MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I 2016 NOTURNO MATERIAIS ASFÁLTICOS Nº11 (1)

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Aula nº 11 
CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS 
UDC 
 Mesopotâmia 
◦ Aglutinante em serviços de alvenaria e estradas ; 
◦ Impermeabilizante em reservatório de água e salas de banho. 
 Primeiras aplicações em pavimentação: 
 
 França (1802), 
 
 Estados Unidos (1838) 
 
 Inglaterra (1869). 
 
 O emprego de asfalto derivado do petróleo iniciou-se a 
partir de 1909. 
ASFALTO BETUME 
 Material de 
consistência variável, 
cor pardo-escura, ou 
negra, constituído 
predominante de 
BETUME, podendo 
ocorrer na natureza em 
jazidas ou ser obtido 
pelo refino do Petróleo. 
 Mistura de 
hidrocarbonetos pesados, 
com seus derivados de 
consistência variável e 
com poder aglutinante e 
impermeabilizante, sendo 
completamente solúvel 
no bissulfeto de carbono 
(CS2) ou tetracloreto de 
carbono (CCL4). 
A Experiência mais longa da 
história... 
 A Experiência mais 
longa da história... 
O que acontece é a formação de uma 
gota, que cai ao ritmo médio de uma vez 
por década. Em toda a experiência, 
iniciada há 86 anos na Austrália, caíram 
oito gotas e a nona está em suspensão. 
John Mainstone morreu aos 78 
anos (2013), devido a um 
acidente vascular cerebral, sem ter 
visto a queda. 
Local: Universidade de Queensland, na 
Austrália. Tudo começou com Thomas 
Parnell, em 1930. 
A primeira gota caiu em 1938, as outras 
em 1947, 1954, 1962, 1970, 1979, 1988 e 
a oitava em 2000. Parnell nunca viu uma 
cair. 
1- APLICAÇÃO 
 
2- ORIGEM 
1. Asfaltos para pavimentação: 
◦ Cimentos Asfálticos (CAP) 
◦ Asfaltos Diluídos (AD) 
◦ Emulsões Asfálticas (EA) 
◦ Asfaltos Modificados (Asfaltos Polímeros) 
2. Asfaltos industriais: 
◦ Asfaltos Oxidados ou Soprados 
1. Asfaltos naturais: 
◦ Ocorrem em depressões da crosta terrestre, 
constituindo lagos de asfalto (Trinidad e 
Bermudas). Possuem de 60 a 80% de betume. 
2. Rochas asfálticas: 
◦ O asfalto aparece impregnando os poros de 
algumas rochas (Gilsonita) e também misturado 
com impurezas minerais (areias e argilas) em 
quantidades variáveis. 
 Asfaltos de petróleo: 
◦ Mais empregado e produzido, sendo isento de impurezas. 
Pode ser encontrado e produzido nos seguintes estados: 
 Sólido 
 Semi-sólido 
 Líquido: Asfalto dissolvido e Asfalto emulsificado 
 Asfalto de 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 há mais de 25 anos 
(cancerígeno) . 
CAP – CIMENTO 
ASFÁLTICO DE PETRÓLEO 
 
 
Definição e propriedades: 
◦É um material adesivo, termoplástico, 
impermeável à água, viscoelástico e 
pouco reativo; 
 
 Significado das suas propriedades: 
◦ Termoplástico: 
◦ Possibilita manuseio a quente. Após 
resfriamento retorna à 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, o contato com o ar propicia 
oxidação lenta, mas que pode ser acelerada 
pelo aumento da temperatura. 
COLÓIDES (AGLOMERADOS) 
São sistemas 
coloidais 
constituídos por 
uma suspensão 
de micelas de 
asfaltenos, 
peptizadas pelas 
resinas num meio 
oleoso (óleos 
saturados e 
aromáticos) 
em equilíbrio. 
ASFALTENO 
São aglomerados de compostos polares e polarizáveis 
formados por associações intermoleculares, 
constituídos de hidrocarbonetos naftênicos (ciclo 
parafinas) condensados e de cadeias saturadas curtas, 
sendo sólidos amorfos pretos ou marrons. 
VISÃO GERAL- A PARTIR DO 
PETRÓLEO 
 Ex. Destilação do Petróleo em duas etapas – ( 10 a 70% de asfalto) 
 Ex. Destilação do Petróleo em UMA etapa 
 Parâmetros para Classificação: 
◦ Viscosidade dinâmica ou absoluta: 
◦ Indica a consistência do asfalto 
 
◦ Penetração: 
◦ Medida que uma agulha padronizada penetra em uma 
amostra em décimos de milímetro 
 
