Agregados, Asfalto e especificações e dosagens de material asfáltico

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UNEMAT – UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TANGARÁ DA SERRA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
CARLA ALVES 
LUÍS FERNANDO ABELHA MANENTE 
MARCIEL WASHINGTON RIBEIRO LEITE
NALBERT JARDIM LOPES DA SILVA
YASMIM PORTELA LEITE PINTO 
AGREGADOS, ASFALTOS E ESPECIFICAÇÕES E DOSAGENS 
TANGARÁ DA SERRA – MT
2018
CARLA ALVES 
LUÍS FERNANDO ABELHA MANENTE 
MARCIEL WASHINGTON RIBEIRO LEITE
NALBERT JARDIM LOPES DA SILVA
YASMIM PORTELA LEITE PINTO 
AGREGADOS, ASFALTOS E ESPECIFICAÇÕES E DOSAGENS 
 Trabalho apresentado à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT), como requisito parcial para a obtenção de aprovação na disciplina de Estradas II, no Curso de Engenharia Civil. 
PROFESSORA: CLEIDIANE MORAES NOVAIS
TANGARÁ DA SERRA – MT
2018
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	5 
2	Objetivos	5
3 REFERENCIAL TEÓRICO..................................................................................6
3.1 Agregados...................................................................................................6
3.1.1 Classificação.................................................................................6
3.1.2 Produção ......................................................................................9
3.1.3 Caracterização ............................................................................11
	 3.2 Asfalto.......................................................................................................12
		3.2.1 Produção .....................................................................................13
		3.2.2 Classificação ................................................................................14
		3.2.3 Caracterização..............................................................................16
3.3 Espesificações e dosagem............................................................................20
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................................23
5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................24
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01 – ILUSTRAÇÃO DA ANÁLISE POR PENEIRAMENTO
FIGURA 02 –DIMENSÕES NOMINAIS DAS PENEIRAS 
FIGURA 03 –ESQUEMA SIMPLIFICADO DO PROCESSO DE BRITAGEM
FIGURA 04 – BRITADOR DE MANDÍBULA
INTRODUÇÃO
Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento, com conforto, economia e segurança. Por sua vez, tem os pavimentos asfálticos são aqueles em que o revestimento é composto por uma mistura constituída basicamente de agregados e ligantes asfálticos. É formado por quatro camadas principais: revestimento asfáltico, base, sub-base e reforço do subleito. 
O asfalto é um dos mais antigos e versáteis materiais de construção utilizados pelo homem. O revestimento asfáltico é a camada superior destinada a resistir diretamente às ações do tráfego e transmiti-las de forma atenuada às camadas inferiores, impermeabilizar o pavimento, além de melhorar as condições de rolamento (conforto e segurança). Dessa maneira, essas associações, quando executadas e aplicadas apropriadamente, devem originar estruturas duráveis em sua vida de serviço. Para que isso ocorra, deve-se conhecer e selecionar as propriedades que os agregados devem conter. 
Neste trabalho será explicado os principais componentes dos pavimentos da atualidade, como os agregados e o material asfáltico, bem como também o tipo de pavimento mais utilizado no Brasil, o Concreto Betuminoso Usinado Quente (mais conhecido como CBUQ).
 OBJETIVOS
 	O presente trabalho bibliográfico tem por objetivo principal contribuir para a formação do acadêmico na área de pavimentação, dos cursos de Engenharia Civil. Além disso, acredita-se que o material apresentado será útil também a engenheiros e técnicos da área. Em suma, apresentar tais conteúdo com um acesso de maior facilidade ao conhecimento sobre agregados, asfalto, e especificações e dosagem de material asfáltico betuminoso (CBUQ).
3- REFERENCIAL TEÓRICO
 3.1 AGREGADOS 
Agregados são como são conhecidos os materiais pétreos utilizados na produção dos pavimentos, que utilizados em conjunto com ligantes asfálticos e produtos complementares produzem pavimentos duráveis em sua vida útil. Podem ser utilizados em seu estado bruto (como encontrado na natureza) ou depois de passar por processos de adequações a sua finalidade. São exemplos de agregados materiais como a areia, pedra britada, seixos rolados, dentre outros. É definido também pela NBR 9935/2005 como material sem forma ou volume definido, geralmente inerte, de dimensões e propriedades adequadas para produção de argamassas e de concreto.
 3.1.1 CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS
O nível de desempenho em serviço de um determinado agregado depende também das propriedades geológicas da rocha de origem. São importantes, portanto, informações sobre o tipo de rocha, sua composição mineralógica, sua composição química, sua granulação, seu grau de alteração, sua tendência à degradação, abrasão ou fratura sob tráfego e o potencial de adesão do ligante asfáltico em sua superfície.
A variedade de agregados passíveis de utilização em revestimentos asfálticos é muito grande. Contudo, cada utilização em particular requer agregados com características específicas e isso inviabiliza muitas fontes potenciais. Os agregados utilizados em pavimentação podem ser classificados em três grandes grupos, segundo sua (i) natureza, (ii) tamanho e (iii) distribuição dos grãos.
