Aglomerantes Asfalto

Prévia do material em texto

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
Aglomerante Asfalto 
 
 
 
Guilberth Gouveia Campos 
Henrique Resende Mendonça 
Hiago Nunes Almeida 
Hugo Ribeiro Peres 
Igor Damasceno Guimarães 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Bacus de Oliveira Nahime 
 
 
 
 
 
Rio Verde – Go 
Abril/2017
 
 
 
 
 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
Aglomerante Asfalto 
 
 
 
Guilberth Gouveia Campos 
Henrique Resende Mendonça 
Hiago Nunes Almeida 
Hugo Ribeiro Peres 
Igor Damasceno Guimarães 
 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Bacus de Oliveira Nahime 
 
 
 
 
 
 
Rio Verde – Go 
Abril/2017
Trabalho apresentado como requisito à obtenção 
parcial de nota da disciplina de Materiais de 
Construção I. Instituto Federal de Educação, Ciências 
e Tecnologia Goiano Campus Rio Verde; Curso de 
Engenharia Civil. 
 
 
 
 
RESUMO 
Neste trabalho procurou-se estudar mais sobre o aglomerante asfalto, suas vantagens e desvantagens, 
sua utilização no mercado e suas definições. Com ênfase no material asfáltico procurou-se também 
entender mais sobre o asfalto e suas propriedades químicas e físicas. Usando como referência maior o 
livro “Materiais de Construção-Volume 1” de Bauer (2012). Com este descobriu-se também a 
importância de um aglomerante tão forte como o asfalto na área de construção civil, já que este 
possibilita uma grande diversidade de obras nesta área. Procurando também a classificação dos cimentos 
asfálticos e dos asfaltos líquidos, o porquê de receberem tal classificação, onde são utilizados, como e 
do que são feitos esses materiais. Pesquisando também sobre a patologia dos aglomerantes para um 
maior desenvolvimento do trabalho. 
 
Palavras chaves: Aglomerantes, Asfalto, Petróleo.
 
 
i 
 
Conteúdo 
 
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1 
2 DESENVOLVIMENTO .................................................................................................................... 2 
2.1 Aglomerantes ............................................................................................................................... 2 
2.2 Asfaltos ......................................................................................................................................... 2 
2.2.1 Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) ..................................................................................... 6 
2.2.2 Asfaltos Líquidos .................................................................................................................. 8 
2.2.3 Emulsões Asfálticas .............................................................................................................. 9 
2.2.3.1 Criação da emulsão asfáltica. ......................................................................................... 10 
2.2.3.2 Emulsões asfálticas catiônicas (Convencionais) ............................................................ 10 
2.3 Patologias dos Asfaltos .............................................................................................................. 11 
2.3.1 Tipos de Patologias ............................................................................................................. 12 
2.3.2 Patologias em pavimentos flexíveis e semirrígidos .......................................................... 13 
2.3.3 Patologias em Pavimentos Rígidos .................................................................................... 14 
2.3.4 Segmento de Reparo ........................................................................................................... 15 
2.4 Ensaios ........................................................................................................................................ 16 
3 CONCLUSÕES ................................................................................................................................ 20 
 
 
 
 
 
ii 
 
Lista de Figuras 
 
Figura 1: Fluxograma do Processo de Produção de Asfalto. Figura adaptada de referência 
8...................................................................................................................................................4 
 
Figura 2: Esquema de produção de Asfalto na unidade de destilação em um estágio. Figura 
adaptada de referência 3..............................................................................................................4 
 
Figura 3: Localização e denominação das refinarias de petróleo brasileiras que produzem 
asfalto. Figura adaptada de referência 11....................................................................................5 
 
Figura 4: Produção de Emulsão Asfáltica. Disponível em http://www.br.com.br, acesso em 
07/04/2017, 20:42......................................................................................................................10 
 
 
Figura 5: Aparelho para Ensaio de Ponto de Fulgor. Figura adaptada de referência 1.............16 
 
Figura 6: Prática de ensaio de Ponto de Amolecimento. Figura adaptada de referência 1.......17 
 
Figura 7: Esquematização de Ensaio de Penetração. Figura adaptada de referência 1.............18 
 
Figura 8: Aparelho de Brookfield. Figura adaptada de referência 1.........................................19 
 
Figura 9: Aparelho para ensaio de Saybolt – Furol. Figura adaptada de referência 1..............19 
 
 
 
