Apresentação Concreto Betuminoso

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CONCRETO BETUMINOSO
Alunos: 
Alex de Lima – 201501259946
Flávio Galdino – 201408050692
Mauro Cesar – 201308259999
Odirlei Afonso – 
Rafael Antonio – 20142528264
Profª: Sheila Campos
Universidade Estácio de Sá
Curso de Engenharia Civil
Rio de Janeiro, 14 março de 2017
APRESENTAÇÃO
O asfalto é um dos mais antigos e versáteis materiais de construção utilizados pelo homem. O uso em pavimentação é um dos mais importantes entre todos e um dos mais antigos também. Na maioria dos países do mundo, a pavimentação asfáltica é a principal forma de revestimento. 
No Brasil, cerca de 95% das estradas pavimentadas são de revestimento asfáltico, além de ser também utilizado em grande parte das ruas.
Abordaremos nesta apresentação um tipo de mistura asfáltica, denominada:
Concreto Betuminoso ou Concreto Asfáltico.
Concreto Betuminoso é uma mistura executada em usina apropriada, com características específicas composta de agregado mineral graduado, material de enchimento (filer) e ligante betuminoso espalhada e comprimida à quente.
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.
Objetivo
 
 O objetivo principal do estudo é a incorporação desses materiais descartados em misturas asfálticas, como alternativas para solucionar os problemas apresentados, encontrando misturas asfálticas que atendam as principais características que as camadas de rolamento de pavimentos flexíveis devem atingir, como baixa deformabilidade, impermeabilidade e resistência ao carregamento, atendendo as normas técnicas de pavimentação dentre outras e às condições ambientais estabelecidas, proporcionando segurança e conforto ao rolamento para o usuário, redução de custo final para a fonte geradora, sociedade e poder público. Busca-se avaliar o desempenho dessas misturas asfálticas, verificar o comportamento das propriedades físicas, mecânicas e ambientais, sugerir um indicativo da resistência à fadiga.
METODOLOGIA
A fundamentação teórica para realização da pesquisa, está apresentada no decorrer deste estudo, abordando os tópicos fundamentais relacionados ao estudo de dosagem Marshall de concreto betuminoso a quente,complementados por estudos de resistência à tração e módulo resistente.
HISTORICO
 A primeira barragem com face de concreto betuminoso do mundo foi construída em 1930, na Alemanha.
 
 A partir de 1970, na Noruega, devido à escassez de argilas no território daquele país, se deram início a estudos mais aprofundados sobre a utilização de núcleo de concreto asfáltico (NCA) em barragens de enrocamento. No mesmo ano, foi construída, na China, a primeira barragem com núcleo de asfalto.
 No intervalo entre 78 e 93, foram construídas na Noruega cinco grandes barragens com NCA, sendo a maior delas com 125m de altura.
Até 2011 foram construídas 89 barragens com NCA em 20 países ao redor do mundo.
Em 2007, foi construída a primeira barragem brasileira utilizando a técnica. A barragem da hidrelétrica Foz do Chapecó.
CONCRETO BETUMINOSO
 Concreto Betuminoso, é uma mistura materiais asfálticos feita em usina a quente, utilizada na pavimentação e recapeamento de ruas, estradas, pátios, aeroportos, pistas de testes e demais áreas de circulação de veículos e pessoas.
IMAGENS
PRODUÇÃO DA MISTURA
O Concreto betuminoso é produzido em usinas apropriadas com várias capacidades de produção – existindo dois tipos básicos , a saber:
–USINAS DESCONTÍNUAS – que apresentam produção descontínua; gravimétrica.
–USINAS CONTÍNUAS – que apresentam produção contínua; as volumétricas e as TSM – Tambor Secador Misturador (Drum-Mixer).
 
Dosagem Mássica Contínua ocorre através da pesagem dinâmica individual de cada um dos agregados. É característico em usinas móveis de dosagem contínua de agregados. Sob a correia dosadora na saída de cada silo de agregados, há uma célula de carga que faz a leitura do peso e controla automaticamente a velocidade da correia, garantindo assim uma precisão na dosagem do material. 