Com relação a natureza
Com relação a sua natureza, se relaciona a origem do agregado. Primeiramente temos os agregados naturais, que são os utilizados da forma como são extraídos da natureza, podendo passar também pelo processo de britagem. Agregados naturais podem ser obtidas com escavação, dragagem e desmonte do material. São quatro tipos principais de agregados utilizados, que serão citados a seguir:
Rochas ígneas: solidificadas de um estado líquido e que possuem composição química, granulação, textura e modos de ocorrências variáveis. São exemplos os granitos e os basaltos.
Rochas sedimentares: formadas pelo intemperismo e a erosão de rochas preexistentes. Também podem ser originadas por precipitação química de materiais dissolvidos em água, como o calcário. 
Rochas metamórficas: produzida através de aquecimento, pressão e alteração química de rochas já existentes. É um grupo bastante complexo de rochas. 
Areias e pedregulhos: agregados naturais provenientes das rochas que são originários e dos processos de transportes sofridos antes da deposição.
Os tipos de rochas mais utilizados como agregados para pavimentação no Brasil são o andesito, basalto, conglomerado, diorito, gabro, gnaisse, granito, calcário, quartzito, riolito, sienito e traquito.
Quanto ao tamanho
Segundo as normas do Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes (DNIT), a classificação dos agregados acontece da seguinte forma:
Graúdo: possui dimensões acima de 2mm e são retidos na peneira n° 10, como britas, cascalhos e seixos.
Miúdo: possui dimensões entre 0,075mm e 2mm, sendo retidos na peneira n° 200, como as areias e pós de pedra.
Material de enchimento (fíler): materiais onde pelo menos 65% das partículas é menor que 0,075mm, como a cal hidratada e o cimento portland. 
Quanto à distribuição dos grãos 
A distribuição granulométrica dos agregados é uma de suas principais características e efetivamente influi no comportamento dos revestimentos asfálticos. Em misturas asfálticas a distribuição granulométrica do agregado influencia quase todas aspropriedades importantes incluindo rigidez, estabilidade, durabilidade, permeabilidade, trabalhabilidade, resistência à fadiga e à deformação permanente, resistência ao dano por umidade induzida etc. A distribuição granulométrica dos agregados é determinada usualmente por meio de uma análise por peneiramento. Nessa análise uma amostra seca de agregado é fracionada através de uma série de peneiras com aberturas de malha progressivamente menores, conforme a figura 1. Uma vez que a massa da fração de partículas retida em cada peneira é determinada e comparada com a massa total da amostra, a distribuição é expressa como porcentagem em massa em cada tamanho de malha de peneira.Figura 1 Ilustração da análise por peneiramento
Os tamanhos de peneiras utilizados seguem a baixo na figura 2, conforme a norma do Departamento Nacional de Estradas e Rodagem (DNER):
Figura 2Dimensões nominais das peneiras segundo o DNER-ME 035/95
Após a classificação, os resultados são mostrados em uma tabela. As graduações são as seguintes:
Graduação densa ou bem graduada: apresenta distribuição granulométrica continua, próxima a de densidade máxima;
Graduação aberta: distribuição contínua, porém com material fino (menor que 0,075mm) em quantidade insuficiente;
Graduação uniforme: a maioria de suas partículas possui tamanhos em uma faixa bastante estreita;
Graduação com degrau ou descontínua: apresenta pequenas quantidades de agregados de tamanhos intermediários, sendo sensíveis à segregação. 
3.1.2 PRODUÇÃO 
As características físicas dos agregados como resistência, abrasão e dureza são determinadas pela rocha de origem. Entretanto, o processo de produção nas pedreiras pode afetar significativamente a qualidade dos agregados, pela eliminação das camadas mais fracas da rocha e pelo efeito da britagem na forma da partícula e na graduação do agregado (Marques, 2001).
Normalmente nas pedreiras existe uma camada de solo e de rocha alterada sobrejacentes que devem ser removidas antes que a rocha sã seja encontrada. Essa parte superficial e não-aproveitável na produção de britas é designada como “estéril”.
Operação de britagem
O propósito básico da exploração de uma pedreira é o desmonte da rocha sã por meio de explosivos e, utilizando uma série de britadores e outras unidades, reduzir o material de modo a produzir os agregados utilizáveis na execução de um pavimento. Também é desejável produzir agregado britado que tenha formato cúbico e não achatado ou alongado.
Segundo Roberts et al. (1996) as unidades de britagem são escolhidas para atender
os seguintes objetivos:
Reduzir os tamanhos dos blocos de rocha;
Produzir formas e tamanhos desejados de agregados;
Ter capacidade compatível com as cargas envolvidas para permitir seu manuseio;
Minimizar a ocorrência de entupimentos e colmatação nas unidades durante a operação;
Requerer um mínimo de pessoal;
Satisfazer exigências de britagem sem a necessidade de estágios de britagem adicionais e equipamentos auxiliares;
Minimizar a demanda de energia por tonelada de agregado produzida;
Não haver desgaste excessivo dos componentes metálicos;
Operar economicamente com um mínimo de manutenção; e
Permitir uma vida de serviço longa.