1 
 
1 INTRODUÇÃO 
Aglomerantes são materiais ativos, ligantes, em geral pulverulento, cuja principal 
função é formar uma pasta que promove a união entre os grãos do agregado. São utilizados na 
obtenção das argamassas e concretos, na forma da própria pasta e também na confecção de 
natas. São divididos de acordo com seu princípio ativo. 
“Asfalto é matéria hidrocarbonada, de cor preta, presente em muitos petróleos crus, nos 
quais se encontra dissolvido. Sendo os óleos solventes removidos do petróleo cru, por 
evaporação ou destilação, obtêm-se o asfalto. ” [BAUER, 2012] 
Os asfaltos são aglomerantes de grande interesse para a engenharia, por se tratar de um 
poderoso ligante, rapidamente adesivo, altamente impermeável e de longa durabilidade. 
São classificados em três tipos diferentes, o cimento asfáltico, asfalto liquido e emulsões 
asfálticas. 
“ Cimento asfáltico são materiais termoplásticos, variando a consistência de firme a 
duro, em temperaturas normais, e que devem ser aquecidos até atingir a condição de fluidos, 
conveniente ao seu emprego. “ [BAUER, 2012]. Suas propriedades são obtidas a partir do 
adicionamento de ligantes ao betume para alterar a reologia e alcançar características funcionais 
diferenciadas. 
“Em asfaltos liquido a fase semi-sólida de materiais se encontra dissolvidas em óleos de 
grau de volatilidade variada, conforme sejam as variedades de cura lenta, media ou rápida. ” 
[BAUER,2012]. O asfalto liquido de cura lenta é uma mistura de cimento asfáltico e óleos e 
como o próprio nome diz passa por uma secagem lenta. Já o de cura media endurece mais rápido 
que o anterior por conta de um maior grau de volatilidade e consiste em uma mistura de cimento 
asfáltico e solvente de alto grau de volatilidade. Já o de cura rápida possui um material de 
volatilidade próxima da gasolina consequentemente seu processo de endurecimento é mais 
rápido. 
“Emulsões asfálticas são misturas homogêneas de asfalto e água, com uma pequena 
quantidade de um agente emulsificador normalmente usados como ajuda no processo de 
fabricação. ” [BAUER,2012] 
 
 
 
 
 
 
2 
 
2 DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 Aglomerantes 
Os aglomerantes são utilizados em geral para a obtenção da pasta, quando acrescentado 
à água, da argamassa quando há o acréscimo de agregados miúdos formando um material 
bastante utilizado na construção para fins de revestimentos e do concreto, principal material da 
construção civil que é obtido a partir do conjunto de aglomerantes com agregadosgraúdos e 
água. 
Podem ser classificados de acordo com seu processo de endurecimento, sendo dividido 
em inertes e ativos que são subdivididos em aéreos e hidráulicos. 
Inertes são aqueles que endurecem por simples secagem como por exemplo a argila e o 
betume, já os ativos endurecem devido a reações químicas, podendo ser aéreos, que são aqueles 
cuja pasta apresenta propriedade de endurecer por reação de hidratação ou pela ação química 
do CO2 e que, após endurecer, não resiste satisfatoriamente quando submetido a água tendo 
como exemplo o gesso ou a cal aérea, ou hidráulicos cuja pasta possui a propriedade de 
endurecer apenas pelo contato com a água e que, após o seu endurecimento, resiste 
satisfatoriamente quando submetida à ação da água, cimento Portland e cal hidráulica são 
exemplos. 
São exemplos de aglomerantes, o cimento que é obtido a partir do conjunto de calcário, 
rocha sedimentar encontrada na natureza, argila e gesso que é usado no fim do processo a fim 
de controlar o tempo de pega, inicio do endurecimento, do cimento. A cal que é o produto que 
se obtêm a partir do processo de calcinação do calcário a temperatura elevada. E o asfalto, o 
aglomerante que consiste em nosso trabalho. 
 
2.2 Asfaltos 
O asfalto é matéria hidrocarbonada, de cor preta, presente em muito petróleos crus, nos 
quais se encontra dissolvido. É um material de consistência sólida ou semi-sólida, onde os 
constituintes predominantes são os betumes, que agem como elemento aglutinador. Possui 
poder aglutinante e impermeabilizante. 
O asfalto é um derivado de petróleo de elevada viscosidade, com propriedades 
impermeabilizantes e adesiva, não voláteis, podendo ser de cor preta ou marrom. Constituídos 
basicamente por asfaltenos, resinas e hidrocarbonetos de natureza aromática, são obtidos a 
partir do processo de destilação fracionada do petróleo, onde após a remoção das partes mais 
 
 
3 
 
leves (gasolina, querosene, óleo diesel) os produtos asfálticos são obtidos no fundo da torre, 
porém podem também serem encontrados na natureza em forma de gilsonita (deposito natural) 
ou asfalto de Trinidad (associado à matéria mineral). 
A distribuição do asfalto é uma atividade regulamentada pela ANP (Agência Nacional 
do Petróleo) e compreende os agentes autorizados pela agência a adquirir, armazenar, aditivar, 
industrializar, misturar, comercializar, exercer o controle de qualidade do produto e prestar 
assistência técnica ao consumidor. Os asfaltos devem apresentar requisitos de qualidade para 
poder ser utilizado, cabe a ANP estabelecer essas especificações e classificações por meio de 
resoluções. 
Possui diversas aplicações como exemplos, pinturas impermeabilizantes, isolamento 
elétrico, entre outros, mas tem na pavimentação o seu principal uso se dividindo em cimentos 
asfálticos de petróleo (CAP), asfaltos diluídos e asfaltos modificados. 
Os asfaltos devem apresentar certos requisitos de qualidades para atender as 
necessidades de utilização em pavimentações, consistência e dureza, ductibilidade, que dá ao 
material a capacidade de alongar-se sem se romper quando tracionado a cargas em altas 
velocidades, a termoplasticidade e viscoelasticidade, que possibilita o manuseio a quente na 
aplicação em pavimentos, e o retorno, por resfriamento, às propriedades viscoelásticas 
necessárias à sua utilização, o asfalto deve combinar essas duas características distintas. A 
suscetibilidade térmica, que é a capacidade de suportar variações de temperatura sem perder a 
consistência e a ductibilidade, e a durabilidade. 
Resumidamente, o asfalto é produzido de acordo com o fluxograma da figura 1 e o 
processo de produção do asfalto a partir da refinação do petróleo mais pesado por destilação 
em apenas um estágio se dá de acordo com a figura 2 
Na figura 2, o petróleo asfáltico é aspirado e recalcado pela bomba de carga principal, e 
é aquecido no respectivo forno até uma temperatura ótima para o processo antes de ser admitido 
na zona de flash da torre de vácuo em forma de mistura binária (óleo-gás). Na torre de vácuo a 
camada de petróleo (hidrocarboneto - HC) mais leve eleva-se para o topo da torre passando 
pelas perfurações dos pratos, e pela mesma os HC mais pesados vão passando de prato em prato 
até o fundo da coluna. Do topo da torre sai a fracção mais ligeira (no caso o gás) que é enviado 
para o sistema de vácuo. Nas laterais são extraídas as fracções de Gasoleo leve e pesado que 
são pré-aquecidos pelo permutador e divide-se em dois circuitos, sendo um para ser re-enjetado 
na torre de vácuo (que funciona como refluxo frio) e o outro é enviado para os respectivos 
 
