido) para o estado
líquido.
PEN: Penetração do asfalto (em 0,1mm)
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE 
SUSCETIBILIDADE TÉRMICA
25
-De um modo geral pode-se afirmar o seguinte:
Para PVD < (- 2): Asfaltos que amolecem muito rapidamente com o aumento da
temperatura e tendem a ser quebradiços em baixas temperaturas.
Para PVD > (+ 2): Asfaltos oxidados com baixíssima suscetibilidade térmica e não
são indicados para serviços de pavimentação
Para os asfaltos produzidos no Brasil, normalmente se tem: - 2 < PVD < +1. As
especificações atuais para asfaltos brasileiros (Resolução ANP Nº 19, de 11de julho
de 2005) estabelecem os seguintes limites para o PVD: - 1,5 < PVD < +0,7.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE 
SUSCETIBILIDADE TÉRMICA
-Este ensaio também mede a consistência dos materiais betuminosos. As
consistências indicadas para as operações de mistura, espalhamento e compactação
são medidas em termos de viscosidades.
-São utilizados aparelhos denominados viscosímetros, quese destinam a medir a
resistência ao escoamento de um fluido. Existem 2 métodos para a determinação da
viscosidade:
� Método empírico: Utiliza o viscosímetro Saybolt, determinando-se a viscosidade
Saybolt Furol (Fuel and Roads Oils) onde a unidade é o segundo (SSF).
� Método absoluto: Utiliza os viscosímetros capilares ou de placas paralelas,
determinando-se a viscosidade cinemática, onde a unidade é o “Poise” (P) ou
Stokes.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE 
Saybolt-Furol (NBR 14950)
26
-No viscosímetro de placas paralelas pode-se observar a lei de Newton para os
fluidos:
“A resistência ao deslocamento relativo das partes de um líquido é proporcional à
velocidade com que estas partes se separam uma da outra.”
-A viscosidade é uma medida da consistência que o material apresenta ao
movimento relativo de suas partes ou ainda de sua capacidade de fluir.
-É a característica inerente ao material de opor-se ao fluxo ou deslocamento de uma
partícula sobre partículas adjacentes devido a uma espécie de atrito interno do
material.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE 
Saybolt-Furol (NBR 14950)
Onde:
η = Coeficiente de viscosidade ou Viscosidade
τ = Tensão cisalhante
γ = ∆γ/∆τ = Velocidade de deformação transversal ou distorção, sendo ∆τ o tempo
gasto para que ocorra uma deformação transversal ∆γ.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE 
Saybolt-Furol (NBR 14950)
27
-A viscosidade saybolt exprime o tempo , em segundos, que uma determinada
quantidade de material leva para se escoar em determinada temperatura e em
condições padronizadas.
-São comumente utilizadas as temperaturas de 25, 50, 60 e 82,2° C para asfaltos
diluídos e emulsões e para cimentos asfálticos a viscosidade é medida a 135°C.
-As especificações para o cimento asfático do petróleo fixam os seguintes valores
mínimos:
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE 
Saybolt-Furol (NBR 14950)
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE 
Saybolt-Furol (NBR 14950)
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-O ensaio para determinação da viscosidade Saybolt pode ser assim resumido:
a) Aquecer o óleo do viscosímetro até obter a temperatura de ensaio
b) Inserir uma rolha no fundo do viscosímetro
c) Filtrar a amostra (peneira nº 100) diretamente no viscosímetro, preenchendo até
nível do bordo.
d) Agitar a amostra até a temperatura do ensaio através de um termômetro
e) Colocar o frasco receptor, de volume fixo de 60 ml sob o viscosímetro e retirar a
Rolha
f) Marcar o tempo em segundos até o escoamento da amostra atingir o menisco de
referência. Este tempo é a viscosidade.
ENSAIOS EM CAP – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE 
Saybolt-Furol (NBR 14950)
-A coesão dos asfaltos é avaliada indiretamente pela medida empírica da dutilidade
que é a capacidade do material de se alongar na forma de um filamento.