A Figura 3, mostra o esquema do processo de operação em uma instalação de britagem que usa um britador de mandíbula como britador primário e um britador de cone como secundário.
Figura 3Esquema simplificado do processo de britagem (Roberts et al., 1996)
A rocha após seu desmonte é transportada para o britador por um caminhão. O material mais fraco normalmente se quebra em pequenos pedaços que são removidos antes da britagem.
A operação de britagem pode ser descrita de forma simplificada como segue. O britador de mandíbula (primário) quebra a rocha em tamanhos que possam ser trabalhados pelos outros britadores A Figura 4, mostra um exemplo de britador primário. Após a britagem primária, os agregados são selecionados em vários tamanhos por peneiramento. O material maior que 1” (25,4mm) é colocado no britador de cone para britagem adicional. O material menor que 1” e maior que 3/4” (19mm) é estocado. O material menor que 3/4” é levado para um segundo peneirador para separações futuras. O material maior que 3/4” retorna ao britador de cone para nova britagem. O material menor que 3/4” é peneirado e estocado em três pilhas separadas: material entre 3/4” e 3/8” (9,5mm), entre 3/8” e n° 4 (4,8mm), e menor que 4,8mm.
Figura 4 Redução mecânica por compressão e impacto em um britador de mandíbula que brita sem atrito (Roberts et al., 1996)
3.1.3 CARACTERIZAÇÃO 
Segundo pesquisadores do SHRP, há um consenso de que as propriedades dos agregados têm influência direta no comportamento dos revestimentos asfálticos quanto a deformações permanentes, e afetam, embora em menor grau, o comportamento relacionado ao trincamento por fadiga e por baixas temperaturas. Esses pesquisadores identificaram duas categorias de propriedades dos agregados que devem ser consideradas: propriedades de consenso e propriedades de origem.
Propriedades de consenso
As propriedades designadas de consenso pelos pesquisadores do SHRP são aquelas consideradas de exigência fundamental para o bom desempenho dos revestimentos asfálticos: angularidade do agregado graúdo; angularidade do agregado miúdo; partículas alongadas e achatadas; e teor de argila.
Os valores especificados dessas propriedades também foram consensuais, ficando
a critério de cada estado americano quaisquer exigências adicionais. Os critérios de aceitação são baseados no nível de tráfego, referido ao número equivalente de passagens
de eixo padrão (N) determinado pela American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), e pela posição na estrutura do pavimento em que vai ser empregado o agregado. Materiais próximos à superfície e sujeitos a tráfego intenso demandam valores de propriedades de consenso mais restritivos.
Propriedades de origem
São propriedades que dependem da origem do agregado; seus valores limites para aceitação são definidos localmente pelos órgãos ou agências. Essas propriedades são a resistência à abrasão, a sanidade e a presença de materiais deletérios, determinadas conforme os métodos descritos anteriormente.
3.2 LIGANTES ASFÁLTICOS
Os asfaltos são constituídos por derivados do petróleo e podem ser obtidos de forma natural ou artificial, por processos físicos ou químicos. Ocorre naturalmente em lagos de asfalto e em asfalto rochoso (uma mistura de areia, calcário e asfalto). Possui propriedades como consistência sólida ou semissólida, e cor escura. O asfalto é um dos mais antigos e versáteis materiais de construção utilizados pelo homem.
O Manual de asfalto (IA, 1989 versão em português, 2001) lista mais de 100 das principais aplicações desse material, desde a agricultura até a indústria. 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.
Natureza
O asfalto utilizado em pavimentação é um ligante betuminoso que provém da destilação do petróleo e que tem a propriedade de ser um adesivo termoviscoplástico, impermeável à água e pouco reativo. A baixa reatividade química a muitos agentes não evita que esse material possa sofrer, no entanto, um processo de envelhecimento por oxidação lenta pelo contato com o ar e a água.
No Brasil utiliza-se a denominação CAP para designar esse produto semi-sólido a temperaturas baixas, viscoelástico à temperatura ambiente e líquido a altas temperaturas, e que se enquadra em limites de consistência para determinadas temperaturas estabelecidas em especificações que serão mostradas mais adiante.
A característica de termoviscoelasticidade desse material manifesta-se no comportamento mecânico, sendo suscetível à velocidade, ao tempoe à intensidade de carregamento, e à temperatura de serviço. O comportamento termoviscoelástico é mais comumente assumido do que o termoviscoplástico, com suficiente aproximação do real comportamento do material. O CAP é um material quase totalmente solúvel em benzeno, tricloroetileno ou em bissulfeto de carbono, propriedade que será utilizada como um dos requisitos de especificação.