 
4 
 
armazenamentos das mesmas fracções. Do fundo da torre extrai-se o asfalto (CAP) que é 
condensado e enviado para o armazenamento. 
No Brasil, a Petrobras possui nove conjuntos produtores e distribuidores de asfalto de 
petróleo: Amazonas, Ceará, Bahia, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo (dois), Paraná e 
Rio Grande do Sul como mostra a figura 3. 
 
Figura 1: Fluxograma do Processo de Produção de Asfalto 
 
Fonte: Figura adaptada de referência 8 
 
Figura 2: Esquema de produção de Asfalto na unidade de destilação em um estágio 
 
Fonte: Figura adaptada de referência 3 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
Figura 3: Localização e denominação das refinarias de petróleo brasileiras que 
produzem asfalto 
 
Fonte: Figura adaptada de referência 11. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
2.2.1 Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
Os cimentos asfálticos são materiais que apresentam consistência entre firme e duro em 
temperatura ambiente, mas que são trabalháveis ao serem aquecidos em temperatura 
aproximada de 250°C – são “termoplásticos”. Este tipo de material betuminoso é comumente 
apresentado como CAP (cimento asfáltico de petróleo), pois o processo de obtenção é a partir 
do petróleo na linha de obtenção de residuais asfálticos. O CAP apresenta qualidade e 
consistência próprias para o uso na construção e manutenção de pavimentos asfálticos, pois 
além de suas propriedades aglutinantes e impermeabilizantes, possui características de 
flexibilidade, durabilidade e alta resistência à ação da maioria dos ácidos, sais e álcalis. É 
utilizado em serviços a quente, tais como: concreto asfáltico; pré-misturado; areia-asfalto; e 
tratamento superficial. O CAP não deverá ser aquecido acima de 177o C, sob risco de oxidação 
e craqueamento térmico do ligante. O aquecimento deverá ser efetuado até obter-se a 
consistência adequada a sua aplicação, sendo a temperatura ideal de emprego obtida pela 
relação viscosidade/temperatura. Não deverá ser aplicado em dias de chuva, em superfícies 
molhadas e em temperaturas ambiente inferior a 10o C. Este material é aplicável em: Vias Urbanas 
e rodoviárias; Manutenção de pavimentos; como base para aplicação de massas asfálticas executadas 
com asfaltos modificados. 
Usinagem e Compactação 
As temperaturas de usinagem e compactação de CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado 
a Quente) são determinadas em campo através da construção das curvas de temperatura versus 
viscosidade. Onde as temperaturas de usinagem devem estar situadas na faixa de viscosidade 
compreendida entre 75 e 150 Segundos Saybolt Furol (SSF), preferencialmente entre 75 e 95 
SSF. Já a compactação deve ser realizada na faixa de temperatura cuja viscosidade está 
compreendida entre 125 e 155 SSF. 
 
Técnicas em que podemos utilizar o CAP 
Pode ser utilizado na confecção de misturas asfálticas tipo: 
CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente); 
CPMQ (Pré-Misturado a Quente). 
 
Aplicações do CAP 
 Pré misturado a quente: Areia + Asfalto; Concreto Asfáltico 
 Concreto betuminoso usinado a quente 
 
 
7 
 
 Tratamento superficial: Penetração Direta; Penetração Invertida 
 Macadame betuminoso 
 
