Materiais Betuminosos - Exercícios Resolvidos

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – 4 
“MATERIAIS BETUMINOSOS” 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL II 
 
1- a) Dar a definição do betume. b) Qual é a diferença entre betume e 
asfalto? 
a) “Betume é uma mistura de hidrocarbonetos pesados, obtidos em estado 
natural ou por diferentes processos físicos ou químicos, com seus derivados 
de consistência variável e com poder aglutinante e impermeabilizante, sendo 
completamente solúvel no bissulfeto de carbono.” (ASTM). b) O asfalto é um 
material composto principalmente por betume, contendo também argilas, 
siltes, areias, impurezas minerais e orgânicas, entre outros constituintes. 
Podemos dizer, então, que o betume é um material único, enquanto o asfalto 
é um material constituído principalmente por materiais betuminosos, mas 
que contém também outros constituintes. 
 
2- Citar 4 propriedades fundamentais dos betumes. 
1- É um aglomerante; 2- É hidrófugo (repele a água e não se dissolve nela); 
3- É sensível à temperatura (funde e solidifica facilmente); 4- É 
quimicamente inerte (pode ser usado como revestimento de proteção); 5- É 
fácil de se obter em grandes quantidades; 6- O preço é baixo. 
 
3- Qual é a principal diferença entre betume e asfalto? 
Idem 1-b). 
 
4- Como são obtidos os alcatrões? 
São obtidos por pirogênese (aquecimento) de hulha, madeira, turfa, linhito, 
etc. 
 
5- Descrever o processo de envelhecimento dos materiais betuminosos. 
O envelhecimento é o processo de perda da plasticidade, da aderência e da 
impermeabilidade, quanto o material é exposto diretamente à intempérie. 
As causas do envelhecimento são: físicas (com a evaporação dos 
componentes oleosos responsáveis pela plasticidade) e químicas (com a 
oxidação dos constituintes, formando CO2 e H2O que evaporam e álcool e 
acetona que são levados pela chuva). Esse processo se inicia pelas camadas 
superficiais com formação de uma crosta dura, que continua se formando 
(pela migração dos óleos internos até a superfície) com intensidade 
decrescente, até que uma camada externa seja suficientemente grossa para 
interrompê-lo. 
 
6- Descrever o método de medida da densidade dos materiais betuminosos: 
a) Por pesagem hidrostática; b) Por picnômetro (material betuminoso com 
consistência fluida). 
a) Coloca-se o material betuminoso em um dos ramos da balança, colocando 
um peso (M) no outro ramo de modo que o sistema fique em equilíbrio. Em 
seguida, deve-se submergir o material betuminoso, adicionando-se um peso 
(m) nesse ramo, novamente buscando o equilíbrio. Assim, a densidade é 
dada a uma temperatura de 25°C por: 
 
 
 
b) Primeiramente pesa-se o picnômetro limpo e seco (m0). Em seguida, deve-
se encher o mesmo com água destilada, colocando-o num banho a 25°C por 
um tempo maior que 30 min. Pesa-se o picnômetro então com água (ma). 
Coloca-se, então, a amostra de betume cuidadosamente no picnômetro, de 
modo que não seja incorporado ar na amostra, pesando-o posteriormente 
(mb). A densidade é dada por: 
 
 
 
 
7- a) Descrever o ensaio de medida de dureza dos materiais betuminosos. b) 
Um aumento de dureza dos materiais betuminosos apresenta vantagens e 
desvantagens, quais são? 
a) O ensaio consiste na medida do índice de penetração: o ponto de 
penetração é a profundidade que uma agulha padrão com diâmetro de 1 mm 
penetra na amostra (em 1/10 mm) em condições padronizadas de carga, 
temperatura e tempo de aplicação da carga, sendo feitas 3 medidas. b) 
Vantagem: quanto mais duro o material, maior sua resistência; 
Desvantagens: quanto mais duro, menos plástico (mais quebradiço – ruim 
para impermeabilização) e maior o ponto de amolecimento (é necessário um 
maior aquecimento para a aplicação). 
 
