MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Aula 9 Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- A Origem do Petróleo -
O petróleo é encontrado na natureza como uma espécie de rio subterrâneo (lençol) ou camada líquida entre as rochas. Existem duas hipóteses mais aceitas para a origem do petróleo.
Formação a partir de substancias orgânicas procedentes da superfície terrestre (detritos orgânicos)
Origem inorgânica, a partir de depósitos de carbono que possivelmente foram formados com a Terra.
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- O petróleo na Construção Civil-
A aplicação dos materiais betuminosos é relatada desde o principio das civilizações, na Mesopotâmia como material de assentamento e impermeabilizante
Já no século 20, no início dos anos 90, segundo a SHELL Brasil S/A 70% do mercado de betume estava na engenharia.
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Classificação do Petróleo -
Petróleos a base parafínica - São aqueles que contem mais de 65% de hidrocarbonetos saturados. Esse tipo de petróleo são os mais leves, mais líquidos e volátil, com maior teor de gasolina, querosenes, gases...
Petróleos a base asfáltica – São bem mais grossos e viscosos, endurecem mais facilmente. Como o nome indica, esse petróleos são mais apropriados para a obtenção de asfaltos.
Petróleos a base mista – Entre um tipo e outro ficam os petróleos de base mista.
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Refinamento do Petróleo -
Refinar o petróleo é separar frações de hidrocarbonetos adequados a diferentes finalidades. No fim os resíduos mais secos, que são os óleos graxos, asfaltos e negro de fumo.
Destilamento a vácuo
Craqueamento
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Definições
Materiais betuminosos são aqueles compostos essencialmente de betume (Verçosa, 1994)
O betume é uma mistura de hidrocarbonetos de consistência solida, liquida ou gasosa, de origem natural ou pirogênica, completamente solúvel em dissulfeto de carbono. (NBR 7208)
Material semi-sólido de cor preta ou parda resultante do processo de destilação fracionada (Alves)
O betume é composto de asfaltenos, maltenos, carboídes e carbenosa; é um material natural resultante da destilação fracionada do petróleo ou da destilação do carvão e da madeira. Sua composição é bastante variada.(BAUER, 1994)
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
A obtenção dos materiais betuminosos ocorre em duas fontes: o petróleo e a hulha. Esses materiais (não apenas o betume puro) são utilizados em asfaltos, piches, tintas anti-ferruginosas.
Hulha – tipo de carvão mineral que contem betume.
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Alta força adesiva
Ponto de fusão
Hidrofugante
Envelhecimento
Custo
Principais características do betume puro
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Alta força adesiva
Ponto de fusão
Hidrofugante
Envelhecimento
Custo
Aglomerante como o cimento e cal podendo formar argamassa e concreto sem precisar adicionar agua para reação de endurecimento.
Não há reações químicas, apenas físicas.
Principais características do betume puro
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Alta força adesiva
Ponto de fusão
Hidrofugante
Envelhecimento
Custo
O betume tem baixo ponto de fusão por isto é bastante sensível ao calor. O betume puro é solido a temperaturas inferiores a 10oC, viscoso dai até os 50oC, quando fica totalmente fluido. Quando atinge temperaturas próximas ou abaixo de 10oC torna-se quebradiço.
Principais características do betume puro
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Alta força adesiva
Ponto de fusão
Hidrofugante
Envelhecimento
Custo
O betume é hidrofugante, ou seja repele a agua. Por isso a agua não consegue atravessar uma película de betume, desde que esta película tenha espessura adequada.
Principais características do betume puro
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Alta força adesiva
Ponto de fusão
Hidrofugante
Envelhecimento
Custo
O betume envelhece rapidamente quando exposto ao ar livre, principalmente sob calor. 
Envelhecimento é a perda de suas características.
