AULA SOBRE ASFÁLTOS

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL - I
ASFALTOS
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 O PETRÓLEO NA CONSTRUÇÃO CIVIL: Abundante na crosta terrestre, é muito utilizado na construção civil, tendo em vista as inúmeras variedades de materiais que são originados do petróleo. Em alguns casos, livres na natureza, os derivados de petróleo foram usados desde o início da construção civil. Os Assírios já o empregavam na construção, em seus palácios e estradas. Os Astecas já usavam asfalto nas suas estradas. Hoje, as principais aplicações dos derivados de petróleo na construção civil são os plásticos, os asfaltos e os alcatrões.
A INDÚSTRIA PETROQUÍMICA:
São consideradas as maiores indústrias do mundo. Embora conhecido há bastante tempo, a indústria do petróleo só se desenvolveu bastante à partir de 1859. Inicialmente usado apenas para queimar, somente em 1890 foi usado pela primeira vez como combustível de automóvel. Somente em 1893 surgiu o primeiro automóvel a usar a gasolina como combustível. De início, a quantidade de gasolina extraída era de apenas 10% do volume de petróleo; hoje, extraí-se 50% de gasolina de cada barril de petróleo. 
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ORIGEM DOS PETRÓLEOS: 
São óleos minerais naturais, compostos quase que totalmente
de hidrocarbonetos, encontrados em jazidas. A teoria mais aceita sobre a 
origem do petróleo é a teoria orgânica, que explica a formação dos 
petróleos como sendo um produto de decomposição, ao abrigo do ar mas
sob grande calor e pressão, de organismos vegetais e animais, o qual 
escorreu por bolsas subterrâneas, ou embebeu rochas porosas, formando
os depósitos de petróleo, de asfalto ou de xisto betuminoso. 
Os petróleos são de dois tipos:Os de base asfáltica e os de base parafínica
REFINO DO PETRÓLEO: 
O refino é a transformação do petróleo cru em produtos úteis. É
usualmente iniciado nas torres de separação (cracking), que tomam como
base os princípios da destilação: o óleo cru passa por fornos, onde se
sublima, e é levado às torres de craqueamento, sendo fracionado 
segundo os pontos de ebulição dos seus componentes. O esquema abaixo
mostra as principais etapas do refino do petróleo:
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Refinaria de Petróleo.
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Extração do petróleo.
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Plataforma de petróleo.
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ASFÁLTO:
São materiais constituídos predominantemente por betumes, e que se apresentam, à temperatura ordinária, no estado sólido, ou quase sólido. Sua cor é preta ou pardo-escura, cheiro peculiar de óleo queimado, tendo densidade em torno de 1,0. Era conhecido na antiguidade (usado na preparação de múmias) e sua primeira aplicação ocorreu como aglomerante nas alvenarias.
Existem dois tipos de asfaltos: Os Naturais – CAN, e os Pirogenados ( de Petróleo) – CAP, obtidos da destilação de petróleo de base asfática.
O asfálto para ser aplicado deve sempre ser aquecido, por ser um material termoplástico e que não se dissolve na água.
- ASFÁLTOS NATURAIS: O betume é encontrado na natureza em jazidas constituídas de betume puro, acompanhado de seus derivados e misturados com materiais insolúveis no sulfeto de carbono (água, argila, impurezas orgânicas, etc.) e contendo poucas resinas voláteis. Estas jazidas são oriundas de grandes pressões que expulsam o petróleo do interior da terra e formam os depósitos naturais nas rochas (betuminosas)
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- Os Asfáltos Naturais são identificados nas Normas Brasileiras pela sigla CAN – Cimento Asfáltico Natural – e encontram-se em grandes lagos de asfálto; sendo a Ilha de Trinidad a maior detentora desses lagos.
Os asfáltos naturais não são puros. São mistura de asfálto com água e material mineral ou orgânico em forma de siltes. São classificados, segundo a TB-27, em nove tipos: CAN 30-40, CAN 40-50, CAN 50-60, CAN 60-70, CAN 70-85, CAN 85-100, CAN 100-120, CAN 120-150 e CAN 150-200. Esses números correspondem ao índice de penetração, que serão estudados mais adiante. 