8- a) Descrever o princípio do ensaio da medida de viscosidade com o 
viscosímetro Saybolt-Furol. b) Qual é a limitação deste método? c) Qual é o 
método usado que é mais representativo de viscosidade? 
a) Através deste método, é medido o tempo necessário para encher um frasco 
de 60 ml de material betuminoso saindo do orifício de um tubo com 
dimensões padronizadas numa temperatura determinada: quanto mais 
longo o tempo de escoamento, maior a viscosidade do produto asfáltico e 
mais próximo o mesmo estará da consistência semi-sólida. b) A limitação se 
encontra no fato de que os materiais betuminosos apresentam uma grande 
escala de viscosidade, não se encontrando, portanto, um viscosímetro 
padrão. c) 
 
9- Quais são as vantagens e as desvantagens de um betume com baixa 
ductilidade? 
Vantagens: aumento do ponto de penetração – o betume apresenta uma 
maior resistência e dureza; 
Desvantagens: pode ocorrer ruptura do material betuminoso por tração, 
visto que o mesmo não conseguirá “acompanhar” as variações dimensionais 
de outros materiais, nos quais ele está aplicado; nesse caso, apresentará 
gretas e/ou fissuras. 
 
10- A ductilidade aumenta quando: a) A temperatura aumenta (Certo-
Errado). b) A dureza aumenta (Certo-Errado). c) A viscosidade aumenta 
(Certo-Errado). 
a) Certo. b) Errado. c) Errado. 
 
11- a) Descrever o método usado para medir o ponto (temperatura) de 
amolecimento. b) Quais são as vantagens e as desvantagens de um ponto de 
amolecimento elevado? 
a) O método utilizado é o de Anel e Bola. A amostra deve ser fundida e 
moldada no interior de um anel de latão. Após o resfriamento, esse anel é 
colocado num suporte em conjunto com uma esfera de aço, que é posicionada 
em cima do material betuminoso. Tal suporte, então, é colocado em um 
banho de etileno glicol, que será aquecido. Com o aumento da temperatura, 
o material betuminoso vai amolecer, “caindo” com a esfera no fundo do 
suporte. A temperatura para a qual essa “queda” ocorre é a chamada 
temperatura ou ponto de amolecimento. b) Vantagens: quanto mais alto o 
ponto de amolecimento, melhor serão as condições de uso do material – ele 
não irá amolecer nos dias quentes e apresentará um aumento na dureza, 
que proporcionará uma maior resistência mecânica; Desvantagens: o 
aumento da dureza faz com que o material se torne mais frágil e quebradiço, 
além do alto ponto de amolecimento fazer com que haja a necessidade de 
mais calor para a aplicação (o material deverá ser colocado e compactado 
mais rapidamente antes que esfrie e endureça). 
 
12- Definir: a) O ponto de fulgor; b) O ponto de combustão. 
a) O ponto de fulgor é a temperatura para a qual os gases emanados de um 
material betuminoso fazem uma rápida explosão ao contato com uma 
chama-piloto. b) Ponto de combustão é a temperatura para a qual a amostra, 
após inflamar-se com a chama piloto, continua a queimar-se por no mínimo 
5 segundos. 
 
13- a) Como a EB-78 classifica os Cimentos Asfálticos de Petróleo para uso 
em pavimentação? b) Como a EB-635 classifica os asfaltos de petróleo para 
uso em impermeabilização? 
a) A EB-78 classifica os Cimentos Asfálticos de Petróleo para utilização em 
pavimentação segundo a consistência do material: pela viscosidade 
cinemática (CAP-7, CAP-20 ou CAP-40) e pelo índice de penetração (CAP 
30/45, CAP 50/60, CAP 85/100 ou CAP 150/200). b) A EB-635 classifica os 
asfaltos (oxidados) para Impermeabilizações em três tipos segundo sua 
aplicação: Tipo I (para fundações), Tipo II (para uso intermediário) ou Tipo 
III (para uso em coberturas). 
 