Vantagens do CAP 
O CAP é o produto mais utilizado na pavimentação, apesar de suas limitações de 
desempenho. O uso de CAP em revestimentospermite a construção de pavimentos flexíveis de 
durabilidade razoável. 
Os cimentos asfálticos de petróleo são materiais de propriedades adesivas, 
termoplásticas e viscoelásticas. Essas propriedades são obtidas adicionando ao betume, ligantes 
para alterar a reologia e alcançar características funcionais diferenciadas. 
Os compostos químicos modificadores são o Estireno-Butadieno, (pó de borracha, 
SBR), e polímeros elastômeros, como o Estireno-Butadieno-Estireno, (SBS) e o Etileno 
Acetato de Vinila, (EVA). 
Cada tipo de composto químico é selecionado a fim de alcançar as modificações das 
propriedades reológicas com a finalidade de resultar em características como: aumentar a 
elasticidade, obter menor deformação plástica quando submetidos a ambientes a altas 
temperaturas, melhorar a resistência a fadiga retardando o envelhecimento e rachaduras, 
aumentar a durabilidade e a vida útil dos pavimentos e revestimentos de impermeabilização. 
A escolha do tipo de CAP modificado é feita em função a aplicação a qual se destina e 
as condições operacionais viáveis de serem executadas. 
Os benefícios resultam em menores custos com manutenções de pavimentos revestidos 
com CAP modificados comparados a pavimentos asfálticos convencionais apenas com betume. 
Asfaltos modificados com o pó de borracha (SBR), têm origem no reuso da borracha 
extraída do descarte de pneus, sendo efetivo benefício ecológico. Rodovias pavimentadas 
com CAP borracha, incorporando maiores quantidades de pó de borracha, aumentam aderência 
dos veículos proporcionando maior segurança no trafego. 
Pode ser incorporar entre 5% até 20% de pó de borracha. Quantidades superiores a 5% 
requer processamento em usina de asfalto móvel, com distancias de até 80 km do ponto de uso, 
devido condições de tratabilidade, requerendo controle tecnológico especializado. 
Os CAPs modificados são muito mais viscosos do que o CAP convencional e requerem 
manuseio em temperaturas entre 170ºC a 180ºC para diminuir a viscosidade, permitindo 
tratamento correto no ponto de aplicação. Produto de alta consistência, pois além das qualidades 
aglutinantes e impermeabilizantes, CAP possui flexibilidade, durabilidade e alta resistência. 
 
 
8 
 
Para o asfalto convencional as temperaturas são na faixa de 135ºC. As normas ABNT para 
análise da viscosidade dos modificados não são as mesmas do asfalto convencional. 
Para os CAP modificados são as normas ABNT: 
- NBR 15529 Asfalto modificado com borracha 
- NBR 15184 Asfalto modificado com polímero. 
 
É importante realçar que entre os cimentos asfálticos não existe somente o CAP, existe 
também o CAN (cimento asfáltico natural), que foi inutilizado no Brasil por ser ineficiente se 
comparado com o CAP. 
 
 
2.2.2 Asfaltos Líquidos 
Os asfaltos líquidos são obtidos em diversas variedades a partir do manuseio de cimento 
asfáltico de petróleo (CAP) com diluentes leves obtidos do próprio petróleo, de forma que os 
diluentes dão trabalhabilidade ao CAP em temperatura ambiente. De acordo com Bauer (2012) 
os asfaltos líquidos podem ser divididos em três classes de acordo com o seu tempo de cura: 
Asfalto Líquido de Cura Lenta (SC); Asfalto Líquido de Cura Média (MC); e Asfalto Líquido 
de Cura Rápida (RC). Os asfaltos líquidos são conhecidos como Cut-Backs ou Asfaltos 
Recortados, também. 
Os ditos SC são misturas de cimentos asfálticos em condição trabalhável com óleos, o 
endurecimento deste asfalto se dá pelo processo de evaporação dos óleos presentes, por esse 
processo ser lento é que o asfalto é classificado como de cura lenta. 
Os asfaltos MC, são obtidos da mistura de cimento asfáltico de 120 a 300 de penetração 
com solvente sendo a querosene que possui ponto de evaporação mais rápido que o dos óleos 
dos “asfaltos SC”, mas menor que o dos solventes dos asfaltos líquidos de cura rápida (RC): 
Asfaltos de cura rápida (RC) possuem cura mais rápida que a dos tipos precedentes, por 
serem obtidos da mistura do CAP trabalhável de 80 a 120 de penetração, com solvente 
altamente volátil, em geral com evaporação equiparável à da gasolina. Pode ser utilizado como 
solvente a gasolina ou nafta. 
Os asfaltos de cura média e de cura rápida são conhecidos também como Kerosene 
Cutback Asphalt e Gasoline Cutback Asphalt respectivamente. A penetração de que se fala na 
descrição dos asfaltos é determinada pelo teste de penetração do cimento asfáltico normatizado 
pela NBR-6576. 
 
 
9 
 
Como visto os asfaltos líquidos são identificados de acordo com o tempo da cura. Além 
dessa classificação, estes materiais são classificados através do ensaio de viscosidade através 
do ensaio Saybolt Furol – em graus de consistência que variam de 0 a 5. Os asfaltos SC-0, MC-
0 e RC-0 possuem a consistência mais mole na escala de consistência, que aumenta 
gradativamente até a consistência mais firme destes: SC-5, MC-5 E RC-5. 
Há uma terceira classificação que também é quanto à viscosidade do Asfalto Líquido, 
mas que é feita com a análise da viscosidade cinemática e não a viscosidade de Saybolt Furol. 
Comercialmente este tipo de asfalto é encontrado com classificações baseadas nesta 
classificação de viscosidade. No Brasil, segundo ABEDA (Associação Brasileira das Empresas 
Distribuidoras de Petróleo), são comercializados os Asfaltos líquidos CM-30, CR-70 e CR-250, 
a numeração é indicada pela viscosidade cinemática, ensaio normatizado pela NBR 
14576/2001. Tipo 30 são 52% asfalto e 48% diluente; Tipo 70 são 63% asfalto e 37% diluente; 
e Tipo 250 são 70% asfalto e 30% diluente. 
 
