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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CAMPUS RIO PARANAÍBA ECV 317 - PAVIMENTAÇÃO Professor: LUCAS MARTINS GUIMARÃES ELABORADO POR: RIO PARANAÍBA, JULHO DE 2013 1 - INTRODUÇÃO • Os asfaltos diluídos de petróleo (ADP) são produzidos pela adição de um diluente volátil obtido do próprio petróleo. • O diluente é utilizado para baixar a viscosidade e permitir o uso a temperatura ambiente. 1 - INTRODUÇÃO Figura: Imprimação de Base Fonte: BERNUCCI 1 - INTRODUÇÃO • Asfalto-borracha é aquele em que há a adição de borracha moída de pneus. • minimiza um grande problema ecológico; • melhora as propriedades e o desempenho do revestimento asfáltico. 1 - INTRODUÇÃO Figura: Pavimentação em Asfalto Borracha Fonte: GIULIO, 2007 1 - INTRODUÇÃO 1 tonelada 140 pneus 1 km 33 toneladas 4600 pneus Fonte: PETROBRÁS 1 - INTRODUÇÃO • Asfalto Modificado por Polímeros são aqueles onde ocorre a adição de polímero derretido na mistura, juntamente com o asfalto quente, em misturadores especiais. • Melhoram algumas propriedades do asfalto; 1 - INTRODUÇÃO • Existem diversos ensaio para garantir a utilização adequada dos polímeros na modificação do asfalto. Figura: Asfalto com adição de polímeros Fonte: ASCOM/PMPV 2 – ASFALTO DILUÍDO Denominação 1: Baseados na velocidade de evaporação, existem 3 grupos: a) Cura Rápida (CR) b) Cura Média (CM) c) Cura Lenta (CL) *Cura Perda dos voláteis (Depende da natureza do diluente utilizado) Fabricados no Brasil 2 – ASFALTO DILUÍDO Denominação 2: Vinculada ao início da faixa de viscosidade cinemática de aceitação em cada classe (função da quantidade de diluente). Exemplo: CM 30 Vem da denominação 1 Faixa de viscosidade a 60ºC começa em 30 cSt EXEMPLOS: CR70, CR250, CR30, CM70 2 – ASFALTO DILUÍDO APLICAÇÕES: O principal uso é imprimação de base de pavimentos (DNER ES 306/97). Figura: Imprimação de base com asfalto diluído Fonte: BERNUCCI Outra aplicação é a pintura de ligação sobre a superfície de bases não absorventes. 2 – ASFALTO DILUÍDO Imprimação de base Figuras: Aplicador / Aplicação Fonte: BRASQUÍMICA 2 – ASFALTO DILUÍDO Pintura de ligação Figura: Espargimento com barra Fonte: BRASQUÍMICA Figura: Espargimento com caneta Fonte: BRASQUÍMICA 2 – ASFALTO DILUÍDO Pintura de ligação Figura: Varredura de empoçamentos Fonte: BRASQUÍMICA Figura: Espargimento (FOG – SEAL) Fonte: BRASQUÍMICA 2 – ASFALTO DILUÍDO Há uma tendência acentuada de diminuição do seu uso. Motivos: Regulamentações ambientais: Poluição gerada pela evaporação dos diluentes. Fonte: Matriz Copiadoras “Os diluentes, que demandam grande energia para serem produzidos, são perdidos para a atmosfera.” (BERNUCCI) 2 – ASFALTO DILUÍDO Há uma tendência acentuada de diminuição do seu uso. Motivos: O risco de incêndio é alto, se comparado, por exemplo, ao uso de emulsão. Fonte: Portal Escolar 3 - ASFALTO-BORRACHA • Definição: asfalto modificado por borracha moída de pneu • Vantagens – Alta elasticidade – Alta resistência ao envelhecimento – Alta coesividade – Excelente relação benefício/custo • Desvantagem – Por exigir maiores temperaturas para mistura da borracha com o asfalto convencional, gera mais poluição atmosférica • CONAMA 259-99 – Para cada quatro pneus fabricados no Brasil ou importados, cinco pneus inservíveis deverão ter destinação final 3 - ASFALTO-BORRACHA • Processo úmido: incorporação ao CAP como um polímero modificador das características – Estocável: borracha finíssima (#40) -> ligante estável e homogêneo – Não-estocável: equipamento misturador na própria obra, deve ser aplicado imediatamente, devido a sua instabilidade • Processo seco: incorporação à mistura asfáltica como substituição de parte do agregado 3 - ASFALTO-BORRACHA • Requisitos da borracha moída de