 Categorias (somente pela Penetração) 
◦ CAP 30/45; CAP 50/70; CAP 85/100 e CAP 150/200 
 
(Saybolt: o inventor; e Furol: Fuel Road Oil; ASTM 102-93, ABNT NBR 
14756/2001). 
CUIDADOS 
 Cuidados na aplicação: 
◦ Deve ser livre de água, 
◦ Homogêneo em suas características; 
◦ Ter a curva viscosidade-temperatura conhecida; 
 Aplicações: 
◦ Pré-misturados, areia-asfalto e concreto asfáltico: 
 CAP 30/45, 50/70 e 85/100 
◦ Tratamentos superficiais e macadame betuminoso: 
 CAP150/200 
 Restrições: 
◦ Não podem ser usados acima de 177° C (craqueamento térmico); 
◦ Não devem ser aplicados em dias de chuva; 
◦ Não aplicar com temperaturas inferiores a 10° C; 
◦ Não aplicar sobre superfícies molhadas. 
ASFALTO DILUÍDO 
 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. 
 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 (Solv.: Gasolina) 
 CM: Cura Média (Solv.: Querosene) 
 CL:Cura Lenta (Solv.:Gasóleo-não se usa mais) 
 Cada categoria apresenta vários tipos com 
diferentes valores de viscosidade cinemática, 
determinadas em função da quantidade de 
diluente: 
TIPO TIPO % % NOMENCLATURA 
CM CR CAP DILUENTE ANTIGA 
CM-30 - 52 48 MC-0 RC-0 
CM-70 CR-70 63 37 MC-1 RC-1 
CM-250 CR-250 70 30 MC-2 RC-2 
CM-850 CR-850 82 18 MC-4 RC-4 
CM-3000 CR-3000 86 14 MC-5 RC-5 
EMULSÕES ASFÁLTICAS 
 
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 
A dispersão da fase asfáltica na fase aquosa é obtida através da 
aplicação de energia mecânica (trituração do CAP) e Térmica 
(aquecimento do CAP) para torná-lo fluido em um moínho 
coloidal. 
ESMULSÕES ASFÁLTICAS - OBTENÇÃO 
PREPARAÇÃO DA FASE AQUOSA 
Esquema do processo industrial de fabricação de emulsão asfáltica – fase aquosa acidificada 
com emulsificantes aminados 
MOÍNHO COLOIDAL 
Preparação dos glóbulos de asfalto para 
fabricação de emulsão 
 Função do agente emulsificante: 
◦ Diminuir a tensão interfacial entre as fases asfáltica e aquosa, 
evitando que ocorra a decantação do asfalto na água. 
 Quantidade de emulsificante: 
◦ Varia de 0,2 a 1%. 
 Os agentes geralmente mais utilizados: 
◦ Sal de Amina, 
◦ Silicatos Solúveis ou não Solúveis, 
◦ Sabões e Óleos Vegetais Sulfonados e 
◦ Argila Coloidal. 
 Quantidade e tamanho das partículas de asfalto 
◦ Teor de 60 a 70% 
◦ Partículas dispersas de de 1 a 10 micras. 
 
CARGA DA PARTÍCULA TEMPO DE RUPTURA 
Catiônicas Rápida 
Aniônicas Média 
Bi-iônicas Lenta 
Não-iônicas Lenta 
 Emulsões Aniônicas: 
◦ Apresentam moléculas eletronegativamente carregadas; 
 
 Emulsões Catiônicas: 
o Apresentam moléculas eletropositivamente carregadas; 
 
 Ruptura das emulsões: 
◦ Contato com agregados; 
◦ Quebra do equilíbrio que mantinha os glóbulos do asfalto em 
suspensão na água; 
◦ A água evapora;◦ O asfalto flocula e se fixa no agregado. 
 Cor das emulsões: 
◦ Antes da ruptura: marrom, 
◦ Após a ruptura: preta. 
 Tempo de ruptura : 
◦ Quantidade + tipo de agente emulsivo. 
 As emulsões asfálticas utilizadas em pavimentação: 
◦ Catiônicas diretas, 
 Classificação quanto a utilização: 
◦ RR-1C; RR-2C; RM-1C; RM-2C; RL-1C; LA-1C; LA-2C 
 Ensaios utilizados para a classificação: 
◦ Viscosidade Saybolt Furol, 
◦ Teor de solvente, 
◦ Desemulsibilidade e 
◦ Resíduo de destilação. 
Observar coloração marrom 
Aplicação de Lama Asfáltica 
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ASFALTOS POLÍMEROS 
 Obtidos a partir da dispersão do CAP em polímero; 
 Polímeros mais utilizados: 
◦ 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; 
POLÍMEROS (do grego “muitas partes”) 
 Macromoléculas sintéticas, 
 Estruturalmente simples, 
 Constituídas de unidades estruturais 
repetidas (monômeros) 
 Longas cadeias. 
 Homopolímeros: constituídos por 
apenas um monômero, 
 Copolímeros: apresentam pelo menos 
dois monômeros em sua estrutura. 
 Objetivo da adição do polímero: 
◦ Modificam (aceleram) o comportamento do asfalto conferindo 
elasticidade e melhorando suas propriedades mecânicas e 
reológicas 
 Principais vantagens: 
◦ Diminuição da suscetibilidade térmica; 
◦ Melhora adesão e coesão; 
◦ Maior resistência ao envelhecimento; 
◦ Elevação do ponto de amolecimento; 
◦ Alta elasticidade; 
◦ Maior resistência à deformação permanente; 
◦ Melhor resistência à fadiga; 
 Função Aglutinadora: 
◦ Proporciona íntima ligação entre agregados, resistindo à ação 
mecânica de desagregação produzida pelas cargas dos 
veículos. 
 