2.2.3 Emulsões Asfálticas 
Emulsão pode ser definida como uma dispersão meio estável de um liquido dentro de 
outro contendo duas fases não miscíveis. Sendo estas uma fase hidrocarbonada e uma fase 
aquosa.As emulsões têm maior regularidade no tamanho e na distribuição do grão do que as 
suspensões comuns e grãos maiores do que as soluções coloidais. 
Estas emulsões asfálticas em sua maioria são utilizadas para a área de pavimentação 
sendo também possível ser utilizadas na área de impermeabilização de áreas expostas. 
“Emulsões asfálticas são misturas homogêneas de asfalto e água, com uma pequena 
quantidade de um agente emulsificador normalmente usados como ajuda no processo de 
fabricação.” [BAUER,2012] 
No caso da emulsão asfáltica o cimento líquido aquecido é pulverizado em moinho 
coloidal juntamente com uma solução de água e tensoativo emulsificante formando assim uma 
emulsão direta coloidal. A quantidade de emulsificante é da ordem de 0,2% a 2,0%, na fase 
aquosa e a quantidade de asfalto é da ordem de 58% a 70%. 
O asfalto é dispersado em micropartículas de ordem de 1 a 10 micrometros, pela força 
centrifuga do moinho, sendo estas envolvidas por uma película do agente emulsificante, o qual 
impede apesar da força de atração das moléculas de asfalto, que as partículas se unam, tornando-
se assim uma emulsão estável. A cor das emulsões asfálticas é em geral marrom escuro ou 
 
 
10 
 
castanho, constituindo esta característica em elemento auxiliar para a inspeção visual e 
constatação rápida das boas condições do produto. 
Emulsaõ asfáltica (EMA) é o resultado da mistura do cimento asfáltico com água - para 
isso, saõ utilizados produtos quı́micos, como emulsificantes, ácidos e solventes. A grande 
vantagem do uso da emulsaõ asfáltica é a possibilidade da realizaçaõ do serviço de 
pavimentaçaõ na temperatura ambiente 
 
2.2.3.1 Criação da emulsão asfáltica. 
A ação mecânica de obtenção dos glóbulos é feita em um moinho coloidal especialmente 
preparado para a “quebra” do asfalto aquecido em porções minúsculas que devem ter um 
tamanho especificado que é micrométrico. O tamanho dos glóbulos depende do moinho 
empregado e da viscosidade do asfalto original, normalmente variando entre 1 e 20μm. 
As emulsões asfálticas são do tipo “óleo em água” e constituídas por: Cimento asfáltico 
(60 a 70%), disperso em fase aquosa, queé composta de ácido + emulsificante (0,2 a 1%) + 
água + solvente. 
Figura 4: Produção de Emulsão Asfáltica 
 
Fonte: Disponível em http://www.br.com.br, acesso em 07/04/2017, 20:42 
 
O que garante que a mistura asfalto e água mantenha-se estável é o emulsificante. 
Quando a mistura entra em contato com o agregado mineral (pedra), acontece a ruptura. A água 
evapora, e o material resultante é o asfalto. 
Todas as emulsões asfálticas brasileiras são regulamentadas pela Agência Nacional do 
Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). 
 
2.2.3.2 Emulsões asfálticas catiônicas (Convencionais) 
Apresentam excelente adesividade com qualquer tipo de agregado (Alcalino, Acido, 
Seco ou úmido) sendo assim possível a utilização de certos agregados que anteriormente eram 
 
 
11 
 
rejeitados pela sua má adesividade pois emulsões asfálticas catiônicas deixa, após sua ruptura, 
um deposito de asfalto homogeneamente dopado sobre a superfície dos mesmos. Sendo assim 
utilizadas na sua totalidade das obras no Brasil em que se empregam emulsões asfálticas. Estas 
são classificadas de acordo com a velocidade de sua ruptura pela carga das partículas eletrizadas 
positivamente. Constituindo tipos e atendendo outros requisitos como viscosidade, teor de 
solvente, residual de asfáltico, demulsibilidade(capacidade que possuem os óleos de se 
separarem da água). 
 
Vantagens da emulsão asfáltica convencional: 
 As emulsões asfálticas são armazenadas e aplicadas a frio, permitindo o emprego 
de tanques, carretas e equipamentos de aplicaçaõ mais simples e barato. 
 Devido à sua aplicaçaõ a frio, podem ser utilizadas para o preparo de misturas 
betuminosano próprio local da obra, sem a necessidade de usinas a quente 
 Eliminam riscos de explosaõ e incêndios 
 Asseguram melhores condições aos trabalhadores 
 Saõ ecologicamente corretas, pois, em sua maioria, naõ contêm solventes 
 Evitam gastos de combustível para aquecimento 
 Evitam o superaquecimento do ligante; 
 Não poluem o meio ambiente; 
 Reduzem o tempo de construção das obras rodoviárias (em condições climáticas 
adversas); 
 
Por conta destas vantagens enumeradas, excepcionalmente o que tange a preocupação 
com o meio ambiente, a emulsão asfáltica tem substituído o asfalto líquido em seus diversos 
usos. 
 
2.3 Patologias dos Asfaltos 
Ao andar, trafegar e observar as estradas, atuais do Brasil consegue-se verificar diversas 
patologias e degradações rodoviárias. Para tanto se faz necessário, ao se falar de asfaltos, 
mencionar, explicar e estudar sobre estas rodovias, estradas e ruas. 
Antes de mencionar sobre as patologias, deve-se falar sobre os pavimentos que são 
divididos, de acordo com Maia (2012), em flexíveis, rígidos e semirrígidos. Em que os flexíveis 
são formados com materiais deformáveis em contrapartida os rígidos tem um material mais 
 
 
12 
 
rígido, isso não se torna eficiente, pois com o uso de materiais flexíveis ocorre uma redução das 
tensões, surgidas pelo trafego, são dissipadas mais facilmente. 
Enquanto isso os semirrígidos são uma fase intermediaria deles com a parte superior 
constituída por materiais betuminosos e a abaixo por materiais ligantes hidráulicos. 
 
