Materiais betuminosos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
MATERIAIS BETUMINOSOS 
 
 
 
BRENNER HENDERSON VIANA FERREIRA 
CASSIUS DA PAZ PEREIRA 
KALEBE HEDER LIMA SOUSA 
LÁZARO GONÇALVES FERNANDES 
LUCAS VIANA DE OLIVEIRA 
MATEUS LEAL SANTOS 
PAULO HENRIQUE CARDOSO DO NASCIMENTO 
 
 
 
 
TUCURUÍ-PA 
	2019 	 
 
Sumário 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
Os materiais betuminosos são constituídos essencialmente por betume, onde, este por sua vez, é uma mistura orgânica complexa de hidrocarbonetos de origem natural ou pirogênica, sendo completamente diluída em dissulfeto de carbono (BAUER, 1999). 
Historicamente, são materiais utilizados como instrumentos na impermeabilização de estruturas construídas pelo homem, em que se têm registros bíblicos da utilização desses materiais durante a construção da Arca de Noé, como mostra a figura 1. 
Na antiguidade, esses materiais eram obtidos mediante os depósitos superficiais, originados pela ascensão de petróleo na superfície, por intermédio das forças geológicas. Já atualmente, são provenientes quase sempre do refino de petróleos. 
 
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS BETUMINOSOS 
A dureza em relação aos materiais betuminosos é medida por meio do índice de penetração, de acordo com a ABNT NBR 6576/2007 (ISAIA, 2010). 
A viscosidade é a resistência oposta de um fluido à deformação, sob a ação de uma força, de acordo com a ABNT NBR 14950/2003 (ISAIA, 2010). 
A ductilidade é capacidade de alongamento do material antes da ruptura, de acordo com a ABNT NBR 6293/2003 (ISAIA, 2010). 
Os materiais betuminosos apresentam uma densidade próxima à da água, ficando entre 1 e 1,1 g/cm³ (BAUER, 1999). 
Os materiais betuminosos são aglomerantes como o cimento, no entanto não necessitam de água para reagir (BAUER, 1999). 
O ponto de amolecimento é temperatura a qual o material torna-se mole, conforme a ABNT NBR 6560/2008 (SILVA, 2005). 
O ponto de fulgor consiste na determinação da temperatura para a qual uma amostra de material betuminoso começa a liberar gases inflamáveis (SILVA, 2005). 
 
TIPOS DE MATERIAIS BETUMINOSOS E SUAS APLICAÇÕES 
Os materiais betuminosos são divididos entre dois grandes grupos: o asfalto e o alcatrão. O primeiro de acordo com ISAIA (2010), apresenta-se com uma grande variedade de usos, com várias propriedades integradas, tais como cimentação, facilidade de adesão, impermeabilidade e durabilidade, e sua principal utilização são em obras viárias. Já o segundo conforme BAUER (2007), apresenta-se como um líquido oleoso de grande viscosidade, mas difere-se do asfalto devido a sua grande sensibilidade à temperatura e a sua menor resistência às intempéries. 
Observa-se também, que depois de destilado o alcatrão, tem-se o piche, isto é, um sólido à temperatura ambiente o qual se funde de forma heterogênea, com muitos nódulos e grãos na massa fundida, apresentando qualidades muito inferiores às dos alcatrões. Além disso, o piche pode ser mais refinado, perdendo quase todo o betume e o resíduo resultante é o breu, ou seja, um material sólido à temperatura ambiente e de maior dureza que os outros betuminosos (ISAIA, 2010). 
Os asfaltos de maneira mais simplificada são classificados conforme a sua origem, natural ou destilado, sendo eles: cimento asfáltico natural, cimento asfáltico de petróleo, asfalto diluído, asfalto oxidado, asfalto modificado com a adição de polímeros, emulsões asfálticas, além de mantas asfálticas e feltros asfálticos. 
 
Cimento asfáltico natural 
O cimento asfáltico natural (CAN) é um material encontrado em lagos de asfalto, sendo um resíduo deixado pela ação da atmosfera, onde, além do betume, tem-se em sua composição água e outros minerais, como mostra a figura 2. Além disso, é aplicado como massa na calafetação de embarcações. 
Cimento asfáltico de petróleo 
O cimento asfáltico de petróleo (CAP) é um material termoplástico obtido também pela destilação do petróleo, onde mesmo sendo aplicado mediante as altas temperaturas, ainda é muito empregado na construção civil devido apresentar um baixo custo, uma boa resistência e uma boa durabilidade (BAUER, 2007). Ademais, é classificado mediante aos índices de penetração: CAP 30-40, CAP 40-50, CAP 50-60, CAP 60-70, CAP 70-85, CAP 85-100, CAP 100-120, CAP 120-150, CAP 150-200, CAP 200-300 e aplicado como constituinte do concreto asfáltico, como mostra a figura 3. 
 
Asfalto diluído 
O asfalto diluído, é obtido por intermédio da adição de um solvente ao asfalto comum (CAP), resultando em um material líquido e menos viscoso, facilitando assim a sua aplicação a baixas temperaturas, no entanto é muito tóxico. Utilizado na imprimação para revestimentos asfálticos, como mostra a figura 4 (BAUER, 2007). 
 
