Materiais Betuminosos Composição

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Entre os materiais de grande emprego na construção estão os chamados materiais betuminosos, como o asfalto, os alcatrões, os óleos graxos. São materiais compostos essencialmente de betume. A ABNT (NBR 7208) define betume como uma mistura de hidrocarbonetos de consistência sólida, líquida ou gasosa, de origem natural ou pirogênica, completamente solúvel em dissulfeto de carbono, frequentemente acompanhado de seus derivados não metálicos. Os betumes podem ser encontrados em Slanik, na Moldávia, em Boryslaw, na Galícia, em Newcastle, na Austrália e em Baku, região petrolífera da Federação Russa. Depósitos naturais de betume podem ser encontrados em todo o mundo, com as maiores jazidas localizados no Canadá e Venezuela.
Asfalto: 
O asfalto (não confundir com alcatrão) é um betume espesso, de material aglutinante escuro e reluzente, de estrutura sólida, constituído de misturas complexas de hidrocarbonetos não voláteis de elevada massa molecular, além de substâncias minerais, resíduo da destilação a vácuo do petróleo bruto. Não é um material volátil, é solúvel em bissulfeto de carbono, amolece a temperaturas entre 150°C e 200°C, com propriedades isolantes e adesivas.
Também denomina a superfície revestida por este betume. É muito usado na pavimentação de ruas, estradas e aeroportos.
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.
De uma forma geral, o asfalto apresenta:
90% a 95% de hidrocarbonetos;
5% a 10% de heteroátomos, como oxigênio, enxofre, nitrogênio e metais – vanádio, níquel, ferro, magnésio e cálcio, sempre unidos por ligações covalentes.
 A composição química está diretamente relacionada com o desempenho físico e mecânico do asfalto. É por essa razão que há locais onde o asfalto é resistente, enquanto em outros é constante o aparecimento de buracos.
Alguns exemplos de compostos químicos presentes no asfalto são:
Asfaltenos: São aglomerados de hidrocarbonetos naftênicos (vários hexágonos com três duplas) condensados e de cadeias saturadas curtas.
 
Compostos saturados: São aqueles de cadeias carbônicas extremamente longas e que possuem apenas ligações simples entre os carbonos.
Resinas: São compostos de hidrogênio e carbono, com pequena proporção de oxigênio, enxofre e nitrogênio. São sólidos ou semissólidos marrom-escuros, sendo de natureza polar e fortemente adesiva.
Compostos aromáticos: apresentam estruturas aromáticas (hexágonos com três ligações duplas) em sua composição e podem ter ramificações saturadas ou insaturadas (ligações duplas).
Alcatrão:
 O alcatrão é uma mistura de substâncias betuminosas, espessa, escura e de forte odor, que se obtém da destilação de certas matérias orgânicas, principalmente de carvão, ossos e de algumas madeiras resinosas. Destes tipos, o alcatrão de hulha é o produto mais conhecido e comercializado, geralmente por siderúrgicas.
 À semelhança de um derivado do carvão do qual retirou o seu nome, o alcatrão é uma substância que se encontra presente no fumo do tabaco. O alcatrão é um resíduo negro e viscoso composto por centenas de substâncias químicas, algumas das quais são consideradas carcinogênicas ou classificadas como resíduos tóxicos. Entre as substâncias que se podem encontrar no alcatrão do tabaco, incluem-se hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, aminas aromáticas e compostos inorgânicos.
 O alcatrão é, na realidade, uma mistura de mais de 4000 substâncias. Dentre elas, as principais são os HPAs, isto é, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, constituintes de uma família de compostos caracterizados por possuírem dois ou mais anéis condensados.
 