2.3.1 Tipos de Patologias 
As patologias dos revestimentos asfálticos são definidas e classificadas em várias 
formas, está sendo definidas pela norma do DNIT 005/2003 – TER mostrando abaixo 
(BRASIL, 2003): 
1. Fenda: qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas de 
menor ou maior porte, apresentando-se sob diversas formas, conforme adiante descrito. 
Subdivide-se em fissura e trinca; 
2. Afundamento: deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do 
pavimento, acompanhada, ou não, de solevamento, podendo apresentar-se sob a forma de 
afundamento plástico ou de consolidação; 
3. Ondulação ou Corrugação: deformação caracterizada por ondulações ou corrugações 
transversais na superfície do pavimento; 
4. Escorregamento: deslocamento do revestimento em relação à camada subjacente do 
pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia-lua; 
5. Exsudação: excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento, causado pela 
migração do ligante através do revestimento; 
6. Desgaste: efeito do arrancamento progressivo do agregado do pavimento, caracterizado por 
aspereza superficial do revestimento e provocado por esforços tangenciais causados pelo 
tráfego; 
7. Panela ou buraco: Cavidade que se forma no revestimento por diversas causas (inclusive 
por falta de aderência entre camadas superpostas, causando o desplacamento das camadas), 
podendo alcançar as camadas inferiores do pavimento, provocando a desagregação dessas 
camadas; 
8. Remendo: panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento na operação 
denominada de “tapa-buraco”. 
 
 
 
13 
 
2.3.2 Patologias em pavimentos flexíveis e semirrígidos 
A classificação deste tipo de pavimento se dá, pois, a sua estrutura e feita por camadas 
cujos ligantes podem ser o betume e o cimento, para os flexíveis e os semirrígidos 
respectivamente. 
Essas patologias existentes nesses pavimentos podem se dividir novamente em 
 Deformações 
 Fendilhamento 
 Degradação da camada de desgaste 
 Movimento de materiais 
 
2.3.2.1 Deformações 
Esse tipo de especificação ocorre pelo em função da passagem repetitiva de veículos 
pesados, em função de temperaturas elevadas fruto da passagem repetitiva de veículos o dia 
todo. (MAIA 2012). 
Apresentando assim uma forma de defeito visual e perceptível. 
 
2.3.2.2 Fendilhamento 
De acordo com Maia (2012), o fendilhamento pode se apresentar em diferentes estados, 
como fendas isoladas, fendas parabólicas e a “pele de crocodilo”. 
O fendilhamento por fadiga acontece quando as extensões elásticas na base das camadas 
ligantes, está próxima ao limite de ruina de um pavimento. 
Provocando algumas fendas, que são aberturas na camada de desgaste, podendo ser 
classificadas por fissuras, quando sua abertura e perceptível a olho nu, ou como fendas. E esse 
tipo de patologia só agrava ainda mais o caso do asfalto, pois assim que a agua começa a entrar 
nessas aberturas se inicia o enfraquecimento das camadas granulares. 
 
2.3.2.3 Degradação da camada de desgaste 
Segundo Maia (2012), essa patologia pode ocorrer por diversas formas, as mais comuns 
pode ser o polimento dos agregados, que ocorre em função da perda de microtextura superficial 
dos agregados, por desgaste, provocando assim a redução do atrito entre os pneus e o 
pavimento. 
 
 
14 
 
Outra forma desta patologia e a desagregação superficial que se da em função do rápido 
desgaste do ligante betuminoso, ficando a mostra e originando uma depressão de grande 
dimensão na camada do próprio desgaste. 
Existe ainda a desagregação da camada de desgaste do tipo Pelada, estas podem se 
considerar uma evolução das fendas, que resultam da soltura de blocas da camada de desgaste 
e pode ser provocada pela má aderência com a camada inferior, pela pequena espessura e a 
instabilidade da camada de desgaste. 
 
2.3.2.4 Movimentos de Materiais 
Dentro dessa classificação de patologia, têm-se alguns tipos de degradações, a 
exsudação, mancha de humidade e a subida de finos. 
Sendo que a degradação do tipo exsudação ocorre da migração do ligante colocado de 
forma excessiva na mistura com o betume, dando um aspecto negro e brilhante. E essa 
exsudação se dá em função da deficiente composição dessa mistura, pelo excesso ou uma 
reduzida porosidade. 
A do tipo mancha de humidade se manifesta pelo aparecimento de zonas húmidas. Com 
os principais fatores responsáveis a circulação de agua entre as camadas, saída de agua, 
pavimento poroso e ineficiência da drenagem. 
Por último tem a subida de fios, que por existir finos provenientes das camadas 
granulares e do solo de fundação esse defeito se apresenta em manchas de cor esbranquiçada,tendo como inicialização da patologia eles evoluírem das fendas para essas camadas. 
 
2.3.3 Patologias em Pavimentos Rígidos 
Nas patologias deste tipo de pavimentos, estão classificadas e separadas, segundo Maia 
(2012), em fendilhamento das lajes de betão, a bombagem de finos, degradações das juntas e 
da superfície. 
 