14- Explicar a significação das siglas seguintes: a) CAN-85/100; b) CAP-
50/60; c) CAP-20; d) CR-250; e) CM-30; f) RC-2 ou (CR-2); g) MC-2 (CM-2); h) 
RR-2C; i) RM-1C. 
a) CAN = Cimento Asfáltico Nativo; 85/100 = índice de penetração (para uso 
em pavimentação); b) CAP = Cimento Asfáltico de Petróleo; 50/60 = índice 
de penetração (para uso em pavimentação); c) CAP = CimentoAsfáltico de 
Petróleo; 20 = viscosidade cinemática (para uso em pavimentação); d) CR = 
Asfalto Diluído de Cura Rápida; 250 = viscosidade cinemática mínima (para 
uso em pavimentação); e) CM = Asfalto Diluído de Cura Média; 30 = 
viscosidade cinemática mínima (para uso em pavimentação); f) RC = 
Cimento Asfáltico Diluído de Cura Rápida; 2 = representa a viscosidade 
(para uso em impermeabilizações) ; g) MC = Cimento Asfáltico Diluído de 
Cura Média; 2 = representa a viscosidade (para uso em impermeabilizações); 
h) RR = Emulsão Asfáltica de Ruptura Rápida; 2 = representa a viscosidade; 
C = catiônico (para pavimentação); i) RM = Emulsão Asfáltica de Ruptura 
Média; 1 = representa a viscosidade; C = catiônico (para pavimentação). 
 
15- Os CANs têm teor de betume maior do que os CAPs. Certo-Errado. 
Errado. Os CAPs é que têm teor de betume maior do que os CANs. 
 
16- a) Dar a definição de asfalto oxidado. b) Comparado com o asfalto de 
petróleo, quais são suas propriedades? c) Qual é sua principal aplicação? 
a) Asfalto oxidado é o resultado do processo pelo qual se faz passar uma 
corrente de ar sobre o asfalto aquecido a 200°C, ocorrendo assim uma 
polimerização dos resíduos e redução do oxigênio com aumento dos 
asfaltenos, aumentando então a viscosidade. b) Comparado com o asfalto de 
petróleo, possui as seguintes propriedades: consistência mais dura, menor 
poder aglutinante e adesivante, menor sensibilidade à temperatura, menor 
contração e fissuração na aplicação. c) Sua principal aplicação é para 
impermeabilizações (não é recomendado para pavimentação devido a uma 
perda de suas propriedades aglomerantes). 
 
17- Sejam dois asfaltos oxidados com ponto de amolecimento respectivos de 
65 e 100°C. Qual dos dois será recomendado para impermeabilizar uma 
cobertura? (Justificar) 
Aquele cujo ponto de amolecimento é de 100°C. É importante, na 
impermeabilização de uma cobertura, observar que a região 
impermeabilizada poderá estar sujeita a altas temperaturas. Dessa forma, 
nesse caso, o ponto de amolecimento elevado garante que a 
impermeabilização não irá “amolecer” com facilidade (desde que tal 
temperatura de amolecimento não seja alcançada). 
 
18- Dar a definição de asfaltos diluídos e emulsões asfálticas. 
- Asfaltos diluídos: são materiais derivados dos asfaltos, obtidos com a 
adição de um solvente ou diluente ao CAP, obtendo-se assim uma tinta preta 
com viscosidade dependente da quantidade e tipo de solvente, que protegida 
do ar permanece líquida por muito tempo. 
- Emulsões asfálticas: são asfaltos emulsionados na água com o auxílio de 
uma substância emulsionante (substância tensoativa  sabão), cujo produto 
apresenta-se líquido a temperatura ambiente (as emulsões asfálticas 
perdem água com o tempo, depositando o asfalto na superfície desejada). 
 
19- a) Quais são as vantagens e desvantagens dos asfaltos “frios” (asfaltos 
diluídos e emulsões asfálticas) em relação aos asfaltos “puros”? b) Como os 
asfaltos diluídos são classificados pelas normas da ABNT: - para uso em 
pavimento (classificação adotada pelo DNER); - para uso em 
impermeabilização. 
a) Vantagens: 1) os asfaltos frios são líquidos ou quase líquidos nas 
temperaturas ordinárias (ao contrário dos asfaltos puros, que necessitam de 
grandes temperaturas para aplicação); 2) os asfaltos frios são menos 
viscosos, o que faz com que penetrem com mais facilidade nos poros dos 
materiais da base; 3) enquanto os asfaltos puros necessitam de superfícies 
bem secas para aplicação, os asfaltos frios podem ser aplicados em 
superfícies úmidas. Desvantagens: 1) apresentam menor plasticidade e 
menor resistência mecânica (possuem um teor menor de asfalto); 2) 
envelhecem mais rapidamente; 3) apresentam um menor poder aglutinante. 
b) São classificados da seguinte maneira: 1) para uso em pavimentação: de 
acordo com a viscosidade cinemática mínima (30, 70 e 250), que vem 
acompanhada do tempo de cura (médio, rápido); 2) para uso em 
impermeabilização: feita segundo o tempo de cura (médio, rápido) e a 
percentagem de solvente (de 0 – mais solvente, à 5 – menos solvente). 
 