3.2.1 PRODUÇÃO
O asfalto é produzido nas refinarias de petróleo através da destilação fracionada. Na destilação fracionada o óleo bruto é aquecido e suas frações separadas de acordo com o seu ponto de ebulição. As frações mais leves são produzidas primeiro e o material que permanece no fundo da torre de destilação são os produtos asfálticos.
Na sua composição podem ser encontrados asfaltenos, resinas e hidrocarbonetos pesados. Dentre os hidrocarbonetos pesados os betumes, com fórmula C100, são os principais compostos. Com grande massa molecular são solúveis em bissulfeto de carbono, atuam como um componente aglutinador, e por terem baixo ponto de fusão e não reagirem quimicamente com outros insumos, podem ser reaproveitados. São materiais com durabilidade versátil quando expostos à luz solar ou ao calor descomedido.
Quase todo o asfalto em uso hoje em dia é obtido do processamento de petróleo bruto (ou cru) em plantas especiais denominadas refinarias. Muitas refinarias são localizadas próximas a locais com transporte por água, ou são supridas por dutos a partir de terminais marítimos. A escolha do petróleo que pode resultar em um asfalto dentro da especificação para uso em pavimentação é feita através de avaliação de resíduos de vácuo de petróleos.
Propriedades físicas do asfalto
Todas as propriedades físicas do asfalto estão associadas à sua temperatura. O modelo estrutural do ligante como uma dispersão de moléculas polares em meio não-polar ajuda a entender o efeito da temperatura nos ligantes asfálticos. Em temperaturas muito baixas, as moléculas não têm condições de se mover umas em relação às outras e a viscosidade fica muito elevada; nessa situação o ligante se comporta quase como um sólido. À medida que a temperatura aumenta, algumas moléculas começam a se mover podendo mesmo haver um fluxo entre as moléculas. O aumento do movimento faz baixar a viscosidade e, em temperaturas altas, o ligante se comporta como um líquido. Essa transição é reversível.
Um dos critérios mais utilizados de classificação dos ligantes é a avaliação da sua suscetibilidade térmica, por algum ensaio que meça direta ou indiretamente sua consistência ou viscosidade em diferentes temperaturas. A faixa de temperatura correspondente à transição entre sólido e líquido é influenciada pela proporção dos quatro componentes do ligante asfáltico e pela interação entre eles.
Portanto, todos os ensaios realizados para medir as propriedades físicas dos ligantes asfálticos têm temperatura especificada e alguns também definem o tempo e a velocidade de carregamento, visto que o asfalto é um material termoviscoelástico.
Para se especificar um determinado asfalto como adequado para pavimentação, a maioria dos países utiliza medidas simples de características físicas do ligante, pela facilidade de execução nos laboratórios de obras. As duas principais características utilizadas são: a “dureza”, medida através da penetração de uma agulha padrão na amostra de ligante, e a resistência ao fluxo, medida através de ensaios de viscosidade.
Acrescentaram-se ao longo dos anos nas especificações alguns outros critérios de aceitação que são associados a ensaios empíricos, que, a princípio, tentam avaliar indiretamente o desempenho futuro do ligante nas obras de pavimentação. Os ensaios físicos dos cimentos asfálticos podem ser categorizados entre ensaios de consistência, de durabilidade, de pureza e de segurança.
3.2.2 CLASSIFICAÇÃO
Os asfaltenos são classificados de acordo com a sua solubilidade em solventes orgânicos como no tolueno, sendo insolúvel em n-heptano e n-pentano. Não estão dissolvidos no petróleo e sim dispersos na sua forma coloidal, compreendendo o resíduo não destilável do petróleo. Sua fração química não é totalmente conhecida, porém basicamente são constituídos por grandes quantidades de anéis policíclicos aromáticos ou naftênico aromáticos, unidos entre si.Os asfaltenos representam a fração mais complexa do petróleo, com peso molecular > 1000, formado por muitos heteroátomos por molécula (S, O, N e metais). A figura abaixo representa uma possível molécula de asfalteno.
Os asfaltos devem apresentar requisitos de qualidade para atender às necessidades de utilização. Compete à ANP estabelecer essas especificações e classificações por meio de resoluções.
Resoluções ANP relativas à regulamentação dos asfaltos:
Resolução ANP nº 2/2005 - Estabelece os requisitos necessários à autorização para o exercício da atividade de distribuição de asfaltos e a sua regulamentação.
Resolução ANP nº 3/2005 - Estabelece os requisitos necessários à autorização para o exercício da atividade de importação de asfaltos e sua regulamentação.
Resolução ANP nº19/2005 - Estabelece as especificações dos cimentos asfálticos de petróleo (CAP), comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional.
Resolução ANP nº 30/2007 - Estabelece as especificações dos asfaltos diluídos de petróleo (ADP) - Cura Rápida e Cura Média - comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional.
Resolução ANP nº 32/2010 - Estabelece as especificações dos cimentos asfálticos de petróleo modificados por polímeros elastoméricos comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional.