Dosagem Mássica Descontínua ocorre através da pesagem estática individual de cada um dos agregados. e possuem características de usinas fixas de dosagem descontínua. Os agregados são transportados até o alto de uma torre, por onde caem a um conjunto de peneiras vibratórias. O deslocamento do material durante a dosagem se faz com auxílio da força da gravidade onde são conhecidas como Usinas Gravimétricas.
PROCESSAMENTO NA USINA GRAVIMÉTRICA
VANTAGENS
DESVANTAGENS
A principal vantagem do uso de pavimentos asfálticos é a possibilidade de construção progressiva ao longo da vida útil do projeto. Definindo-se a espessura de projeto para uma determinada vida útil, pode-se diminuir uma parte desta espessura do revestimento do projeto original, em função de seu custo, e à medida que o tráfego vai aumentando, executa-se uma nova camada superposta ao revestimento existente. SENÇO (1997, p. 21) cita que nestes casos podem-se obter pavimentos viáveis economicamente.
Outras vantagens dos pavimentos asfálticos: 
• restauração da pista pode ser realizada com tráfego;
• os materiais são recicláveis.
• vida útil inferior a 10 anos para tráfego pesado; 
• deforma-se com tráfego pesado de veículos, 
• não resiste a ataques químicos, principalmente de produtos do petróleo ;
• geralmente tem espessura total de pavimento maior que as encontradas
nos pavimentos de concreto; 
• necessita de manutenção preventiva e corretiva de forma regular; 
• apresenta em sua constituição produtos mais poluentes a natureza.
CUSTO E BENEFÍCIO
 A redução do custo inicial e o desenvolvimento de novas técnicas que garantem rapidez de execução e conforto para os usuários da malha urbana e rodoviária brasileira estão "ressuscitando" a competitividade dos pavimentos rígidos, perdida há quase meio século. Desde que o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) se tornou uma opção extremamente barata e de fácil execução, o concreto só não caiu no esquecimento do meio técnico nacional pela resistência de alguns Estados brasileiros, como Rio Grande do Sul e Pernambuco.
Somente com a primeira crise do petróleo, em 1973, e a partir do desenvolvimento de novas tecnologias para o concreto no Brasil, o meio técnico voltou a cogitar da possibilidade de adotar os pavimentos rígidos. É verdade que sua competitividade continua restrita às rodovias com grande volume de tráfego, vias utilizadas por veículos pesados e locais sujeitos ao derramamento constante de óleos e combustíveis, além de aeroportos, terminais de carga e portos (onde eles nunca deixaram de ser empregados). No entanto, o que tem chamado a atenção das concessionárias de rodovias e órgãos públicos é a relação custo benefício.
SUSTENTABILIDADE
 Atingir a sustentabilidade requer regulamentação e normalização para incentivo do uso de técnicas sustentáveis citadas acima. Indicadores de sustentabilidade na pavimentação podem ajudar a priorizar os projetos. O emprego de rejeitos em camadas betuminosas pode ajudar na redução de passivos ambientais. Misturas mornas e reciclagem parecem ser as tecnologias mais importantes para garantir a sustentabilidade. A mudança de clima trará novos desafios à pavimentação asfáltica, e a durabilidade se tornou sinônimo de sustentabilidade. Emprego de técnicas antirruído e que viabilizem texturas abertas para dar mais segurança e conforto será exigido. O emprego de aditivos modificadores no ligante asfáltico se faz necessário para melhoria de desempenho e atendimento das técnicas requeridas. 
MEIO AMBIENTE
 Nos últimos anos, a engenharia de pavimentos incorporou novas tecnologias asfálticas, especialmente com o intuito de elevar a resistência do revestimento. Uma das mais importantes foi o desenvolvimento do asfalto-borracha produzido com a adição do pó extraído de pneus usados ao ligante asfáltico.
Embora chegue a custar até 30% a mais do que o asfalto comum, o material vem sendo utilizado não apenas pelo caráter ecológico, já que permite dar destino a pneus inservíveis, mas também porque a borracha triturada melhora as propriedades e o desempenho do revestimento asfáltico. Quanto maior o teor de borracha aplicado (entre 5% e 20% de acordo com o método de produção escolhido) mais durável é o pavimento, o que significa também menores custos de manutenção.