20- a) O que significa ruptura ou quebra de uma emulsão asfáltica? b) Como 
as emulsões asfálticas são classificadas pelas normas da ABNT? 
a) Significa a separação das fases aquosas e sólidas da emulsão, que pode 
ser visualizada por uma mudança de cor (passa de marrom escuro para 
preto). b) A ABNT classifica as emulsões asfálticas em função do tempo de 
ruptura, podendo ser rápido (RR – 40 minutos), médio (RM – 2 horas) ou 
lento (RR – 4 horas). 
 
21- Citar algumas aplicações: a) dos asfaltos diluídos; b) das emulsões 
asfálticas. 
a) pintura primária na aplicação de asfaltos puros (CAP) em pavimentação e 
impermeabilização, tinta antioxidante para metais, tinta preservadora de 
madeira; b) primer (pavimentação e impermeabilização), impermeabilização 
de madeiras, proteção de metais, impermeabilização em geral. 
 
22- Explicar o princípio de funcionamento do tensoativo (sabão) usado nas 
emulsões asfálticas. 
As moléculas dos tensoativos são formadas por duas partes: uma é hidrófoba 
(o “corpo” – repele as moléculas de água) e a outra é hidrófila (a “cabeça” – 
atrai as mesmas moléculas). Dessa forma, quando o tensoativo é misturado 
com asfalto e água, os “corpos hidrófobos” fogem da água, movendo-se para o 
centro de pequenas “cercas” que se formam pelas moléculas tensoativas em 
torno das partículas de asfalto. Esses conjuntos ficam, então, dispersos na 
fase contínua da água. 
 
23- Qual é o efeito da adição de fillers sobre a viscosidade, a sensibilidade à 
temperatura e o envelhecimento dos materiais betuminosos? 
Aumenta-se a viscosidade, diminui-se a sensibilidade à temperatura e torna-
se o envelhecimento mais lento (os constituintes oleosos ficam retidos pelas 
partículas de filler (adsorção) que os devolve quando o material betuminoso 
vai perdendo os que havia conservado). 
 
24- Definir o feltro asfáltico. Qual é sua principal aplicação? 
O feltro asfáltico é uma mistura de aparas de papel, algodão e celulose 
embebida de asfalto na forma de uma folha de cartolina normalmente preta 
vendida em bobinas. Sua principal aplicação é em impermeabilizações, como 
uma camada de reforço. 
 
25- Como os feltros asfálticos estão classificados pelas normas? 
Segundo a norma EB-636 (Feltros Asfálticos para Impermeabilização na 
Construção Civil), eles estão classificados em dois grupos: 1) 250/15 
(densidade do papel/resistência): para impermeabilizações comuns; 2) 
500/30: para uso em casos de alta pressão hidráulica combinado com a 
necessidade de alta durabilidade. 
 
26- Definir o feltro mineralizado. 
Feltros asfálticos são feltros recobertos por pedrisco, filler, talco ou mica, e 
depois prensados dando origem à placas quase rígidas (servem como 
cobertura), que podem ser planas (telhado mineralizado) ou onduladas 
(telhas asfálticas). 
 
27- Dar uma definição do breu. 
Breu é o resíduo da destilação do piche que perdeu quase todo seu betume. 
Tem aparência vítrea, grande dureza e é sólido a temperatura ordinária, 
sendo usado como corretivo na preparação de massas de calafetar. 
 
28- a) Definir as mantas asfálticas. b) Por que as mantas asfálticas vendidas 
em rolos estão revestidas por um material pulverulento ou um filme de 
plástico? 
a) As mantas asfálticas são mantas calendradas ou extrudadas de algum 
tipo de asfalto modificado (oxidado, emulsão com elastômeros, etc.), 
reforçadas por uma base (feltro asfáltico, véu de vidro, lâminas de 
polietileno, etc.). b) São revestidas por um material pulverulento ou um 
filme de plástico quando vendidas em rolos para evitar queuma camada cole 
na outra durante o armazenamento.