 
 
Asfalto oxidado 
Os asfaltos oxidados são resultados de asfaltos destilados que recebem jatos de ar, a temperatura de 200 ºC durante o processo de destilação fracionada, sendo aplicados para a impermeabilização ao invés da pavimentação, como mostra a figura 5, tendo em vista que em relação ao cimento asfáltico comum, apresentam-se mais sólidos e duros, menos sensíveis à variação da temperatura, mais resistentes às intempéries e menos adesivos. Além disso, é utilizado para a fabricação de mantas asfálticas (BAUER, 2007). 
Emulsões asfálticas 
As emulsões asfálticas são o resultado do asfalto comum diluído em água mediante ao uso de um emulsificador, geralmente o sabão, resultando assim em uma dispersão a qual é o hidroasfalto, composto de 40 a 70% de cimento asfáltico, 1% de emulsionante e restante de água. Sendo divididos entre quebra rápida (40 minutos), média (2 horas) e lenta (4 horas), isto é, o tempo que a água leva para evaporar, ao ar livre. Utilizado também na imprimação para revestimentos asfálticos, como mostra a figura 6 (BAUER, 2007). 
Asfaltos modificados com polímeros 
Os asfaltos modificados com a adição polímeros são utilizados para as mesmas finalidades que os cimentos asfálticos de petróleo, no entanto devido apresentarem propriedades superiores ao CAP, são em pregados em citações particulares de pavimentação, em que o volume de tráfego e as condições ambientais são extremas. Outrossim, é utilizado para a fabricação de mantas asfálticas e como agregado para o concreto asfáltico, como mostra a figura 7 (ISAIA, 2010). 
Mantas asfálticas 
As mantas asfálticas são pré-fabricadas e aplicadas à superfície desejada, a partir de asfaltos modificados com polímeros. Além disso, apresentam-se no mercado com as mais diversas características, variando o tipo o reforço interno utilizado, a espessura, e os acabamentos superficiais, como mostra a figura 8. Como por exemplo, a utilização de mantas asfálticas de PEAD (polímero de polietileno de alta densidade) para a impermeabilização de indústrias petroquímicas sujeitas aos agentes agressivos (ISAIA, 2010). 
Feltros asfálticos 
Os feltros asfálticos são constituídos de celulose anexado em asfalto, possuindo uma grande resistência a tração, a furos e ao rasgamento, sendo difundidos no mercado da impermeabilização. Ademais, é utilizado também na impermeabilização de vigas baldrames (BAUER, 2007). 
Concreto asfáltico 
O concreto asfáltico é um material resultante do acrescimento de agregados de várias granulometrias ao CAP, sendo utilizado no revestimento asfáltico, como mostra a figura 9. 
CURIOSIDADES 
Os materiais betuminosos podem ser misturados entre si, sem provocar reação química apreciável, a fim de melhorar as suas propriedades. Como por exemplo, adiciona-se 15% de alcatrão ao asfalto para aperfeiçoar a sua propriedade referente a adesividade. 
Ademais, o baixo ponto de fusão do asfalto contribui no processo de reutilização do material, diminuindo assim custos na produção de novos produtos. 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Nota-se então a importância da utilização dos materiais betuminosos desde a antiguidade, sobretudo no que se refere a impermeabilização de construções feitas pelo homem.Outrossim, dentro da construção civil, tem-se o uso de materiais betuminosos cada vez mais presente, tendo em vista que a busca pela criação de estruturas mais resistentes e impermeáveis a água, é crescente. Assim, elaboram-se projetos mais confiáveis e eficazes para a sociedade, trazendo melhores alternativas para o conforto e segurança das pessoas. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ISAIA, Geraldo C. Materiais de construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. IBRACON, v.2, n.2, 2010. 
BAUER, L.A.F. Materiais de Construção volume 2. 5ª. ed. São Paulo: LTC, 2007. 
 
 
 
 
 
 
APÊNDICE 
Figura 1: Ilustração da Arca de Noé 
 Fonte: RT,DAILYMAIL, 2014. 
 
Figura 2: Lago asfáltico natural em Trindad 
 Fonte: MOREIRA, 1998. 
 
Figura 3: Pavimentação asfáltica 
 Fonte: UFJF, 2009. 
 
 
Figura 4: Asfalto diluído para a pavimentação 
 Fonte: UFPE, 2013. 
 
Figura 5: Betún asfalto oxidado 
 Fonte: UFJF, 2009. 
 
 Figura 6: Impermeabilização com emulsão asfáltica 
 Fonte: UFJF, 2016. 
 
 
Figura 7: Ilustração da adição de borrachas ao asfalto 
 Fonte: TJMG, 2016. 
Figura 8: Aplicação de manta asfáltica 
 Fonte: UNIP, 2018. 
Figura 9: Aplicação do concreto asfáltico 
 Fonte: Dirección Provincial de Vialidad, 2009. 
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