Principais características do betume puro
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Alta força adesiva
Ponto de fusão
Hidrofugante
Envelhecimento
Custo
É relativamente barato, pois é subproduto da fabricação de outros materiais (gasolina, gás, óleo)
Principais características do betume puro
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
Os betumes tem pouca dureza, o que torna as aplicações bem restritas. A medida que aumenta a dureza diminui a plasticidade, o que é ruim para a permeabilidade e também torna o material mais quebradiço.
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
Densidade dos materiais betuminosos varia de 0,9 a 1,4. A medida de densidade serve para uma avaliação grosseira da pureza de uma amostra.
Se a amostra afastar-se da densidade prevista é porque tem outra composição ou porque tem impurezas.
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
Chama-se ductibilidade a capacidade de um material ser esticado sem se romper.
Se o material betuminoso tem baixa ductilidade facilmente se romperá a tração ou a dilatação do material suporte.
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
A plasticidade é uma das propriedades mais importantes pois todas as aplicações dependem dela. 
O aquecimento de um material betuminoso faz com que suas orbitas atômicas de afastarem dos núcleo, diminuindo então, a força atrativa e sua coesão.
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
Protegidos os betumes podem conservar sua composição e propriedade por anos ou até séculos, mas expostos diretamente a intemperes, sofrem um processo de perda de plasticidade, da aderência, da impermeabilidade.
O envelhecimento sobrevem de causas fisicas (evaporação de oleos volateis) ou por causas quimicas (oxigenação dos constituintes pelo ar com formação de CO2 e H2O)
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
Ponto de fulgor é a temperatura na qual os gases emanados de um material betuminoso fazem uma rápida explosão ao contato de uma chama-piloto.
O ponto de fulgor acompanha o índice de amolecimento, quanto mais difícil o amolecer de um asfalto mais elevado é seu ponto de fulgor. Os betuminosos sólidos tem ponto de fulgor mais elevados que os betuminosos líquidos.
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Dureza
Densidade
Ductilidade
Plasticidade
Envelhecimento
Ponto de Fulgor
Ponto de combustão
Ponto de combustão é a temperatura na qual a amostra, após inflamar-se com a chama piloto continua a queimar-se no mínimo 5 segundos.
Ele limitam a temperatura de aquecimento devido a segurança nos trabalhos.
Principais características dos materiais betuminosos
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Material Betuminoso -
Os materiais betuminosos são subdivididos em duas categorias principais: 
asfalto e alcatrões.
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Asfalto -
Materiais betuminosos utilizados em pavimentações
Cimentos asfálticos de petróleo (CAP)
Asfaltos diluídos (ADP)
Emulsões asfálticas (EAP)
Asfaltos modificados por polímeros (AMP)
Asfaltos modificado por borracha (AMB)
Asfalto natural
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Asfalto -
Materiais betuminosos utilizados em pavimentações
Cimentos asfálticos de petróleo (CAP)
	Material básico para o preparo tipos de asfalto dissolvidos ou em emulsão
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Asfalto -
Materiais betuminosos utilizados em pavimentações
Asfaltos diluídos (ADP)
	Produzidos pela adição de um diluente volátil, obtido do próprio petróleo (veiculo)
Propriedades:
Menos plasticidade
Envelhece rapidamente
É mais permeável
Muito pouco poder aglutinante
Menos viscoso que o asfalto
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Asfalto -
Materiais betuminosos utilizados em pavimentações
Emulsões asfálticas (EAP)
	Trata-se de asfalto dissolvido na água, utilizando como emulsionador o sabão(Artificio para que o asfalto seja aplicado a frio).
	Existem dois tipos de emulsões, as aniônicas e as catiônicas.
Emulsões aniônicas - funcionam melhor sobre agregados de natureza básica.
Emulsões catiônicas - funcionam melhor sobre agregados de natureza ácida.
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Asfalto -
Materiais betuminosos utilizados em pavimentações
Asfaltos modificados por polímeros (AMP)
Vantagens 
diminuição da suscetibilidade térmica;
melhoria das características adesivas e coesivas;
aumento da resistência ao envelhecimento;
elevação do ponto de amolecimento;
diminuição do ponto de ruptura;
maior resistência à deformação permanente.