COMPARATIVO
 O comparativo entre pavimentos não trata, evidentemente, de procurar a simples substituição dos pavimentos betuminosos pelos de concreto, ignorando toda uma tecnologia desenvolvida durante muitos anos, trata-se apenas de criar uma nova opção.
 A principal diferença entre os pavimentos flexível e rígido é a distribuição de tensões nas camadas subjacentes. 
 • pavimento flexível: funciona como camada de rolamento, e quem absorve os esforços devido ao tráfego é a fundação. 
 • pavimento rígido: a camada de rolamento também funciona como estrutura, redistribuindo os esforços e diminuindo a tensão imposta à fundação.
COMPARATIVO (cont.)
PAVIMENTOS RÍGIDOS
PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Estruturas mais delgadas de pavimento;
Estruturas mais espessas (requer maior escavação e movimento de terra) e camadas múltiplas;
Resiste a ataques químicos (óleos, graxas, combustíveis);
É fortemente afetado pelos produtos químicos (óleo, graxas, combustíveis);
Maior distância de visibilidade horizontal, proporcionando maior segurança.
A visibilidade é bastante reduzida durante a noite ou em condições climáticas adversas.
Pequena necessidade de manutenção e conservação, o que mantém o fluxo de veículos sem interrupções;
Necessário que se façam várias manutenções e recuperações, com prejuízos ao tráfego e custos elevados;
Falta de aderência das demarcações viárias, devido ao baixo índice de porosidade;
Melhor aderência das demarcações viárias, devido a textura rugosa e alta temperatura de aplicação (30 vezes mais durável);
Vida útil mínima de 20 anos;
Vida útil máxima de 10 anos (com manutenção);
COMPARATIVO (cont.)
PAVIMENTOS RÍGIDOS
PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Maior segurança à derrapagem em função da textura dada à superfície (veículo precisa de 16% menos de distância de frenagem em superfície seca, em superfície molhada 40%);
A superfície é muito escorregadia quando molhada;
De coloração clara, tem melhor difusão de luz. Permite até 30% de economia nas despesas de iluminação da via;
De cor escura, tem baixa reflexão de luz. Maiores gastos com iluminação;
O concreto é feito com materiais locais, a mistura é feita a frio e a energia consumida é a elétrica;
O asfalto é derivado de petróleo importado, misturado normalmente a quente, consome óleo combustível e divisas;
Melhores características de drenagem superficial: escoa melhor a água superficial;
Absorve a umidade com rapidez e, por sua textura superficial, retém a água, o que requer maiores caimentos;
Mantém íntegra a camada de rolamento, não sendo afetado pelas intempéries.
Altas temperaturas ou chuvas abundantes produzem degradação.
PROJETO NA CONTRUÇÃO CIVIL
A obtenção do melhor desempenho de um revestimento asfáltico passa, obrigatoriamente, pela realização de dois projetos: um que defina a estrutura do pavimento (base, sub-base etc.) e outro para especificar a composição e dosagem da mistura asfáltica compatível com as outras camadas escolhidas.
A elaboração desses projetos deve ser feita sempre por escritórios capacitados, com experiência anterior comprovada. A fabricação também deve ser minuciosamente controlada de forma a se obter, em escala industrial, o resultado do projeto do laboratório. "Os principais itens a serem controlados são as temperaturas dos insumos e as dosagens dos mesmos".
Na etapa de execução, dois momentos merecem atenção especial: o espalhamento, que deve ser feito com equipamentos apropriados e com mão de obra qualificada; e a compactação, que precisa ser bem controlada e executada com equipamentos apropriados, de forma a garantir maior longevidade ao pavimento. Quando a obra é de grande porte ou a distância até a usina torna o transporte oneroso, recomenda-se a montagem de usinas móveis no próprio canteiro. Isso para não perder a temperatura de aplicação da massa asfáltica.