 ASFÁLTOS DE DESTILAÇÃO OU ASFÁLTOS DE PETRÓLEO: É o mais procurado, por ser mais abundante e barato, embora não seja o de melhor qualidade. Sua obtenção dá-se nas torres de cracking, onde a parcela mais pesada do óleo dá nafta, querosene e óleo diesel, sendo ainda fracionado em óleos graxos, asfálto e negro de fumo. Os asfáltos de destilação são identificados pela TB-27, em dez tipos, com as iniciais CAP – Cimento Asfáltico de Petróleo, sendo os nove primeiros com os mesmos índices de penetração dos CAN e mais o CAP 200-300.
 Os asfáltos de destilação apresentam maior teor de betume que os naturais e são mais voláteis porque o resíduo mineral é maior.
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 ASFÁLTOS OXIDADOS: Quando os asfáltos destilados recebem um jato de ar, ainda na torre de cracking, à temperatura de 200 ºC, resulta o “Asfálto 
Oxidado” ou “Asfálto Soprado”. Em relação ao CAP comum, o asfálto oxidado é mais sólido e duro, menos sensíveis às variações de temperatura, mais resistentes às intempéries, porém menos adesivo, pois seu poder aglutinante é menor. Deste, resulta um asfálto que não é bom para a pavimentação, mais é melhor para impermeabilização. 
ASFÁLTOS DILUÍDOS: Asfáltos comuns precisam ser aquecidos para serem aplicados, porque, na temperatura normal, estão sempre em estado sólido. Para facilitar a aplicação, procuraram-se processos de tratamentos que permitissem aplicação à frio, do que resultou em dois tipos de material: Os Asfáltos Diluídos e as Emulsões Asfálticas (Hidrasfáltos). 
Os Asfáltos Diluídos são obtidos por adição de um solvente aos CAP. Dessa
adição resulta um material de menos viscosidade, facilitando a colocação, mas diminuindo de poder aglutinante. Segundo a ABNT, os Asfáltos Diluídos são divididos em três classes: 
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 CURA RÁPIDA – ADR.
 CURA MÉDIA – ADM.
 CURA LENTA – ADL.
Cada uma dessas, com três tipos distintos. CURA, é o tempo que leva o solvente a evaporar, depois de aplicado o asfálto diluído.
EMULSÕES ASFÁLTICAS OU HIDRASAFÁLTOS: As Emulsões Asfálticas são oriundas de artifícios para que tenhamos um asfálto que seja aplicado à frio. Como o asfálto comum não se emulsiona naturalmente em água, procurou-se um maneira de fazê-lo. Esse processo é feito com um emulsionador, geralmente o sabão. As Emulsões são compostas de 50 a 70% de Cimento Asfáltico (CAP), 1% de Emulsionante e o restante de água. As Emulsões são líquidas na temperatura ambiente, perdendo água com o tempo, resultando daí a solidificação do asfálto.
As Normas Brasileiras classificam as Emulsões Asfálticas em três tipos:
RUPTURA RÁPIDA - RR (40 MINUTOS)
RUPTURA MÉDIA - RM (ATÉ 2 HORAS)
RUPTURA LENTA - RL (ATÉ 4 HORAS)
RUPTURA OU TEMPO DE QUEBRA, é o tempo que leva para evaporar a 
água ao ar livre. 
 
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As Emulsões asfálticas somente começaram a ser estudadas há uns 35 anos atrás, existindo hoje, dois tipos básicos:
 EMULSÕES ANIÔNICAS
 EMULSÕES CATIÔNICAS
- As Emulsões Aniônicas são as mais tradicionais e as Catiônicas são as mais novas.
 As Emulsões Catiônicas funcionam bem em qualquer tipo de agregado, mas principalmente com aqueles de natureza ácida, que são os mais empregados: granitos, quartzitos, etc; enquanto que as Emulsões Aniônicas funcionam melhor com agregados de natureza básica: calcários e dolomitas.
 Por apresentarem maior adesão às superfícies, as Emulsões Catiônicas são recomendadas especialmente para aplicação em remendos de macadame (mesmo de outros tipos de asfáltos), impermeabilizações, tintas, etc.
 PICHE E BREU: O PICHE é o resultado da destilação do Alcatrão bruto. Ele também pode ser obtido dos asfáltos impróprios para refino. São misturas de apenas 11 a 17% de Betume, com muita argila, pedrisco, etc. Por isto, apresentam qualidade inferiores às dos Alcatrões. 
 O Piche é sólido à temperatura ambiente, e, quando funde, o faz desuniformemente, deixando muitos nódulos ou grãos no seu seio.