 Função Impermeabilizadora: 
◦ Garante ao revestimento vedação eficaz contra penetração da 
água proveniente da precipitação. 
 
 Conferir Flexibilidade: 
◦ Permite ao revestimento sua acomodação sem fissuramento 
a eventuais recalques das camadas subjacentes do 
pavimento. 
“PRIME COAT” 
 Consiste na 
aplicação de uma 
camada de 
material asfaltico 
sobre a superfície 
de uma base 
concluída, antes 
da execução de 
um revestimento 
asfáltico qualquer. 
 Promover condições de ligação e aderência entre a 
base e o revestimento. 
 
 Impermeabilização da base. 
 
 Aumentar a coesão da superfície da base pela 
penetração do material asfaltico (de 0,5 a 1,0cm). 
 São utilizados asfaltos diluídos de baixa viscosidade, a 
fim de permitir a penetração do ligante nos vazios da 
base. 
 
 São indicados os asfaltos diluídos: 
◦ CM-30 e CM-70. 
 Varredura da pista: 
◦ Objetivo: 
 fazer a limpeza da pista retirando os materiais finos que ocupam 
os vazios do solo; 
 
◦ Equipamentos: 
 Vassouras mecânicas rotativas ou vassouras comuns, quando a 
operação é feita manualmente, 
 Jato de ar comprimido. 
 
◦ Umedecimento: 
 Somente quando a base estiver muito seca e poeirenta 
 Aplicação do asfalto: 
◦ Uso de caminhão espargidor de asfalto: 
 tanque equipado com barra espargidora 
 caneta distribuidora, 
 bomba reguladora de pressão, 
 tacômetro e conta giro da bomba de ligante. 
 
 Quantidade a ser aplicada: 
◦ Da ordem de 0,7 a 1,0 l/m2. 
◦ Temperatura de aplicação: 
 fixada para cada tipo de ligante 
 função da viscosidade desejada.(20 a a 60 segundos Saybolt 
Furol.) 
 Cuidados: 
 Evitar a formação de poças de ligantes na superfície da 
base(retarda a cura do asfalto); 
 
 Evitar falha de imprimação (o revestimento tende a se 
deslocar); 
 
 Complementar os trechos onde ocorreram falhas 
utilizando a caneta distribuidora; 
 
 Verificar os bicos antes de iniciar a distribuição 
 (verificar se todos estão abertos e funcionando). 
“TACK –COAT” 
 
 Consiste na aplicação de uma camada de 
material asfaltico sobre a base ou 
revestimento antigo com a finalidade de 
promover sua ligação com a camada 
sobrejacente a ser executada. 
 Tipos de asfaltos utilizados na pintura 
de ligação: 
 
 Emulsões asfalticas: 
◦ Ruptura rápida: RR-1C e RR-2C 
◦ Ruptura média: RM-1C e RM-2C 
 
 Asfaltos diluídos 
◦ CR-70 (exceto para superfícies betuminosas) 
 Execução: 
 Varredura da pista: 
◦ idem imprimação 
 Aplicação do asfalto 
◦ Feita pelo caminhão espargidor 
◦ Quantidade: 0,5 l/m2. 
◦ Formar uma película extremamente delgada acima da 
camada a ser recoberta 
◦ Temperatura é função da viscosidade: 
 Asfalto diluído : 20 a 60 segundos saybolt-furol. 
 Emulsões : 25 a 100 segundos saybolt-furol. 
◦ Cuidado: 
 O excesso de ligante: lubrifica ocasionando ondulações do 
revestimento a ser colocado.