2.3.3.1 O Fendilhamento das Lajes de Betão 
Esse defeito, mais chamado de desagregação, acontece em função da repetida aplicação 
de forças provenientes da passagem de veículos pesados. Esse fendilhamento acontece pela 
fadiga, e se torna frequente nos pavimentos em que na há suporte suficiente da fundação. 
 
2.3.3.2 Bombagem de finos 
 
 
15 
 
Essa patologia consiste no arrastamento de materiais, que formam a camada subjacente 
às lajes, depositando na laje adjacente, em função da agua. 
As prováveis causas, de acordo com Maia (2012), são materiais de base erodíveis, 
presença de agua sob a laje e má transferência de cargas. Originando consequenciais como 
escalonamento entre lajes e fendilhamento. 
 
2.3.3.3 Degradações das juntas 
Essa degradação pode ser feita por vários fatores, sendo eles passadores mal colocados, 
largura da junta insuficiente e junta obstruída por materiais não compressíveis. 
 
2.3.3.4 Degradação da Superfície 
“O último mecanismo de degradação, mas não menos importante, é a degradação da 
superfície, que por sua vez tratasse do desprendimento do Betão e perda dos agregados inertes 
mais grossos na camada de pavimento” (Maia, 2012, p.47). 
Tendo com causa vários fatores, citados por Maia (2012), agregados suscetíveis à ação 
do gelo, qualidade dos agregados inadequada, ação do tráfego sobre uma camada de desgaste 
mal executada, espessura insuficiente da camada de desgaste, má ligação entre a camada de 
desgaste e a camada subjacente, dosagem incorreta dos materiais. 
2.3.4 Segmento de Reparo 
Para um bom processo de reparo dos asfaltos e pavimentação deve-se considerar e seguir 
os seguintes fatores (AUGUSTO JR. et al., 1992 apud STUCHI, 2005, p. 44 apud AZAMBUJA, 
2009, p.37): 
a) o tempo de execução do reparo deve ser o mais breve possível, pois toda interrupção 
significa risco ao usuário; 
b) os trechos a serem reparados devem ser o mais curto possível, para não causar 
transtorno aos que utilizam a via; 
c) as mudanças frequentes na cor do pavimento, bem como o emprego de materiais 
diferentes do restante do revestimento devem ser evitadas (conforto visual); 
d) a superfície do pavimento remanescente deve ter seu reparo nivelado, evitando, deste modo, 
superfícies irregulares (conforto auditivo). 
 
 
 
16 
 
2.4 Ensaios 
Os ensaios realizados com os tipos de asfaltos ou até mesmo matérias primas para a 
fabricação do mesmo tem como intuito de nos ajudar a verificar a qualidade de cada material e 
conseguir classificá-los de acordo com sua caracterização. Este tópico abrange alguns dos 
principais ensaios de asfaltos feitos no Brasil e no mundo para verificação de qualidade das 
matérias primas dos asfaltos e dos asfaltos prontos para aplicação. 
 
2.4.1 Ponto de Fulgor 
Este ensaio tem como finalidade evitar acidentes de trabalho, verificar possíveis 
contaminações do cimento asfáltico com o asfalto diluído. Normalmente o seu ponto de fulgor 
e superior a 230°C. E esse chamado ponto de fulgor é a menor temperatura no qual os vapores 
emanados durante o aquecimento se inflamam. 
O ensaio do ponto de fulgor e regido pela norma NBR 11341/90 da ABNT. A figura a 
seguir demostra o aparelho necessário para realizar esse experimento. 
Figura 5: Aparelho para Ensaio de Ponto de Fulgor
 
Fonte: Figura adaptada de referência 1 
 
2.4.2 Ponto de Amolecimento 
Esse ensaio tem como objetivo determinar a temperatura na qual o asfalto amolece, 
sendo normatizado pela NBR 6560. Em que o experimento consiste em aquecer uma amostra 
de cimento asfáltico, colocar anéis de latão sobre a placa de vidro e preencher com o cimento 
 
 
17 
 
asfáltico já em fluido. Montar o aparelho, adicionar agua e marcar a temperatura assim que este 
tipo de asfalto tocar o fundo. 
E utilizando a formula a seguir, se consegue determinar o índice de suscetibilidade 
térmica Pfeiffer Van Doormal: 
500 20 1951
120 50
 
Em que: 
PA – Ponto de amolecimento 
PEN – penetração do asfalto 
 
E com os resultados se consegue analisar os dados e concluir a qualidade deste asfalto, 
seguindo a seguinte analise: (Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos) 
PVD < - 2 → asfaltos que amolecem muito rapidamente com o aumento da temperatura 
e tendem a ser quebradiços em baixas temperaturas 
PVD > + 2 → Asfaltos oxidados com baixíssima suscetibilidade térmica e não são 
indicados para serviços de pavimentação 
Brasil → - 2 < PVD < +1 
 
Na figura 6 está representado o ensaio do ponto de amolecimento. 
 