pneu para processo úmido Peneira % Passante BMP Tipo 1 BMP Tipo 2 # 8 (2,36 mm) 100 --- # 10 (2,00 mm) 95 – 100 100 # 16 (1,80 mm) 40 – 60 70 – 100 # 30 (600 mm) 0 – 20 25 – 60 # 50 (300 mm) 0 – 10 0 – 20 # 100 (150 mm) 0 – 4 0 – 10 # 200 (75 mm) --- 0 – 5 Figura: Processo úmido Fonte: BERNUCCI (2006) 3 - ASFALTO-BORRACHA • Processo úmido estocável Figura: Processo úmido estocável Fonte: BERNUCCI (2006) 3 - ASFALTO-BORRACHA • Máquina de produção de asfalto de borracha não-estocável Figura: Produção Fonte: BERNUCCI (2006) 3 - ASFALTO-BORRACHA • Ensaio de Resiliência Figura: Ensaio de Resiliência Fonte: BERNUCCI (2006) 3 - ASFALTO-BORRACHA • Comparação da consistência do asfalto- borracha e asfalto convencional Figura: Asfalto-borracha e asfalto convencional Fonte: BERNUCCI (2006) POLÍMEROS: Os polímeros são substâncias macromoleculares, que podem ser produzidas pela natureza (madeira, óleo lubrificante, cortiça etc) ou podem ser obtidos artificialmente pela união sequenciada de pequenas moléculas, chamadas monômeros. - Homopolímero. - Copolímero. 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO PRINCIPAIS TIPOS DE POLÍMEROS • Termorrígidos: resina epóxi, poliéster e poliuretano; • Termoplásticos: polietileno, polipropileno e PVC; • Elastômeros: SBR; • Elastômeros termoplásticos: SBS e EVA; • Polímero do tipo RET; 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO PROPRIEDADES MELHORADAS: • Melhoria da resistência à formação de trilhas de roda. • Aumento da coesividade e adesividade. • Redução de custos de manutenção de pavimentos. • Aumento da resistência ao envelhecimento e oxidação. 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO CRITÉRIOS DE ESCOLHA: 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO Preço do polímero; Facilidade de incorporação do polímero no asfalto; Equipamentos disponíveis para mistura; Composição química do cimento asfáltico a ser modificado pelo polímero; Resistência ao envelhecimento; Estabilidade à estocagem. 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO • do DNER (atual DNIT) para modificação por SBS • da Comissão de Asfalto do Instituto Brasileiro do Petróleo e Gás – Agência Nacional de Petróleo Especificações brasileiras de asfalto modificado por polímeros: Especificação do DNER (DNIT) para SBS Figura: Especificação Técnica para Asfalto Modificador com Polímero (AMP) (DNER – EM396/99) Fonte: BERNUCCI(2006) 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO Especificação da Agência Nacional de Petróleo (ANP) Figura: Especificação de Asfalto – Polímero (SBS) (ANP, 2007) Fonte: BERNUCCI (2006) 4 – ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO 5 – ENSAIOS PARA ASFALTOS MODIFICADOS • Penetração Figura: Penetrômetro Fonte: UFRGS 5 – ENSAIOS PARA ASFALTOS MODIFICADOS • Ponto de Amolecimento Figura: Equipamento do ensaio Fonte: UFRGS 5 – ENSAIOS PARA ASFALTOS MODIFICADOS • Viscosidade de Brookfield Figura: Viscosímetro de Brookfield Fonte: UFRGS 5 – ENSAIOS PARA ASFALTOS MODIFICADOS • Ensaio de Separação de Fase Figura: Estufa com os recipientes Fonte: BERNUCCI (2006) 5 – ENSAIOS PARA ASFALTOS MODIFICADOS • Recuperação Elástica Figura: Dutilômetro Fonte: UFRGS 5 – ENSAIOS PARA ASFALTOS MODIFICADOS • Coesividade Vialit Figura: Equipamento de ensaio de Coesão Vialit Fonte: BERNUCCI - UFRGS 6 - CONCLUSÃO • Para executar uma obra de pavimentação é preciso consultar várias normas e especificações (CNP, ASTM, ABNT, DNIT, entre outros) 6 - CONCLUSÃO- Legislações Ambientais: Asfalto Diluído Poluição;Evaporação; Asfalto Borracha Poluição na Mistura; 7 - REFERÊNCIAS ASFALTO Modificado com Polímero (SBS). IN: UCSAL. Acesso em: 28 jul. 2013 Disponível em: <http://info.ucsal.br/banmon/Arquivos/Mono3_0028.pdf> ASFALTOS Modificados. In: Ebah. Acesso em: 24/07/2013. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfU-oAF/aula06-modificada- asfaltos?part=4> BERNUCCI, L. B. et al. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRAS, ABEDA, 2006. 475p. REFERÊNCIA PRINCIPAL BERNUCCI, Liedi Légi Bariani, et al. Asfaltos – Caracterização Brasileira. In: UFRGS. Acesso em: 24/07/2013. Disponível em: http://www.ufrgs.br/petengcivil/Arquivos/Materiais/aula04-modificada- asfaltos-caracterizacao_brasileira.pdf BERNUCCI, Liedi Légi Bariani, et al. PROGRAMA Asfalto na Universidade – Asfalto Modificado. In: UFRGS. Acesso em: 28 jul. 2013. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/petengcivil/Arquivos/Materiais/aula06-modificada- asfaltos.pdf> 7 - REFERÊNCIAS BERNUCCI, Liedi Légi Bariani, et al. Emulsões Asfálticas, Asfalto Diluído e Asfalto Espuma. In: UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Acesso em 25 jul. 2013. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/petengcivil/Arquivos/Materiais/aula08- Emulsao_asfaltica_asfalto_diluido_asfalto.pdf> DETERMINAÇÃO da recuperação elástica de materiais asfálticos modificados por polímeros, pelo método do ductilômetro. In: Dnit. Acesso em: 24 jul. 2013 Disponível em: <http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER- ME382-99.pdf > DIA do soldado. In: Portal Escolar. Acesso em: 25 jul. 2013. Disponível em: <http://www.portalescolar.net/2011/06/dia-do-soldado-25-de-agosto- origem.html> ENSAIO de Viscosidade - Brookfield. In: Rodovias Verdes. Acesso em: 25 jul. 2013. Disponível em: < http://rodoviasverdes.ufsc.br/files/2010/04/Brookfield.pdf> 7 - REFERÊNCIAS ESTRADA verde wallpaper. In: Os Mais. Acesso em 25 jul. 2013. Disponível em: <http://www.osmais.com/wallpapers/201204/estrada-verde- wallpaper.jpg> GIULIO, Gabriela Di. Vantagens ambientais e econômicas no uso de borracha em asfalto. Inovação UNIEMP, Campinas, v.3, n.3, p. 12-15, 2007. IMPRIMAÇÃO asfáltica. In: BRASQUÍMICA. Acesso em 29 jul. 2013. Disponível em: <http://www.brasquimica.com.br/downloads/prg_dow_qtd.cfm?Dow1=5B384 CE32D8CDEF02BC3A139D4CAC0A22BB029E8> PETROBRAS. Asfalto-borracha. Disponível em: <http://www.br.com.br/wps/portal/portalconteudo/produtos/asfalticos/cap/!ut/ p/c5/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3hLf0N_P293QwP3YE9nAyNT D5egIEcnQ3dLA6B8JG55RwMKdBs4GZOk29_f0xUob- Dq6mFsDlROSLefR35uqn5BbmhoRLmjIgAg6iId/dl3/d3/L0lDU0lKSWdra0Eh IS9JTlJBQUlpQ2dBek15cUEhL1lCSlAxTkMxTktfMjd3ISEvN185TzFPTktHM TAwTUFGMDJMTFRSUFE0MzA4Mg!!/?PC_7_9O1ONKG100MAF02LLTR PQ43082000000_WCM_CONTEXT=/wps/wcm/connect/Portal+de+Conteud o/Produtos/Asfalticos/AsfaltoBorracha/> Acesso em: 25 jul. 2013. 7 - REFERÊNCIAS PINTURA de ligação. In: BRASQUÍMICA. Acesso em 29 jul. 2013. Disponível em: < http://www.brasquimica.com.br/downloads/prg_dow_qtd.cfm?Dow1=98FB C42FAEDC02492397CB5962EA3A3FFC0A9243> MATERIAIS Betuminosos. In: xa.yimg. Acesso em: 25 jul. 2013. Disponível em: < http://xa.yimg.com/kq/groups/24052049/492530572/name/Aula > MATERIAL Betuminoso – Determinação da Penetração. In: Dnit. Acesso em: 24 jul. 2013. Disponível em: < http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNER- ME003-99.pdf> ROAD 08. In: Indezine. Acesso em 25 jul. 2013. Disponível em: <http://www.indezine.com/powerpoint/freetemplate/1685.html> ROSA, Ana Paula Gonçalves. Análise comparativa entre asfalto modificado com polímeros e asfalto modificado com borracha reciclada de pneus. 2011. 44f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Civil). Campus Universitário de SINOP – Universidade do Estado do Mato Grosso, 2011. TERRA com mãos. In: Matriz Copiadoras. Acesso em 25 jul. 2013. Disponível em: <http://blog.matrizcopiadoras.com.br/wp- content/uploads/2013/04/terra-com-m%C3%A3os.jpg>
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