Um dos HPAs mais potentes é o benzopireno, cuja fórmula estrutural é:
 Além dos HPAs, as outras substâncias que compõem o alcatrão são fenóis, cresóis, nitrosaminas não voláteis, íons metálicos e até mesmo compostos radioativos, como o polônio 210. 
Dentre os componentes do alcatrão, pelo menos sessenta são cancerígenos, como os íons metálicos arsênio, cádmio e níquel.
Cresóis: Também conhecidos como ácidos de alcatrão, os cresóis são compostos orgânicos representados pela fórmula química C7H8O, pertencentes ao grupo dos fenóis. Trata-se de substâncias sólidas em seu estado puro, incolores, de cheiro característico semelhante ao de medicamentos, baixos pontos de fusão e ebulição, de propriedades ácidas e pouco solúveis em água.
Existem três formas isômeras do cresol: orto-cresol, meta-cresol e para-cresol.
Nitrosaminas não voláteis: Nitrosaminas são compostos químicos cancerígenos de estrutura química R2N-N=O. Nitrosaminas são produzidas a partir de nitritos e aminas. A sua formação pode ocorrer apenas sob certas condições, incluindo condições fortemente ácidas tais como a do interior do estômago humano.
Íons metálicos: Os íons metálicos são necessários para muitas das funções vitais do organismo humano. A ausência de alguns deles pode ocasionar sérias doenças, tais como: anemia, por deficiência de ferro; retardamento do crescimento de crianças, por falta de zinco; e má formação óssea em crianças, por falta de cálcio. Alguns metais e semi-metais, por sua vez, quando presentes no organismo humano, podem causar intoxicações.
Manta Asfáltica:
As mantas asfálticas são de fácil aplicação e o material é uniforme, sendo por isso o sistema de impermeabilização mais adotado nas obras.
Resumidamente, mantas asfálticas são produtos à base de asfalto modificado com polímeros e estruturados.
O asfalto é o material responsável pela impermeabilização em si, mas são os polímeros adicionados que dão ao material petroquímico as propriedades de desempenho necessárias, como flexibilidade em baixas temperaturas, alongamento, resistência ao escorrimento e à fadiga mecânica e envelhecimento.
O balanceamento de asfalto e polímeros é o fator que mais influi no desempenho das mantas. Os principais compostos empregados são elastoméricos (SBS, estireno-butadieno-estireno) e plastoméricos (APP, polipropileno atático). Os primeiros dão resistência de 80ºC de temperatura de escorrimento, enquanto que os segundos podem chegar a 130ºC. Há ainda os asfaltos policondensados (sem polímeros, apenas cimento asfáltico), que resistem entre 80 e 95ºC.
 O asfalto é o material responsável pela impermeabilização em si, mas são os polímeros adicionados que dão ao material petroquímico as propriedades de desempenho necessárias, como flexibilidade em baixas temperaturas, alongamento, resistência ao escorrimento e à fadiga mecânica e envelhecimento.
 Os principais compostos empregados são Elastoméricos (SBS, estireno-butadieno-estireno) e Plastoméricos (APP, polipropileno atático) e há ainda os Asfaltos Policondensados (sem polímeros, apenas cimento asfáltico).
Compostos Elastoméricos: Um elastômero é um polímero que apresenta propriedades "elásticas", obtidas depois da reticulação. Ele suporta grandes deformações antes da ruptura. O termo “borracha” é um sinônimo usual de elastômero.
Os materiais elastoméricos tal como os pneumáticos são normalmente a base de borracha natural (sigla NR) e de borracha sintética.
Alsfalto Policondensado: O Asfalto Policondensado é recomendado para impermeabilização moldada em bloco de cozinhas, áreas de serviço, lajes horizontais etc. Composto de cimento asfáltico, possui alto teor plástico, ótimas aderência, plasticidade e impermeabilidade.
 A norma brasileira classificou as mantas asfálticas em quatro tipos. No entanto, o mercado adotou outros parâmetros, priorizando composição, forma de aplicação e até espessura do material:
O estruturante - ou armadura: filme de polietileno ou de poliéster
véu de fibra de vidro
não-tecido de poliéster.
Por fim, o acabamento superficial adapta a manta às condições de aplicação: revestimento é em filme
de polietileno ou areia.
 
Se o projeto previr que o material fique exposto a luz solar ou a outros climas, o acabamento deve ser mais resistente: lâmina de alumínio, acabamentos com camadas superficiais de grânulos minerais e não-tecido de poliéster pode ser pintado com tintas acrílicas sem solventes.
Bibliografia
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgbz0AK/materiais-betuminosos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Asfalto
https://www.google.com.br/amp/m.escolakids.uol.com.br/amp/quimica-asfalto.htm
https://www.google.com.br/amp/s/m.brasilescola.uol.com.br//amp/quimica/alcatrao.htm
http://piniweb17.pini.com.br/construcao/noticias/mantas-asfalticas-80382-1.aspx
https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/cresol/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nitrosamina
http://www.crq4.org.br/quimica_viva__os_metais_e_a_saude_humana
https://pt.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B4mero
https://www.aecweb.com.br/prod/e/asfalto-policondensado_390_39407