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Asfalto -
Materiais betuminosos utilizados em pavimentações
Asfalto natural - o petróleo surge na superfície da terra e sofre uma espécie de destilação natural pela ação do vento e do sol, que retiram os gases e óleos leves, deixando um resíduo muito duro que é o asfalto natural. A ocorrência mais famosa de asfalto natural localiza-se na ilha de Trindade, no Caribe, e que até início do século XX abasteceu todo o mercado americano de ligantes asfálticos usados em pavimentação
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Alcatrão -
Definição – material betuminoso de consistência variável, resultante da destilação destrutiva da matéria orgânica, tal como carvão, matéria vegetal...
Obtenção do alcatrão
Alcatrão de hulha
Quando aquecida (1000oC – 1300oC) é obtida a fração liquida, que forma o Alcatrão e Aguas Amoniacais.
Destilação destrutiva – é o processo do coque siderúrgico, e o alcatrão é um subproduto.
A massa do carvão se plastifica e há reações químicas entre os componentes com a destruição de alguns formando-se o coque.
Destilação fracionada – 	1º fração : óleo leve (benzeno, tolueno, xilenos)
			 2º fração : óleo médio 
			 3º fração : óleo pesado 
			 4º fração : óleo verde 
			 5º fração : resíduo (60% piche)
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Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes
- Alcatrão -
Propriedades 
Maior teor de constituintes voláteis
Maior adesividade
Maior sensibilidade a temperatura
Envelhecimento lento
Resistencia a intemperes
Uso do alcatrão
Matéria prima para inúmeros produtos químicos (desinfetantes, impermeabilizantes-tintas, farmacêuticos, plásticos)
O principal derivado do alcatrão é o piche, cuja principal aplicação é a fabricação de eletrodo de aluminio.
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Mástiques e Selantes
Mastiques e Selantes
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Mastiques e Selantes
Definição – Mástique é toda massa que é plástica durante seu tempo de trabalhabilidade e que se destina a assegurar a estanqueidade da junta.
A estanqueidade verifica:
Se o mástique não apresenta nenhuma fissura
Se a aderência do mástique aos flancos da junta tiver assegurada
Se os elementos de construção adjacentes forem estanques
Se a permeabilidade a agua do mástique for muito fraca
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Mastiques e Selantes
Existem matiques de um só componente (monocomposto) ou de vários (bicomposto)
O mástique pode ser autonivelante ou fluido
O mástique deve ser compatível com os materiais de construção adjacente
Aspectos visuais que devem atender:
Deve ser suficiente estável e não originar corrimentos
Não deve originar alterações de aspecto do suporte
Deve apresentar de preferência uma cor constante e uniforme
Deve sujar-se o menos possível para conservar a cor
Todos os materiais utilizados juntamente com o mástique, tais como os materiais de enchimento, devem ser compatíveis com o tal.
Toda manipulação em relação ao trabalho dos mástiques para o preenchimento de juntas, deve ser realizada com a mão-de-obra adequada e com ferramentas necessárias
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Mastiques e Selantes
Durabilidade depende das variáveis
Junta
Temperatura
Água
Sol
Químicos
Microrganismos
Movimentos
Deterioração Mecânica
Fogo
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Mastiques e Selantes
Classificação e caracterização
Segundo a sua deformação total admissível : 
A1 – deformação total até 5%
A2 – deformação total até 15%
A3 – deformação total até 25%
A4 – deformação total até 35%
Segundo o seu comportamento sob ação da agua: 
E0 – não resistente a ação direta da agua
E1 – resistente a ação direta da agua, após endurecimento
E2 – resistente a ação direta da agua, mesmo não endurecido
Segundo sua estabilidade:
S1 – estável em juntas com largura até 20mm
S2 – estável em juntas com largura até 40mm
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Mastiques e Selantes
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Mastiques e Selantes
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Mastiques e Selantes
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