Resolução ANP nº 36/2012 - Estabelece as especificações das emulsões asfálticas para pavimentação e as emulsões asfálticas catiônicas modificadas por polímeros elastoméricos e as obrigações quanto ao controle da qualidade a serem atendidas pelo Distribuidor que comercializa o produto em todo o território nacional.
Resolução ANP nº 39/2008 - Estabelece a especificação dos cimentos asfálticos de petróleo modificados por borracha moída de pneus, designados como asfaltos borracha, comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional.
Existem vários tipos de asfalto:
O CAP - Cimento Asfáltico de Petróleo (Ex. CAP-20, CAP-70);
O ADP - Asfalto Diluído de Petróleo (Ex. CM-30, CR-250);
A Emulsão Asfáltica (Ex. RR-2C, RM-1C); entre outros.
Dentro da engenharia rodoviária, cada tipo de asfalto se destina a um fim. Por exemplo: o ADP é utilizado para a imprimação (impermeabilização) da base dos pavimentos. Por outro lado, o CAP e as emulsões asfálticas são constituintes das camadas de rolamento das rodovias, de maneira que o CAP entra como constituinte dos revestimentos asfálticos de alto padrão como o CBUQ - Concreto Betuminoso Usinado a Quente - ao passo que as emulsões asfálticas são constituintes dos revestimentos de médio e baixo padrão, como os pré-misturados a frio e a quente (PMF e PMQ) e os tratamentos superficiais, as lamas asfálticas e microasfalto.
3.2.3 CARACTERIZAÇÃO 
Um dos critérios mais utilizados de classificação dos ligantes é a avaliação da sua suscetibilidade térmica, por algum ensaio que meça direta ou indiretamente sua consistência ou viscosidade em diferentes temperaturas. A faixa de temperatura correspondente à transição entre sólido e líquido é influenciada pela proporção dos quatro componentes do ligante asfáltico e pela interação entre eles. 
Portanto, todos os ensaios realizados para medir as propriedades físicas dos ligantes asfálticos têm temperatura especificada e alguns também definem o tempo e a velocidade de carregamento, visto que o asfalto é um material termo visco elástico. Para se especificar um determinado asfalto como adequado para pavimentação, a maioria dos países utiliza medidas simples de características físicas do ligante, pela facilidade de execução nos laboratórios de obras. 
As duas principais características utilizadas são: a “dureza”, medida atravésda penetração de uma agulha padrão na amostra de ligante, e a resistência ao fluxo, medida através de ensaios de viscosidade. Acrescentaram-se ao longo dos anos nas especificações alguns outros critérios de aceitação que são associados a ensaios empíricos, que, a princípio, tentam avaliar indiretamente o desempenho futuro do ligante nas obras de pavimentação. Os ensaios físicos dos cimentos asfálticos podem ser categorizados entre ensaios de consistência, de durabilidade, de pureza e de segurança.
Asfalto modificado por Polímero
Para a maioria das aplicações rodoviárias, os asfaltos convencionais têm bom comportamento, satisfazendo plenamente os requisitos necessários para o desempenho adequado das misturas asfálticas sob o tráfego e sob as condições climáticas. No entanto, para condições de volume de veículos comerciais e peso por eixo crescente, ano a ano, e rodovias especiais ou nos aeroportos, em corredores de tráfego pesado canalizado e para condições adversas de clima, com grandes diferenças térmicas entre inverno e verão, tem sido cada vez mais necessário o uso de modificadores das propriedades dos asfaltos. Entre esses, citam-se asfaltos naturais, gilsonita ou asfaltita, mas especialmente polímeros de vários tipos que melhoram o desempenho do ligante. Mano (1985, 1991) apresenta as seguintes definições de polímeros e macromoléculas:
Macromoléculas são moléculas gigantescas que resultam do encadeamento de dez mil ou mais átomos de carbono, unidos por ligações covalentes, podendo ser naturais (madeira, borracha, lã, asfalto etc.) ou sintéticas (plásticos, borrachas, adesivos etc.);
Polímeros (do grego “muitas partes”) são macromoléculas sintéticas, estruturalmente simples, constituídas de unidades estruturais repetidas em sua longa cadeia, denominadas monômeros. Os homopolímeros são constituídos por apenas um monômero, e os copolímeros são os que apresentam pelo menos dois monômeros em sua estrutura.
O comportamento do polímero sintético depende dos materiais de partida (monômeros), do tipo de reação empregado para sua obtenção e da técnica de preparação. Os tipos de reação empregados são: 
Poliadição, por exemplo, SBR (borracha estireno-butadieno) e EVA (etileno-acetato de vinila);
Policondensação, por exemplo, ER e PET; modificação química de outro polímero, por exemplo, SBS (estireno-butadieno-estireno).