EXTRAÇÃO – LEGISLAÇÃO PARA TRATAR RESÍDUO
a. Lei Nº 9.605, de 12 Fev 98 - Lei de Crimes Ambientais (disponível em http://www.presidencia.gov.br/legislacao); 
b. Portaria Nº 001-DEC, de 26 de setembro de 2011 – Instruções Reguladoras para o Sistema de Gestão Ambiental no Âmbito do Exército (IR 50-20);
 c. Lei Nº 6.514, de 22 de dezembro de 1977 - Segurança e Medicina do Trabalho;
 d. Normas Reguladoras (NR) vigentes de Segurança e Medicina do Trabalho aprovadas pela Portaria Nº 3.214, de 08 de junho de 1978;
e. DNIT 031/06-ES: Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico;
 f. DNER-ME 367/97: material de enchimento para misturas asfálticas;
 g. DNIT 155/2010-ME: material asfáltico – determinação da penetração;
 h. DNER-ME 004/94: material asfáltico – determinação da viscosidade “SayboltFurol” a alta temperatura;
 i. DNER-ME 035/98: agregados – determinação da abrasão “Los Angeles” : método de ensaio;
EXTRAÇÃO – LEGISLAÇÃO PARA TRATAR RESÍDUO (cont.)
 j. DNER-ME 043/95: misturas asfálticas a quente – ensaio Marshall;
 k. DNER-ME 053/94: misturas asfálticas – percentagem de betume;
 l. DNER-ME 054/97: equivalente de areia;
 m. DNER-ME 078/94: agregado graúdo – adesividade a ligante asfáltico;
 n. DNER-ME 079/94: agregado - adesividade a ligante asfáltico; 
o. DNER-ME 083/98: agregados – análise granulométrica; 
p. DNER-ME 086/94: agregados – determinação do índice de forma;
q. ABNT NBR 6465:1984 Agregados - Determinação da abrasão "Los Angeles";
 r. DNER-ME 089/94: agregados – avaliação da durabilidade pelo emprego de soluções de sulfato de sódio ou de magnésio; 
s. DNER ME 117/94 – Mistura betuminosa - Determinação da densidade aparente; t. DNIT ME 135/2010: Determinação do módulo de resiliência;
 u. DNIT-ME 136/2010: misturas asfálticas – determinação da resistência à tração por compressão diametral;
EXTRAÇÃO – LEGISLAÇÃO PARA TRATAR RESÍDUO (cont.)
v. DNER-ME 148/94: material asfáltico – determinação dos pontos de fulgor e combustão (vaso aberto Cleveland); 
w. DNER-ME 401/99: agregados – determinação de índice de degradação de rochas após compactação Marshall com ligante IDml e sem ligante IDm;
 x. DNER-PRO 164/94 – Calibração e controle de sistemas de medidores de irregularidade de superfície do pavimento (Sistemas Integradores IPR/USP e Maysmeter); 
y. DNER-PRO 182/94: medição de irregularidade de superfície de pavimento com sistemas integradores IPR/USP e Maysmeter ; 
z. DNER-PRO 277/97: metodologia para controle estatístico de obras e serviços; a. DNIT 011/2004-PRO: gestão da qualidade em obras rodoviárias; 
-> SITES ÚTEIS
 a. DNIT: www.dnit.gov.br;
 b. ABNT: www.abnt.org.br;
 c. ANP: www.anp.gov.br.
CONCLUSÃO
 
 O concreto asfáltico proporciona forte união dos agregados, permite flexibilidade controlável, é impermeável, de fácil aplicação e manuseio quando aquecido. Permite amplas combinações com outros materiais, tais como asfalto borracha de pneus moídos, asfalto com polímero, reutilização de material fresado, entre outras inúmeras aplicações que trazem grande versatilidade na utilização desta opção.
FONTES DE CONSULTA
http://infraestruturaurbana.pini.com.br
http://www.ibracon.org.br
http://www.portaldatransparencia.gov.br
http://www.ufjf.br/pavimentacao/files/2009/03/Aulas 2%C2%BA-TVC.pdf
http://asfaltodequalidade.blogspot.com.br/2015/09/cbuq-x-pmf.html
http://www.sinicesp.org.br/materias/2013/bt07a.htm
https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/