 
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EMULSÕES ASFÁSLTICAS
	Cientistas da Universidade de Granada, Espanha,apresentaram um novo processo no qual o betume se emulsifica a temperatura ambiente pela ação de uma espécie de sabão, formando gotas que tornam o sistema mais fluido, facilitando o transporte e permitindo sua utilização no processo a frio. 
(Reportagem do site Inovação tecnológica em 31/08/2006)
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EMULSÕES ASFÁSLTICAS
Emulcor: emulsão asfáltica acrescida de aditivos que lhe conferem condições especiais. Sua função é corrigir as imperfeições da superfície asfáltica. É aplicado com rolo de borracha especial.
Consumo: 1 a 2kg/m2
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- O Piche, sendo mais refinado, perde quase todo o betume, e o resíduo é o Breu, sólido à temperatura ambiente, porém de maior dureza que os outros.
 MISTURAS BETUMINOSAS: Os materiais betuminosos podem ser misturados entre si sem provocar reação química apreciável. Essas misturas acentuam determinadas propriedades de um material puro. Também podem ser misturados com fíleres diversos (de calcário, granito, carvão, cinzas volantes, cimento-amianto, fibra de vidro, plásticos, negro de fumo, etc), dando as mais diversas pastas ou mastiques, com maior ou menor plasticidade, maior ou menor poder ligante, maior ou menor resistência, etc. Como exemplo, podemos citar:
 Juntando-se um pouco de alcatrão ao asfálto, tem-se maior aderência.
 Juntando-se um pouco de asfálto ao alcatrão, tem-se maior resistência à temperatura. 
 Fazendo-se pasta de material betuminoso com amianto, tem-se maior resistência mecânica.
Essas misturas são vendidas no mercado da construção civil, com as marcas diversas.
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FELTRO ASFÁLTICO: São materiais de larga aplicação na construção civil, notadamente em impermeabilizações. São constituídos em feltros ricos em algodão ou de papelão absorvente, embebidos com asfálto. São classificados, pelas Normas Brasileiras, em feltro tipo 250/15 e tipo 500/30. Utiliza-se o primeiro em impermeabilizações comuns, e o segundo, para os casos em que seja necessário maior resistência.
 USOS DE MATERIAL ASFÁLTICO EM PAVIMENTAÇÕES: A maior aplicação dos materiais betuminosos, dentro da indústria da construção civil, está na pavimentação rodoviária. O pavimento asfáltico, por definição, é todo pavimento constituído por agregado aglutinado por asfálto. O asfálto é usado como aglomerante e para impermeabilizar, enquanto que o agregado dá a resistência mecânica do pavimento. 
 Os pavimentos asfálticos mais usados são:
 CONCRETO ASFÁLTICO USINADO À QUENTE – CBUQ: É um revestimento asfáltico que já contém o agregado graúdo. É o melhor tipo de revestimento asfáltico , possui grande estabilidade, resistência e durabilidade. É fabricado com CAP, areia, brita e filler, em traço previamente determinado.
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 CONCRETO ASFÁLTICO USINADO À FRIO – CBUF: É um revestimento também de grande qualidade, similar ao CBUQ, porém, um pouco inferior. Os componentes são Emulsão Asfáltica, areis, brita e filler.
 TRATAMENTO SUPERFICIAL SIMPLES, DUPLO E TRIPLO – TSS, TSD E TST: São revestimentos de “penetração invertida”, devido ao fato de que o asfálto, ao ser comprimido pelo agregado (brita), ele sobe e encobre a brita. A diferença entre eles é que o TSS é somente com um banho de asfálto e o TSD e TST, são dados dois e três banhos, respectivamente.
 PRÉ-MISTURADO À QUENTE - PMQ: É um tipo de revestimento asfáltico fabricado com CAP, areia e pedrisco, e é utilizado para tapa-buracos, pequenos revestimentos, etc.
 PRÉ-MISTURADO À FRIO - PMF: Revestimento fabricado com Emulsão Asfáltica, areia e pedrisco. É o mais utilizado nos tapa-buracos por ser mais barato e por ser à frio, sendo mais fácil seu transporte e o maior tempo de uso.
 AREIA-ASFÁLTO: É um revestimento de baixo custo, feito só com areia e asfálto, usado quando não há agregado graúdo ou quando se quer baratear os custos em uma estrada de pouco movimento.
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ASFALTO CBUQ
Asfalto CBUQ com temperatura de saída da usina de 180°C e aplicado a 160°C no dia 10/30/06 pela Empresa AMORIM BARRETO contratada pela MANAH para o recapeamento da entrada de veículos.