Quanto ao seu comportamento frente às variações térmicas, os polímeros são classificados em categorias como sugerido por Mano (1985, 1991) e Leite (1999):
Termorrígidos: são aqueles que não se fundem, sofrem degradação numa temperatura limite e endurecem irreversivelmente quando aquecidos a uma temperatura que depende de sua estrutura química. Apresentam cadeias moleculares que formam uma rede tridimensional que resiste a qualquer mobilidade térmica. Por exemplo: resina epóxi, poliéster, poliuretano;
Termoplásticos: são aqueles que se fundem e tornam-se maleáveis reversivelmente quando aquecidos. Normalmente consistem de cadeias lineares, mas podem ser também ramificadas. São incorporados aos asfaltos a alta temperatura. Por exemplo polietileno, polipropileno, PVC;
Elastômeros: são aqueles que, quando aquecidos, se decompõem antes de amolecer, com propriedades elásticas. Por exemplo: SBR;
Elastômeros termoplásticos: são aqueles que, a baixa temperatura, apresentam comportamento elástico, porém quando a temperatura aumenta passam a apresentar comportamento termoplástico. Por exemplo: SBS e EVA.
Nem todos os polímeros são passíveis de serem adicionados ao CAP e nem todo CAP quando modificado por polímeros apresenta estabilidade à estocagem. Os asfaltos que melhor se compatibilizam com polímeros são aqueles que apresentam uma certa aromaticidade. A quantidade de polímero que deve ser adicionada ao ligante é variável e depende das propriedades finais desejadas. É necessário também verificar a adequada dispersão do polímero no CAP, de forma que a matriz polimérica fique fixada na estrutura do asfalto, ocluída nas malhas do mesmo.
Grande parte dos trabalhos de pavimentação atualmente refere-se à manutenção e ao reforço de rodovias existentes, havendo também maior preocupação com a qualidade da superfície quanto ao conforto e à segurança dos usuários em todas as condições climáticas; nesses casos, o desenvolvimento de novas concepções de misturas asfálticas tem exigido a utilização de asfaltos modificados. O uso de asfaltos modificados por polímero pode reduzir a frequência das manutenções e aumentar a vida de serviço de pavimentos de locais de difícil acesso ou de custo muito elevado de interrupção do tráfego para reparos. Locais de tráfego canalizado também podem se beneficiar com o uso de asfaltos modificados.
O grau de melhoria e modificação do ligante e, em consequência, o seu custo dependem das necessidades do local onde será aplicado, considerando se é obra nova ou reforço, variações térmicas e cargas mecânicas às quais o trecho estará submetido, potencial para deformação permanente ou fadiga, etc.
Como o asfalto é um material termoviscoelástico, suas características vão influenciar diretamente o desempenho das misturas asfálticas, tanto de deformação permanente quanto de fadiga. As deformações resultantes das cargas aplicadas, ou seja, as respostas da mistura asfáltica aos pulsos de carga gerados pelo tráfego em movimento podem ser bastante modificadas pela presença de polímeros no ligante, aumentando ou diminuindo as parcelas de viscosidade e de elasticidade do conjunto, para várias faixas de temperatura.
Já por muitas décadas vários pesquisadores têm tentado desenvolver usos industriais de vários modificadores de asfalto, tais como: fíleres especiais, fibras e borrachas, por exemplo. Nos últimos 30 anos, com o desenvolvimento de vários polímeros diferentes, as modificações do ligante tomaram impulso significativo.
Para que a modificação do ligante seja viável técnica e economicamente, é necessário que o polímero seja resistente à degradação nas temperaturas usuais de utilização do asfalto, misture-se adequadamente com o asfalto, melhore as características de fluidez do asfalto a altas temperaturas, sem que o ligante fique muito viscoso para a misturação e espalhamento, nem tão rígido ou quebradiço a baixas temperaturas.
O asfalto-polímero tem que manter suas propriedades durante a estocagem, aplicação e serviço, deve poder ser processado nos equipamentos convencionais, permanecer estável, física e quimicamente, ao longo de todas as fases e não necessitar de temperaturas muito diferenciadas para aplicação.
Emulsão Asfáltica
Para que o CAP possa recobrir convenientemente os agregados é necessário que apresente uma viscosidade em torno de 0,2Pa.s, o que só será atingido por aquecimento do ligante e do agregado a temperaturas convenientemente escolhidas para cada tipo de ligante. Para evitar o aquecimento do CAP a fim de obter viscosidades de trabalho nos serviços de pavimentação, é possível promover mudanças no ligante utilizando-se dois processos de preparação:
Adição de um diluente volátil ao asfalto produzindo o que se convencionou chamar no Brasil de asfalto diluído (cutback em inglês) – ADP;
Emulsionamento do asfalto.
