AED N1 Maco1

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA
MATERIAIS DE CONTRUÇÃO CIVIL I
MATERIAIS BETUMINOSOS
(Características, Ensaios Tecnológicos, Utilização)
GOIÂNIA, AGOSTO DE 2015
ENG 1071– B01/1
EDUARDO RODRIGUES DA CRUZ
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA
MATERIAIS DE CONTRUÇÃO CIVIL I
MATERIAIS BETUMINOSOS 
(Características, Ensaios Tecnológicos, Utilização)
Atividade Externa da Disciplina (AED) referente à disciplina de Materiais de Construção Civil 1, ministrada pelo docente Deusair Rodrigues dos Santos.
GOIÂNIA, AGOSTO DE 2015
ENG 1071– B01/1
EDUARDO RODRIGUES DA CRUZ
Materiais Betuminosos (Características, Ensaios Tecnológicos, Utilização).
Materiais betuminosos são associações de hidrocarbonetos solúveis em bissulfeto de carbono. São subdivididos em duas categorias: os asfaltos e os alcatrões: Asfaltos: são obtidos através de destilação do petróleo. Podem ser naturais ou provenientes da refinação do petróleo. Alcatrões: são obtidos através da refinação de alcatrões brutos, que por sua vez vêm da destilação de carvão mineral.
BETUME: material cimentício natural ou manufaturado, de cor preta ou escura, composto principalmente por hidrocarbonetos de alto peso molecular, solúvel no bissulfeto de carbono. O termo inclui alcatrões e piches produzidos a partir do carvão.
ASFALTO: material cimentício de cor marrom escuro a preto, termoviscoplástico, impermeável à água, pouco reativo, constituído por mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por destilação, cujo principal componente é o betume, podendo conter oxigênio, nitrogênio e enxofre, em pequena proporção.
ALCATRÃO: líquido preto e viscoso que contém hidrocarbonetos e é obtido a partir da destilação destrutiva de matéria orgânica. É produzido também do carvão como subproduto da produção de coque. Pode também ser produzido a partir do petróleo, madeira e turfa.
Produção brasileira: A Petrobras possui nove conjuntos produtores e distribuidores de asfalto de petróleo no Brasil: Amazonas (Manaus: REMAN), Ceará (Fortaleza: LUBNOR), Bahia (Mataripe: RLAM), Minas Gerais (Betim: REGAP), Rio de Janeiro (Duque de Caxias: REDUC), São Paulo (Paulínia: REPLAN e São José dos Campos: REVAP), Paraná (Araucária: REPAR) e Rio Grande do Sul (Canoas: REFAP), além de uma unidade de exploração de xisto, localizada no Paraná, que produz insumos para pavimentação. Possui ainda fábricas de emulsões asfálticas pertencentes a Petrobras Distribuidora e laboratórios de análise em todas as suas 11 refinarias.
Dentre as características dos materiais betuminosos podemos citar sua: Alta força adesiva, o material aglomerante como o cimento ou cal, não precisa de água para reação; Não ocorrem reações químicas, somente físicas; Calor – torna o betume plástico novamente. Outra característica seria: Seu ponto de fusão baixo, bastante sensível ao calor; Sólido à temp. < 10ºC; Viscoso até os 50ºC; Temperaturas abaixo de 0ºC – quebradiços.
Ensaios Tecnológicos
Espuma:
– O CAP é aquecido até determinada temperatura e a seguir verifica-se se há ou não a presença de espuma no material, decorrente da presença de água. A presença de água pode ser perigosa durante o aquecimento, podendo causar acidentes.
Ponto de Fulgor
– Consiste na determinação da temperatura para a qual uma amostra de produto asfáltico começa a liberar gases inflamáveis. É utilizado para identificar contaminação por solventes e para prevenir acidentes.
Densidade
– Utilizado para transformar unidades gravimétricas em volumétricas e também para o cálculo da densidade teórica e do volume de vazios.