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ASFALTO PMF
(PMF) Pré-Misturado Frio aplicado sobre emulsão no dia 26/10/06, em rodovia nas imediações da cidade de Flexeiras/AL. PMFd - Pré-Misturado a Frio Denso É um tipo de massa asfáltica de textura fechada, utilizada mais no período de seca, nos serviços de Recapeamentos Asfálticos, Tapa- Buracos e, principalmente, na execução de novas Capas Asfálticas. Recomenda-se não utiliza-lo no período de chuva, face a mesma ser mais suscetível à desagregação. Pode ser estocada em até 5 (cinco) dias para operação Tapa-Buraco e 1 (um) dia para serviços de Capa Asfáltica. 
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 SOLO-ASFÁLTO: É uma mistura de asfálto com solo natural, da qual se obtém estabilização, semelhante ao solo-cimento, porém só empregado em pequenas estradas com pouco tráfego.
 MACADAME BETUMINOSO: É um processo que consiste em camadas sucessivas de agregados de diâmetro cada vez menor. Sobre cada camada, o terreno é molhado e compactado. Ao final, cobre-se com a aplicação de uma camada de asfálto (de preferência, o CAP).
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ASFALTO OXIDADO
Obtém-se asfalto oxidado, por meio da passagem de uma corrente de oxigênio através de uma massa destilada de petróleo (CAP) enriquecido com a presença de aglutinadores, sob alta temperatura, durante um determinado número de horas. É neste processo que o CAP perde óleos voláteis de sua composição e incorpora moléculas de oxigênio, ocasionando aumento de sua viscosidade e do seu ponto de amolecimento (temperatura na qual o asfalto se liquefaz), diminuindo sua penetração (distância em milímetros que uma agulha padrão pesando 100 gramas penetra numa amostra de asfalto à temperatura ambiente de 25° C. no tempo de 5 segundos). 
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ASFALTO BORRACHA
O que é, O Asfalto borracha é um as falto modificado por borracha moída de pneus. Além de ser uma forma nobre de dar destino aos pneus inservíveis, resolvendo um grande problema ecológico, o uso de borracha moíd a de pneus no asfalto melhora em muito as propriedades e o desempenho do revestimento asfáltico
Como aplicar: O Asfalto-borracha é aplicado por equipamentos convencionais de pavimentação. 
Onde aplicar: É recomendado para aplicações que requeiram do ligante asfáltico um desempenho superior, alta elasticidade e resistência ao envelhecimento, tais como revestimentos drenantes camadas intermediárias de absorção de tensões, camadas anti-reflexã de trincas e outras.
Vantagens: Alta elasticidade. Alta resistência ao envelhecimento. Alta coesividade. Excelente relação benefício/custo. 
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PROPRIEDADES DOS ASFALTO
Dureza: A dureza é medida pelo índice de penetração do asfálto.
Ponto de Amolecimento: Temperaturas de amolecimento do asfálto. Normalmente, situam-se entre 36° e 62 °C.
Viscosidade: Propriedade de ser mais viscoso ou mais fluido.
Ductibilidade: Propriedade que tem o asfálto de estirar-se sem se romper.
Densidade: Muita massa e peso em relação ao volume.
Ponto de Fulgor: Temperatura de incendeio do asfálto.
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Equipamentos usados em pavimentação
Rolo de pneus
Usina Móvel de Micro Revestimento Asfáltico
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Equipamentos
Caminhão Espargidor de
Asfálto.
Usina Móvel de Lama Asfáltica
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A velocidade do caminhão distribuidor deve ser determinada pela “taxa” de asfálto p/m².
Regulagem dos bicos da barra espargidora:
Leque do jato – 40°
Espaçamento – 12,5 cm Inclinação – 15° em relação ao plano vertical da barra
Altura – 25 cm acima do solo
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INFORMAÇÕES 
Extensão Total das Rodovias Pavimentadas e Não Pavimentadas no Brasil:
A extensão total da malha rodoviária brasileira (federal, estadual e municipal) é de 1.724.924 km, sendo que apenas 9,5 % da extensão total ou 164.247 km é pavimentada. 
Distribuição da rede rodoviária brasileira:
A extensão brasileira pavimentada de 164.247 km têm a seguintedistribuição, (fonte:DNER-1999):
Federais-55.905 km pavimentados ou 34,03%
Estaduais-75.973km pavimentados ou 46,25% 
Municipais - 16.993 km pavimentados ou 10,35%