Uma emulsão é definida como uma dispersão estável de dois ou mais líquidos imiscíveis. No caso da emulsão asfáltica (EAP) os dois líquidos são o asfalto e a água. A emulsão asfáltica representa uma classe particular de emulsão óleo-água na qual a fase “óleo” tem uma viscosidade elevada e os dois materiais não formam uma emulsão por simples mistura dos dois componentes, sendo necessária a utilização de um produto auxiliar para manter a emulsão estável. Além disso, o asfalto precisa ser preparado por ação mecânica que o transforme em pequenas partículas ou glóbulos (IBP, 1999; Hunter, 2000; Abeda, 2001; Shell, 2003).
O produto especial chamado de agente emulsionante ou emulsificante é uma substância que reduz a tensão superficial, o que permite que os glóbulos de asfalto permaneçam em suspensão na água por algum tempo, evitando a aproximaçãoentre as partículas e sua posterior coalescência (junção de partes que se encontravam separadas). A proporção típica entre óleo e água é de 60 para 40%. O tempo de permanência da separação entre os glóbulos de asfalto pode ser de semanas até meses, dependendo da formulação da emulsão.
Asfalto-Espuma
Uma terceira forma de diminuir a viscosidade do asfalto e melhorar a sua dispersão quando da mistura com agregados, mas ainda utilizando o CAP aquecido, é a técnica chamada de asfalto-espuma. Um dos requisitos do CAP é não haver espumação. No entanto, para algumas utilizações especiais, a espumação do asfalto sob condições particulares e controladas pode se mostrar uma grande aliada para melhor envolver agregados e até mesmo solos.
Essa técnica de espumação especial do asfalto consiste em se promover o aumento de temperatura ambiente, em um asfalto aquecido, em condições controladas, dentro de uma câmara especialmente desenvolvida para isso. No campo esse processo pode ser controlado por dois índices: a taxa de expansão e a meia-vida. Com essa expansão provocada pela espumação do ligante, há um aumento de volume que baixa a viscosidade, o que facilita o recobrimento dos agregados.
A taxa de expansão é a relação entre o volume máximo do CAP em estado de “espuma” e o volume de CAP remanescente, após a espuma estar completamente assentada. A meia-vida é o tempo em segundos necessário para uma espuma regredir do seu volume máximo até a metade desse volume.
3.3 ESPECIFICAÇÕES E DOSAGEM DE MATERIAL ASFALTICO A QUENTE 
Dosagem Marshall 
Segue uma explicação passo a passo do procedimento de determinação dos parâmetros gerados numa dosagem Marshall para concreto asfáltico usado em camada de rolamento; passos semelhantes valem para outras misturas a quente considerando as respectivas particularidades.
1. Determinação das massas específicas reais do cimento asfáltico de petróleo (CAP) e dos agregados.
2. Seleção da faixa granulométrica a ser utilizada de acordo com a mistura asfáltica (DNIT, Diretoria de Engenharia da Aeronáutica, órgãos estaduais ou municipais etc.).
3. Escolha da composição dos agregados, de forma a enquadrar a sua mistura nos limites da faixa granulométrica escolhida. Ou seja, é escolhido o percentual em massa de cada agregado para formar a mistura. Note-se que neste momento não se considera ainda o teor de asfalto, portanto, Σ %n = 100% (onde “n” varia de 1 ao número de diferentes agregados na mistura). A porcentagem-alvo na faixa de projeto corresponde à composição de agregados escolhida, podendo em campo variar entre um mínimo e um máximo em cada peneira de acordo com a especificação. 
4. Escolha das temperaturas de mistura e de compactação, a partir da curva viscosidade da temperatura do ligante escolhido. A temperatura do ligante na hora de ser misturado ao agregado deve ser tal que a sua viscosidade esteja situada entre 75 e 150SSF (segundos Saybolt-Furol), de preferência entre 75 e 95SSF ou 0,17±0, 02Pa.s se medida com o viscosímetro rotacional. A temperatura do ligante não deve ser inferior a 107oC nem superior a 177ºC. A temperatura dos agregados deve ser de 10 a 15oC acima da temperatura definida para o ligante, sem ultrapassar 177ºC. A temperatura de compactação deve ser tal que o ligante apresente viscosidades na faixa de 125 a 155SSF ou 0,28±0,03Pa.s.
5. Adoção de teores de asfalto para os diferentes grupos de CPs a serem moldados. Cada grupo deve ter no mínimo 3 CPs. Conforme a experiência do projetista, para a granulometria selecionada, é sugerido um teor de asfalto (T, em %) para o primeiro grupo de CPs.Os outros grupos terão teores de asfalto acima (T+0,5% e T+1,0%) e abaixo (T-0,5% e T-1,0%). Os CPs são moldados conforme indica a sequência.
6. Após o resfriamento e a desmoldagem dos corpos-de-prova, obtêm-se as dimensões do mesmo (diâmetro e altura). Determinam-se para cada corpo-de-prova suas massas seca (MS) e submersa em água (MSsub). Com estes valores é possível obter a massa específica aparente dos corpos-de-prova (Gmb), que, por comparação com a massa
 específica máxima teórica (DMT), vai permitir obter as relações volumétricas típicas da dosagem. Estas relações volumétricas serão mostradas no passo 9.