Figura 6: Prática de ensaio de Ponto de Amolecimento 
 
Fonte: Figura adaptada de referência 1 
 
 
18 
 
 
2.3.3 Penetração 
 Esse ensaio consiste em determinar a profundidade em décimos de milímetro que uma 
agulha padrão penetra verticalmente em uma amostra de cimento asfáltico, ensaio normatizado 
e especificado pela NBR-6576 da ABNT. 
Na figura 7, a seguir, demostra como e o aparelho utilizado para esse ensaio: 
 
Figura 7: Esquematização de Ensaio de Penetração 
 
Fonte: Figura retirada de referência 1 
 
 
2.4.4 Viscosidade 
O ensaio de viscosidade é a resistência que o ligante asfáltico oferece ao movimento. 
Sendo divididas em três tipos de viscosidade que são: 
 
2.4.4.1 Viscosidade rotacional ou Brookfield: 
É obtida através do aparelho de viscosímetro Brookfield. Que é usada nas análises de 
operações de bombeamento e a estocagem dos ligantes asfálticos. Essa viscosidade e a mais 
utilizada nos estudos dos ligantes asfálticos. 
Esse ensaio e padronizado pela NBR 15184 / 2001 e pela NBR 14541 / 2004. Segue na 
figura 8 abaixo o aparelho Brookfield: 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
Figura 8: Aparelho de Brookfield 
 
Fonte: Figura retirada de referência 1. 
2.4.4.2 Viscosidade cinemática: 
Esse ensaio tem uma temperatura elevada para se fazer a determinação de 135°C, que é 
uma temperatura considerável para mistura de ligantes asfálticos com os agregados. 
O ensaio de viscosidade cinemática é padronizado pela NBR 14756 / 2001. 
 
2.4.4.3 Viscosidade Saybolt - Furol 
Essa viscosidade, no Brasil, é a mais importante no estudo dos materiais asfálticos. O 
Nome se deve ao inventor do ensaio que era chamado de Saybolt. 
Essa viscosidade é utilizada para a determinação da temperatura de mistura do cimento 
asfáltico com os agregados, determinação da temperatura de compactação do betume e para 
verificar se o ligante se encontra nas especificações. 
O ensaio de viscosidade Saybolt - Furol é padronizado pela NBR 14950 / 2003. Segue 
na figura 9 uma foto do aparelho de Saybolt: 
 
Figura 9: Aparelho para ensaio de Saybolt – Furol 
 
Fonte: Figura retirada de referência 1. 
 
 
20 
 
3 CONCLUSÕES 
Neste trabalho foi estudado o aglomerante asfáltico, com suas divisões, patologias, 
ensaios e classificações. Analisando este material, o asfalto, de forma minuciosa e sistemática, 
de acordo com um esquema abordado pelo Bauer (1994). Esse estudo se faz importante, já que 
no Brasil as rodovias, ruas e estradas, em geral, estão em um estado bastante desgastado, sendo 
assim conhecer, entender e aprender sobre esse aglomerante implica em uma melhora das 
futuras infraestruturas rodoviárias. “Os asfaltos são aglomerantes que oferecem particular 
interesse ao engenheiro, por se tratar de um poderoso ligante” (BAUER, 1994, pg12). Assim o 
conhecimento sobre o asfalto se torna importante em vários aspectos para os engenheiros, que 
visam buscar garantir segurança, economia e sustentabilidade. Esse aglomerante asfáltico por 
sua vez se classifica em três classificações, cimentos asfálticos, asfaltos líquidos, emulsões 
asfálticas,de acordo com Bauer (1994). Então o estudo desse aglomerante se estende em saber 
sua formação, o que o torna um aglomerante, sua fabricação, aplicação, suas patologias (para 
que possam evitá-las futuramente) e os ensaios (a fim de classificar, verificar e normatizar o 
material). 
 
 
 
 
21 
 
Referências Bibliográficas 
 
1 VIANA, H.M.F. Notas de aula prática de Pavimentação. FTC. 
2 AMBROZEWICZ, Paulo Henrique Laporte. Materiais de Construção: Normas, 
Especificações, Aplicação e Ensaios de Laboratório. Rio de Janeiro: Pini, 2012. 460 p. 
3 Materiais Asfálticos: Noções Gerais. Disponível em: 
<http://www.ufjf.br/pavimentacao/files/2009/03/Aulas-2º-TVC.pdf>. Acesso em: 07 abr. 
2017. 
4 AZAMBUJA, A.R. Pavimentação Asfálticos: Análise de patologias na 
repavimentação de trechos devido a obras de rede de esgotosanitário. Trabalho de 
Diplomação. UFRS: Porto Alegre/Brasil, 2009. 
5 DNIT. NORMA DNIT 095/2006 – EM Cimentos asfálticos de petróleo - Especificação 
de material. DNIT (Departamento Nacional de Infraestruturas de Transportes). Rio de 
Janeiro, 2006. 
6 ABEDA – Associação Brasileira das Empresas distribuidoras de Asfalto. Disponível em: 
<http://www.abeda.org.br/>. Acesso em 04 abr. 2017. 
7 BAUER, Luiz Alfredo Falcao. Materiais de Construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 
2012. 471 p. Volume 1. 
8 DE BARROS, R.M.Filho - Notas de aula – Aglomerantes, Minas Gerais: INAP 2012. 
9 ANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis Disponível em: 
<http://www.anp.gov.br/>. Acesso em 04/04/2017 
10 PETROBAS. Asfalto – Informações Técnicas – Versão 1.1, São Paulo,2015. 
11 BERNUCCI L.; DA MOTTA L.M.; CERRATI J.A; SOARES J.B. Pavimentação 
Asfáltica – Formação básica para engenheiros, Rio de Janeiro: PETROBRAS,2008.