-Nesse ensaio, corpos-de-prova de ligantes colocados em moldes especiais (em
forma de osso de cachorro – dog bone – ou gravata-borboleta), separados ao meio
na seção diminuída do molde, são imersos em água dentro de um banho que
compõe o equipamento (Figura 2.15).
-A dutilidade é dada pelo alongamento em centímetros obtido antes da ruptura de
uma amostra de CAP, na seção diminuída do molde com largura inicial de 10mm, em
banho de água a 25 ºC, submetida pelos dois extremos à velocidade de deformação
de 5cm/minuto (ABNT NBR 6293/2001).
ENSAIOS EM CAP – ENSAIO DE DUTILIDADE
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-O ponto de fulgor é um ensaio ligado à segurança de manuseio do asfalto durante o
transporte, estocagem e usinagem. Representa a menor temperatura na qual os
vapores emanados durante o aquecimento do material asfáltico se inflamam por
contato com uma chama padronizada. Valores de pontos de fulgor de CAP são
normalmente superiores a 230ºC. A Figura 2.20 mostra um arranjo esquemático do
ensaio e foto de equipamento utilizado para executá-lo segundo a norma ABNT NBR
11341/2004.
ENSAIOS EM CAP – ENSAIO DE PONTO DE FULGOR
-A massa específica do ligante asfáltico é obtida por meio de picnômetro para a
determinação do volume do ligante e é definida como a relação entre a massa e o
volume. A Figura 2.21 apresenta as etapas do ensaio. A massa específica e a
densidade relativa do CAP devem ser medidas e anotadas para uso posterior na
dosagem das misturas asfálticas.
-Os ligantes têm em geral massa específica entre 1 e 1,02g/cm3.
-O ensaio é realizado de acordo com a norma ABNT NBR 6296/2004. A densidade
relativa é a razão da massa específica do asfalto a 20ºC pela massa específica da
água a 4ºC, que é de aproximadamente 1g/cm3. A finalidade é a conversão de
massas em volumes durante os cálculos de determinação do teor de projeto de
ligante numa mistura asfáltica.
ENSAIOS EM CAP – ENSAIO DE MASSA ESPECÍFICA E 
DENSIDADE RELATIVA
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ENSAIOS EM CAP – ENSAIO DE MASSA ESPECÍFICA E 
DENSIDADE RELATIVA
-Além dos ensaios utilizados na caracterização dos Cimentos Asfálticos do Petróleo, 
existem uma série de ensaios para os Asfaltos Diluídos e Emulsões Asfálticas:
-Asfaltos Diluídos: Pontos de fulgor, viscosidade, destilação, mancha, flutuação,
resíduo asfáltico de penetração 100.
-Emulsões Asfálticas: Ensaios de desemulsão ou ruptura, viscosidade,
sedimentação, determinação das cargas das partículas, PH, mistura com cimento,
resíduo de destilação, peneiramento, resistência à ação da água.
ENSAIOS EM ASFALTOS DILUÍDOS E EMULSÕES
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-MEDINA, J., 1997, Mecânica dos Pavimentos. 1ª edição, 380 p. Rio de Janeiro-RJ,
Editora UFRJ.
-MARQUES, G.L.O., 2010, Notas de Aula da Disciplina Pavimentação. Versão: 06.2,
210 p. Juiz de Fora-MG.
-ALMEIDA, G.C.P., 2005, Caracterização Física e Classificação dos Solos, 145 p.
Juiz de Fora-MG.
-Manual de pavimentação. 3.ed. – Rio de Janeiro, 2006. 274p. (IPR. Publ., 719).
-Pavimentação asfáltica : formação básica para engenheiros / Liedi Bariani
Bernucci... [et al.]. – Rio de Janeiro : PETROBRAS: ABEDA, 2006, 504 f. : il.
-Diretrizes básicas para estudos e projetos rodoviários: escopos básicos / instruções
de serviço. - 3. ed. - Rio de Janeiro, 2006. 484p. (IPR. Publ., 726).
-Diretrizes básicas para elaboração de estudos e projetos rodoviários: instruções
para acompanhamento e análise. - Rio de Janeiro, 2010. 564p. (IPR. Publ. 739).
BIBLIOGRAFIA

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