7. A partir do teor de asfalto do grupo de CPs em questão (%a), ajusta-se o percentual em massa de cada agregado, ou seja, %n = %n* × (100% – %a), onde %n é o percentual em massa do agregado “n” na mistura asfáltica já contendo o asfalto. Note-se que enquanto Σ %n* = 100%, após o ajuste, Σ %n = 100% – %a.
8. Com base em %n, %a, e nas massas específicas reais dos constituintes (Gi), calcula- se a DMT correspondente ao teor de asfalto considerado (%a).
9. Cálculo dos parâmetros de dosagem para cada CP, conforme expressões 1 e 2.
Volume dos corpos-de-prova: (1)
Massa específica aparente da mistura: (2)
10. Após as medidas volumétricas, os corpos-de-prova são submersos em banho-maria a 60°C por 30 a 40 minutos. Retira-se cada corpo-de- prova colocando-o imediatamente dentro do molde de compressão.
Determinam-se, então, por meio da prensa Marshall, os seguintes parâmetros mecânicos resultantes da curva:
Estabilidade (N): carga máxima a qual o corpo-de-prova resiste antes da ruptura, definida como um deslocamento ou quebra de agregado de modo a causar diminuição na carga necessária para manter o prato da prensa se deslocando a uma taxa constante (0,8mm/segundo); 
Fluência (mm): deslocamento na vertical apresentado pelo corpo-de-prova correspondente à aplicação da carga máxima.
Considerações finais sobre a dosagem Marshall
É importante considerar que a dosagem Marshall, realizada normalmente no país, segue as orientações da norma do DNER e que esta, embora parecida com a da ASTM e com os procedimentos recomendados pelo Instituto de Asfalto norte-americano, não foi talvez atualizada de acordo com as mudanças ocorridas nas citadas normas estrangeiras ao longo de revisões sucessivas, em pelo menos dois pontos importantes:
A consideração da absorção de ligante pelos agregados e o uso da massa seca com superfície saturada;
O uso de fórmula para cálculo da DMT. Na ASTM e no Instituto de Asfalto só se utiliza a Gmm, o que já leva em conta a absorção dos agregados e tem interferência muito grande nas determinações das relações volumétricas.
4-CONSIDERAÇÕES FINAIS 
O revestimento asfáltico na composição de pavimentos flexíveis é uma das soluções mais tradicionais e utilizadas na construção e recuperação de vias urbanas, vicinais e de rodovias. O sistema de pavimentação é formado por quatro camadas principais: revestimento de base asfáltica, base, sub-base e reforço do subleito. Dependendo da intensidade e do tipo de tráfego, do solo existente e da vida útil do projeto, o revestimento pode ser composto por uma camada de rolamento e camadas intermediárias ou de ligação. Mas nos casos mais comuns, utiliza-se uma única camada de mistura asfáltica como revestimento. 
Todos os revestimentos asfálticos constituem-se de associações de ligantes asfálticos, de agregados e, em alguns casos, de produtos complementares. Essas associações, quando executadas e aplicadas apropriadamente, devem originar estruturas duráveis em sua vida de serviço. Para que isso ocorra, deve-se conhecer e selecionar as propriedades que os agregados devem conter. O CBUQ (concreto betuminoso usinado a quente) é um dos tipos de revestimentos asfálticos mais utilizados nas vias urbanas e rodovias brasileiras. 
5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
AASHTO – AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHTO T 283/89: Resistance of compacted bituminous mixture to moisture induced damage. USA, 1989. 
ABEDA – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EMPRESAS DISTRIBUIDORAS DE ASFALTO. Manual básico de emulsões asfálticas: Solução para pavimentar sua cidade. Rio de Janeiro: Abeda, 2001.
HUNTER, R.N. Asphalts in road construction. London: Thomas Telford Ed., 2000.
LEITE, L.F.M. Estudos de preparo e caracterizaçãode asfaltos modificados por polímeros. 1999. 266 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Polímeros) – Instituto de Macromoléculas. Professora Eloísa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1999.
MANO, E.B. Introdução a polímeros. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1985. Polímeros, produção e aplicação. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1991.
MARQUES, G.L.O. (2001), 155
 
Pavimentação asfáltica – UFJF. <http://www.ufjf.br/pavimentacao/files/2011/08/Pavimenta%25C3%25A7%25C3%25A3o-Asf%25C3%25A1ltica-cap3.pdf>. Acesso em 19 Jan 2018.
QUINTERO, Lina Constanza Navarro. Fracionamento e Análise de Asfaltenos Extraídos de Petróleos Brasileiros. – Rio de Janeiro, 2009.
<https://www.infoescola.com/quimica/asfalto>. Acesso em 22 de Jan 2018.
ROBERTS, F.L., Kandhal, P.S., Brown,E.R., Lee, D-Y. e Kennedy,T.W. (1996), pg.156
SHELL. The Shell bitumen handbook. 5. ed. Cambridge, 2003.