Aula 9 _ Material betuminoso

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Material betuminoso
Universidade de Pernambuco
Escola Politécnica
Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Materiais de Construção II
Profa. Dra. Yêda Vieira Póvoas
Introdução
� A principal fonte de material betuminoso é o 
refino do petróleo
� Na antiguidade era utilizado na forma natural 
a partir de depósitos superficiais devido a 
ascensão de petróleo
pela ação de forças 
geológicas que 
formavam lagos
Lago de asfalto na Ilha de 
Trinidad – Venezuela
Foto: Washington Asphalt Pavement 
Association
Definição
� Teoria inorgânica
A ação do vapor de água sobre os carbonetos 
metálicos, no interior da terra, a grande 
temperatura e pressão, formou o petróleo
� Teoria orgânica
Produto da decomposição ao abrigo do ar, mas 
sob grande calor e pressão, de organismos 
vegetais e animais
PETRÓLEO
No Brasil, a Petrobrás 
detém a tecnologia 
para a exploração do 
petróleo, com 75% da 
produção nacional na 
Bacia de Campos, Rio 
de Janeiro
Exemplo de uma plataforma de petróleo 
(Fonte: http://pt.wkipedia.org. Acesso em: mar. 2007).
Isaia (2007)
� Produtos gerados: as parafinas, as olefinas, o 
naftaleno e os hidrocarbonetos aromáticos (metano, 
propano, etano, etileno, propileno, butenos, 
ciclohexanos, benzeno, tolueno)
� Processo de produção: destilação, realizado em 
refinarias de petróleo
consiste em separar fluidos com pontos 
de ebulição diferentes através do 
aquecimento dos mesmos
Isaia (2007)
Refinaria de 
Abreu e Lima
www.jornalaverdade.com.br
veja.abril.com.br
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Refinar o petróleo é 
transformá-lo em 
produtos úteis
labvirtual.eq.uc.pt
Número de carbonos
asfalto
asfalto
https://www.youtube.com/
watch?v=VQ-x5LOsE6Y
Betume
É uma mistura orgânica natural ou manufaturada
complexa, de cor preta ou escura, composta 
principalmente por hidrocarbonetos de alto peso 
molecular, solúvel no bissulfeto de carbono.
O termo inclui alcatrões e piches produzidos 
a partir do carvão
Betume
� Características
� É um aglomerante, como a cal ou cimento, mas não 
precisa de água para fazer a pega
� Tem grande sensibilidade a temperatura, fundi 
facilmente e facilmente solidifica
� É hidrófugo, repele a água
� É quimicamente inerte para efeitos práticos
� É fácil de se obter a um preço relativamente baixo
Betume
impermeabilização 
• Utilidades tintas
aplicações rodoviárias
Materiais betuminosos
alcatrãoasfalto
Betume
Impermeabilização
Pavimentação
Asfalto
Material constituído por mistura de hidrocarbonetos 
derivados do petróleo de forma natural ou por 
destilação, cujo principal componente é o betume. 
Pode conter oxigênio, nitrogênio e enxofre, em 
pequena proporção. 
Se apresentam como líquidos oleosos de grande 
viscosidade, de cor marrom escuro a preto, 
impermeável à água, pouco reativo
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Asfalto
CAN
Cimento Asfáltico Natural
• Os asfaltos naturais não são puros
• São misturas de asfaltos com água e 
material mineral ou orgânico em 
forma de siltes
• A maioria contém uma % alta de 
argila ou areia muito fina
CAP
Cimento Asfáltico de Petróleo
• Maior consumo porque é mais 
abundante e barato
• É o asfalto obtido com resíduo da 
destilação do petróleo
Asfalto
� Asfalto oxidado (piche)
Recebe um jato de ar na fabricação. É mais sólido e duro e 
portanto menos sensível às variações de temperatura, mais 
resistente a intempéries. Não é bom para a pavimentação mas é 
melhor para a impermeabilização
� Asfalto diluído
É obtido a partir da mistura de solvente ao CAP. Resulta em um 
material de menor viscosidade, o que facilita a colocação, mas 
seu poder aglutinante é diminuído. Utilizado como imprimação 
de bases granulares de pavimentos para proporcionar coesão e 
impermeabilidade na superfície dessas bases 
Asfalto
� Emulsão asfáltica
É uma mistura heterogênea de dois ou mais líquidos que não se 
dissolvem um no outro (emulsão óleo-água), mas formam uma 
mistura estável quando são mantidos em suspensão por 
agitação. Utilizada principalmente em serviços de pavimentação 
viária 
� Asfalto modificado por polímero ou por 
borracha de pneu (mais utilizado mundialmente)
A modificação é realizada para uso em pavimentação viária. 
Obtém-se um asfalto menos sensível à temperatura ambiente, 
com mais flexibilidade, melhor trabalhabilidade, maior coesão e 
maior ductilidade. 