Solubilidade em bissulfeto de carbono
– Utilizado para verificar a pureza do CAP, ou seja, mede-se o teor de betume contido no asfalto.
Ductilidade(DNER-ME 163/98)
– É a propriedade do material suportar grandes deformações sem ruptura.
Caracteriza a resistência à tração e a flexibilidade do CAP. Quanto mais dúctil, maior a flexibilidade.
– Para os materiais betuminosos, a ductilidade é a distância em cm que um corpo de prova padronizado se alonga até a ruptura, quando submetido a tração.
– Temperatura de ensaio: 25ºC.
Ensaio de Oliensis (Teste da mancha ou spot test)
– Verifica se o asfalto foi superaquecido durante a fabricação ou o transporte.
– Consiste em verificar se uma gota de CAP dissolvido em nafta, em banhomaria, tem aspecto homogêneo em coloração.
– Se o aspecto for homogêneo representa que o teste é negativo, caso contrário (centro da mancha for negro), houve superaquecimento e o resultado do teste é positivo.
Efeito do calor e do ar
– Simula o envelhecimento do CAP durante a mistura em usina e durante sua vida em serviço – Consiste no aquecimento de uma fina película de asfalto, em uma estufa ventilada, por um determinado tempo.
– Após esse processo, mede-se a variação de peso e de penetração em relação ao CAP original.
Viscosidade Saybolt-Furol
– É um índice técnico que se relaciona, de maneira desconhecida, com a viscosidade.
– Consiste na medida do tempo (em s) que uma determinada quantidade de material asfáltico (60 ml) leva para fluir através de um orifício padronizado.
Materiais betuminosos utilizados em pavimentação
Cimentos asfálticos de petróleo (CAP);
Asfaltos diluídos (ADP);
Emulsões asfálticas (EAP);
Asfaltos modificados por polímero (AMP);
Asfaltos modificados por borracha (AMB);
Os asfaltos têm uma grande variedade de usos, devido às suas propriedades de cimentação, facilidade de adesão, impermeabilidade e durabilidade. São utilizados principalmente é em obras viárias. O cimento asfáltico é o asfalto obtido especialmente para apresentar características adequadas para o uso na construção de pavimentos, podendo ser obtido por destilação do petróleo em refinarias ou do asfalto natural encontrado em jazidas. O cimento asfáltico de petróleo recebe o símbolo CAP e o cimento asfáltico natural o símbolo de CAN. São semi-sólidos à temperatura ambiente, e necessitam de aquecimento para terem consistência apropriada ao envolvimento de agregados, possuem características de flexibilidade, durabilidade, aglutinação, impermeabilização e elevada resistência à ação da maioria dos ácidos, sais e álcalis. Os cimentos asfálticos de petróleo são classificados pelo seu “grau de dureza” retratado no ensaio de penetração, ou pela sua viscosidade, retratado no ensaio de viscosidade SayboltFurol.
Pavimentação asfáltica por penetração: Existem dois tipos, o macadame de penetração (penetração direta) utilizado para pavimentação para tráfego pesado, onde são empregadas camadas de pedra recobertas com material betuminoso e prensadas por rolos e o tratamento superficial (penetração invertida) utilizado para pavimentação para tráfego leve ou sobre outras pavimentações.
Pavimentação asfáltica por mistura: Quando o agregado é envolvido pelo material betuminoso antes de ser aplicado.
Concreto asfáltico: mistura de agregados miúdos, graúdos, filler e material asfáltico, preparados com dosagens racionais e aplicados com equipamentos e técnicas avançados, obtendo-se assim uma excelente durabilidade, estabilidade e resistência ao tráfego pesado.
Bibliografia
LEITE, L.F.M. Estudos de preparo e caracterização de asfaltos modificados por polímero. 1999. 266p. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1999.
Notas de aula do Prof. Glauco Túlio Pessa Fabbri. Universidade de São Paulo. Escola de Engenharia de São Carlos. Departamento de Transportes.
http://etg.ufmg.br/~jisela/pagina/notas%20de%20aula%20materiais%20betuminosos.pdf