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* * MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - A Origem do Petróleo - O petróleo é encontrado na natureza como uma espécie de rio subterrâneo (lençol) ou camada líquida entre as rochas. Existem duas hipóteses mais aceitas para a origem do petróleo. Formação a partir de substancias orgânicas procedentes da superfície terrestre (detritos orgânicos) Origem inorgânica, a partir de depósitos de carbono que possivelmente foram formados com a Terra. * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - O petróleo na Construção Civil- A aplicação dos materiais betuminosos é relatada desde o principio das civilizações, na Mesopotâmia como material de assentamento e impermeabilizante Já no século 20, no início dos anos 90, segundo a SHELL Brasil S/A 70% do mercado de betume estava na engenharia. * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Classificação do Petróleo - Petróleos a base parafínica - São aqueles que contem mais de 65% de hidrocarbonetos saturados. Esse tipo de petróleo são os mais leves, mais líquidos e volátil, com maior teor de gasolina, querosenes, gases... Petróleos a base asfáltica – São bem mais grossos e viscosos, endurecem mais facilmente. Como o nome indica, esse petróleos são mais apropriados para a obtenção de asfaltos. Petróleos a base mista – Entre um tipo e outro ficam os petróleos de base mista. * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Refinamento do Petróleo - Refinar o petróleo é separar frações de hidrocarbonetos adequados a diferentes finalidades. No fim os resíduos mais secos, que são os óleos graxos, asfaltos e negro de fumo. Destilamento a vácuo Craqueamento * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Definições Materiais betuminosos são aqueles compostos essencialmente de betume (Verçosa, 1994) O betume é uma mistura de hidrocarbonetos de consistência solida, liquida ou gasosa, de origem natural ou pirogênica, completamente solúvel em dissulfeto de carbono. (NBR 7208) Material semi-sólido de cor preta ou parda resultante do processo de destilação fracionada (Alves) O betume é composto de asfaltenos, maltenos, carboídes e carbenosa; é um material natural resultante da destilação fracionada do petróleo ou da destilação do carvão e da madeira. Sua composição é bastante variada.(BAUER, 1994) * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - A obtenção dos materiais betuminosos ocorre em duas fontes: o petróleo e a hulha. Esses materiais (não apenas o betume puro) são utilizados em asfaltos, piches, tintas anti-ferruginosas. Hulha – tipo de carvão mineral que contem betume. * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Alta força adesiva Ponto de fusão Hidrofugante Envelhecimento Custo Principais características do betume puro * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Alta força adesiva Ponto de fusão Hidrofugante Envelhecimento Custo Aglomerante como o cimento e cal podendo formar argamassa e concreto sem precisar adicionar agua para reação de endurecimento. Não há reações químicas, apenas físicas. Principais características do betume puro * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Alta força adesiva Ponto de fusão Hidrofugante Envelhecimento Custo O betume tem baixo ponto de fusão por isto é bastante sensível ao calor. O betume puro é solido a temperaturas inferiores a 10oC, viscoso dai até os 50oC, quando fica totalmente fluido. Quando atinge temperaturas próximas ou abaixo de 10oC torna-se quebradiço. Principais características do betume puro * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Alta força adesiva Ponto de fusão Hidrofugante Envelhecimento Custo O betume é hidrofugante, ou seja repele a agua. Por isso a agua não consegue atravessar uma película de betume, desde que esta película tenha espessura adequada. Principais características do betume puro * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Alta força adesiva Ponto de fusão Hidrofugante Envelhecimento Custo O betume envelhece rapidamente quando exposto ao ar livre, principalmente sob calor. Envelhecimento é a perda de suas características. Principais características do betume puro * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Alta força adesiva Ponto de fusão Hidrofugante Envelhecimento Custo É relativamente barato, pois é subproduto da fabricação de outros materiais (gasolina, gás, óleo) Principais características do betume puro * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão Os betumes tem pouca dureza, o que torna as aplicações bem restritas. A medida que aumenta a dureza diminui a plasticidade, o que é ruim para a permeabilidade e também torna o material mais quebradiço. Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão Densidade dos materiais betuminosos varia de 0,9 a 1,4. A medida de densidade serve para uma avaliação grosseira da pureza de uma amostra. Se a amostra afastar-se da densidade prevista é porque tem outra composição ou porque tem impurezas. Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão Chama-se ductibilidade a capacidade de um material ser esticado sem se romper. Se o material betuminoso tem baixa ductilidade facilmente se romperá a tração ou a dilatação do material suporte. Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão A plasticidade é uma das propriedades mais importantes pois todas as aplicações dependem dela. O aquecimento de um material betuminoso faz com que suas orbitas atômicas de afastarem dos núcleo, diminuindo então, a força atrativa e sua coesão. Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mástiques e Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão Protegidos os betumes podem conservar sua composição e propriedade por anos ou até séculos, mas expostos diretamente a intemperes, sofrem um processo de perda de plasticidade, da aderência, da impermeabilidade. O envelhecimento sobrevem de causas fisicas (evaporação de oleos volateis) ou por causas quimicas (oxigenação dos constituintes pelo ar com formação de CO2 e H2O) Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão Ponto de fulgor é a temperatura na qual os gases emanados de um material betuminoso fazem uma rápida explosão ao contato de uma chama-piloto. O ponto de fulgor acompanha o índice de amolecimento, quanto mais difícil o amolecer de um asfalto mais elevado é seu ponto de fulgor. Os betuminosos sólidos tem ponto de fulgor mais elevados que os betuminosos líquidos. Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mastiquese Selantes - Material Betuminoso - Dureza Densidade Ductilidade Plasticidade Envelhecimento Ponto de Fulgor Ponto de combustão Ponto de combustão é a temperatura na qual a amostra, após inflamar-se com a chama piloto continua a queimar-se no mínimo 5 segundos. Ele limitam a temperatura de aquecimento devido a segurança nos trabalhos. Principais características dos materiais betuminosos * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Material Betuminoso - Os materiais betuminosos são subdivididos em duas categorias principais: asfalto e alcatrões. * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Asfalto - Materiais betuminosos utilizados em pavimentações Cimentos asfálticos de petróleo (CAP) Asfaltos diluídos (ADP) Emulsões asfálticas (EAP) Asfaltos modificados por polímeros (AMP) Asfaltos modificado por borracha (AMB) Asfalto natural * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Asfalto - Materiais betuminosos utilizados em pavimentações Cimentos asfálticos de petróleo (CAP) Material básico para o preparo tipos de asfalto dissolvidos ou em emulsão * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Asfalto - Materiais betuminosos utilizados em pavimentações Asfaltos diluídos (ADP) Produzidos pela adição de um diluente volátil, obtido do próprio petróleo (veiculo) Propriedades: Menos plasticidade Envelhece rapidamente É mais permeável Muito pouco poder aglutinante Menos viscoso que o asfalto * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Asfalto - Materiais betuminosos utilizados em pavimentações Emulsões asfálticas (EAP) Trata-se de asfalto dissolvido na água, utilizando como emulsionador o sabão(Artificio para que o asfalto seja aplicado a frio). Existem dois tipos de emulsões, as aniônicas e as catiônicas. Emulsões aniônicas - funcionam melhor sobre agregados de natureza básica. Emulsões catiônicas - funcionam melhor sobre agregados de natureza ácida. * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Asfalto - Materiais betuminosos utilizados em pavimentações Asfaltos modificados por polímeros (AMP) Vantagens diminuição da suscetibilidade térmica; melhoria das características adesivas e coesivas; aumento da resistência ao envelhecimento; elevação do ponto de amolecimento; diminuição do ponto de ruptura; maior resistência à deformação permanente. * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Asfalto - Materiais betuminosos utilizados em pavimentações Asfalto natural - o petróleo surge na superfície da terra e sofre uma espécie de destilação natural pela ação do vento e do sol, que retiram os gases e óleos leves, deixando um resíduo muito duro que é o asfalto natural. A ocorrência mais famosa de asfalto natural localiza-se na ilha de Trindade, no Caribe, e que até início do século XX abasteceu todo o mercado americano de ligantes asfálticos usados em pavimentação * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Alcatrão - Definição – material betuminoso de consistência variável, resultante da destilação destrutiva da matéria orgânica, tal como carvão, matéria vegetal... Obtenção do alcatrão Alcatrão de hulha Quando aquecida (1000oC – 1300oC) é obtida a fração liquida, que forma o Alcatrão e Aguas Amoniacais. Destilação destrutiva – é o processo do coque siderúrgico, e o alcatrão é um subproduto. A massa do carvão se plastifica e há reações químicas entre os componentes com a destruição de alguns formando-se o coque. Destilação fracionada – 1º fração : óleo leve (benzeno, tolueno, xilenos) 2º fração : óleo médio 3º fração : óleo pesado 4º fração : óleo verde 5º fração : resíduo (60% piche) * * * Materiais Betuminosos, Mastiques e Selantes - Alcatrão - Propriedades Maior teor de constituintes voláteis Maior adesividade Maior sensibilidade a temperatura Envelhecimento lento Resistencia a intemperes Uso do alcatrão Matéria prima para inúmeros produtos químicos (desinfetantes, impermeabilizantes-tintas, farmacêuticos, plásticos) O principal derivado do alcatrão é o piche, cuja principal aplicação é a fabricação de eletrodo de aluminio. * * * Mástiques e Selantes Mastiques e Selantes * * * Mastiques e Selantes Definição – Mástique é toda massa que é plástica durante seu tempo de trabalhabilidade e que se destina a assegurar a estanqueidade da junta. A estanqueidade verifica: Se o mástique não apresenta nenhuma fissura Se a aderência do mástique aos flancos da junta tiver assegurada Se os elementos de construção adjacentes forem estanques Se a permeabilidade a agua do mástique for muito fraca * * * Mastiques e Selantes Existem matiques de um só componente (monocomposto) ou de vários (bicomposto) O mástique pode ser autonivelante ou fluido O mástique deve ser compatível com os materiais de construção adjacente Aspectos visuais que devem atender: Deve ser suficiente estável e não originar corrimentos Não deve originar alterações de aspecto do suporte Deve apresentar de preferência uma cor constante e uniforme Deve sujar-se o menos possível para conservar a cor Todos os materiais utilizados juntamente com o mástique, tais como os materiais de enchimento, devem ser compatíveis com o tal. Toda manipulação em relação ao trabalho dos mástiques para o preenchimento de juntas, deve ser realizada com a mão-de-obra adequada e com ferramentas necessárias * * * Mastiques e Selantes Durabilidade depende das variáveis Junta Temperatura Água Sol Químicos Microrganismos Movimentos Deterioração Mecânica Fogo * * * Mastiques e Selantes Classificação e caracterização Segundo a sua deformação total admissível : A1 – deformação total até 5% A2 – deformação total até 15% A3 – deformação total até 25% A4 – deformação total até 35% Segundo o seu comportamento sob ação da agua: E0 – não resistente a ação direta da agua E1 – resistente a ação direta da agua, após endurecimento E2 – resistente a ação direta da agua, mesmo não endurecido Segundo sua estabilidade: S1 – estável em juntas com largura até 20mm S2 – estável em juntas com largura até 40mm * * * Mastiques e Selantes * * * Mastiques e Selantes * * * Mastiques e Selantes * *