Exemplo de polímeros: estireno-butadieno (SB), estireno-butadieno-estireno (SBS), 
estireno-isopreno-estireno (SIS), etileno-butadieno-estireno (SEBS), acrilonitrila-butadieno-
estireno (ABS) e acetato de vinila (EVA)
Aplicação do asfalto
� Em pavimentações
� A maior aplicação do asfalto dentro da construção civil é em 
pavimentação rodoviária
� Pavimento asfáltico - agregado aglutinado com asfalto. O asfalto tem 
função de aglomerante e impermeabilizante. O agregado promove a 
resistência
� O concreto asfáltico é o pavimento 
asfáltico que tem grande estabilidade, 
resistência e durabilidade
Aplicação do asfalto
� Em impermeabilizações
Asfalto oxidado 
a quente
Asfalto oxidado 
a frio
www.youtube.comequipedeobra.pini.com.br
Manta asfáltica
www.masterhousesolucoes.com.br
Alcatrão
Matéria orgânica que contém 
hidrocarbonetos, obtida a partir de destilação 
destrutiva. São materiais constituídos 
predominantemente por betumes. Se 
apresenta como líquido preto e viscoso.
É produzido também do carvão como 
subproduto da produção de coque, da 
madeira e da turfa.
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Alcatrão
� Produção a elevadas temperaturas (700 a 1200°C) se 
comparada a produção do asfalto (350°C)
� Altas concentrações de hidrocarbonetos aromáticos 
policíclicos que são cancerígenos – diminuição 
drástica do seu uso
� Menor resistência a intempéries
� Maior poder aglomerante
Misturas betuminosas
Alcatrão + asfalto maior aderência
Asfalto + alcatrão maior resistência à temperatura
Material betuminoso + amianto maior resistência mecânica
Propriedades - materiais asfálticos
� Ensaio de penetração (NBR 6576/1998)
� Asfalto muito duro pode trincar sob baixas temperaturas
� Asfalto mole escorrerá em clima quente 
ENSAIO 
A penetração é definida como a 
profundidade, em décimos de 
milímetro, que uma agulha de massa 
padronizada (100g) penetra numa 
amostra de volume padronizado de 
cimento asfáltico, por 5 segundos, à 
temperatura de 25°C 
Isaia (2007)
Propriedades - materiais asfálticos
� Viscosidade (NBR 14756/2001)
� Medida da consistência do cimento asfáltico, por resistência ao escoamento
� No Brasil o viscosímetro mais usado é o de Saybolt-Furol
ENSAIO 
� A viscosidade representa o tempo em segundos que o 
cimento asfáltico leva para preencher um frasco de 60 
ml após ser estabilizado na temperatura de 135°C.
A viscosidade é reportada em Segundos Saybolt-
Furol, abreviado como SSF. Ex.: 30 SSF, o que 
significa 30s no Saybolt-Furol
� Quanto maior o tempo de escoamento, mais próximo 
estará do comportamento de um sólido
. 
Isaia (2007)
Propriedades - materiais asfálticos
� Ponto de Amolecimento (NBR 6560/2000)
� Temperatura na qual o asfalto amolece quando aquecido sob certas condições particulares 
e atinge uma determinada condição de escoamento 
� Também chamado de ensaio do anel e bola
ENSAIO 
� Uma bola de aço de dimensão e peso 
especificados é colocada no centro de uma 
amostra de asfalto que está confinada 
dentro de um anel metálico padronizado
� O conjunto é colocado dentro de um 
banho de água num béquer e a água é 
aquecida a uma taxa de 5°C/min
� Quando o asfalto amolece e não suporta o 
peso da bola, a bola e o asfalto deslocam-
se em direção ao fundo do béquer. Quando 
o fundo é tocado, a temperatura é 
marcada Isaia (2007)
Propriedades - materiais asfálticos
� Ductilidade (NBR 6293/2001)
� É a capacidade do material de se alongarna forma de um filamento 
ENSAIO 
� Corpos de prova, com seção mínima 
no centro de 1cm² em forma de 
"gravata borboleta", são imersos em 
água a 25°C e tracionados de forma 
padronizada (5cm/min)
� A ductilidade é dada pelo 
alongamento em centímetros, antes 
da ruptura da amostra
Isaia (2007)
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Propriedades - materiais asfálticos
� Solubilidade (NBR 14855/2002)
� É utilizado para medir a quantidade de betume na amostra de asfalto
ENSAIO 
� Uma amostra do asfalto é 
dissolvida em tricloroetileno e 
filtrada através de um 
cadinho perfurado que é 
montado no topo de um 
frasco ligado ao vácuo. A 
quantidade de material retido 
no filtro representa as 
impurezas no cimento 
asfáltico 
Propriedades - materiais asfálticos
� Ponto de Fulgor (NBR 11341/2004)
� É importante para o manuseio dos betuminosos, porque logo acima do ponto de 
fulgor há o ponto de combustão. No ponto de fulgor, os gases desprendidos do 
material e adjacentes à superfície se inflamam, mesmo que seja temporariamente
ENSAIO 
� Passar uma chama sobre uma amostra padrão, em 
intervalo de tempo definido, até haver lampejos 
provocados pela inflamação dos vapores liberados pela 
amostra
� Valores de ponto de 
fulgor são normalmente
superiores a 230°C
Isaia (2007)
Propriedades - materiais asfálticos
� Massa específica e densidade relativa 
(NBR 6296/2004)
ENSAIO 
� A massa específica é 
determinada por meio de um 
picnômetro para 
determinação do volume do 
ligante, definindo-se a relação 
entre a massa e o volume
� A densidade relativa é a razão 
da massa específica do 
asfalto a 20°C pela massa 
específica da água a 4°C