Materiais Betuminosos (01)

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Materiais Betuminosos e 
suas aplicações 
Histórico 
• Arca de Noé calafetada com 
betume; 
• Torre de babel – tijolos de barro 
assentados com betume; 
• Jardins Suspensos da Babilônia– 
impermeabilizados com asfalto; 
 
 
Histórico 
• Preparação das múmias – 
materiais de base alifática eram 
predominantes; 
 
• Utilizadas em embarcações 
fenícias e na construção das 
pirâmides; 
 
• Primeiras estradas na França, 
EUA e Inglaterra – Século XIX. 
O que é, realmente, betume? 
• “Betume é uma mistura de hidrocarbonetos de 
consistência sólida, líquida ou gasosa, de origem 
natural ou pirogênica, completamente solúvel em 
dissulfeto de carbono, frequentemente acompanhado 
de seus derivados não metálicos” (ABNT NBR 7208) 
Betume 
 
• Obtido naturalmente – minas e jazidas (Hulha e 
petróleo); 
 
• Obtido de forma pirogênica – aquecimento do 
petróleo; 
 
• Hidrocarbonetos pesados – grande 
complexidade e elevada massa atômica; 
 
• Possuem hidrocarbonetos leves em pequenas 
proporções – gasolina não é BETUME. 
Betume 
Caracteriza-se por: 
 
• Repelência à água; 
 
• Força adesiva intensa; 
 
• Solúvel em dissulfeto de carbono (CS2); 
 
• Não existe uma fórmula química exata para o 
betume; 
 
• Normalmente em estado sólido, líquido e 
pastoso. 
Betume 
• Conserva suas características no tempo. Porém: 
 
Podem SOFRER alterações 
• Causa física – evaporação de óleos – 
plasticidade diminui; 
 
• Causa química – oxidação dos componentes; 
 
• RESULTADO – Fendilhamento e ressecamento 
superficial. 
Propriedades dos materiais 
betuminosos 
• Alta força adesiva 
• Material aglomerante como o cimento ou cal; 
• Mas ao contrário não precisa de água para reação; 
• Não ocorrem reações químicas, somente físicas; 
• Calor – tornam betume plástico novamente. 
 
• Ponto de fusão 
• Ponto de fusão baixo – bastante sensível ao calor; 
• Sólido à temp.<10ºC e viscoso até os 50ºC; 
• Temperaturas abaixo de 0ºC – quebradiços. 
 
Propriedades dos materiais 
betuminosos 
• Hidrofugante 
• Repele a água naturalmente; 
• Água não consegue atravessar película de 
betume; 
• Totalmente impermeável. 
 
• Material Inerte 
• Quimicamente é considerado um material 
inerte; 
• Não reage com a maioria dos materiais de 
construção – Cimento, cal, madeira, ferro, 
cerâmica. 
 
Propriedades dos materiais 
betuminosos 
• Demais propriedades 
• Alta plasticidade – capacidade de moldagem sob 
pequenas pressões; 
• Mau condutor de calor, eletricidade e som; 
• Peso específico – 1 a 2 kgf/dm³; 
• Custo baixo; 
 
 
 
Elementos Característicos 
• Densidade; 
• Viscosidade; 
• Dureza; 
 
• Fusibilidade; 
• Ductilidade; 
• Inflamabilidade 
Elementos característicos 
• Densidade 
• Relação massa e volume – varia entre 0,9 a 1,4; 
• Serve para avaliação grosseira da pureza de uma 
amostra; 
• Indica alteração na composição e presença de 
impurezas (teor de cinzas, água). 
 
• Viscosidade 
• É a Resistência ao escoamento - Sólido Viscoso; 
• Medida de Plasticidade – são plásticos ou fluidos; 
• Perda de coesão e força atrativa com aumento de 
temperatura 
 
Elementos característicos 
• Dureza 
• Resistência que o material se opõem ao risco e 
à penetração; 
• Materiais Betuminosos – pouca dureza; 
• Aumenta a dureza diminuui plasticidade. 
 
• Ductilidade 
• Capacidade do material ser esticado sem 
romper; 
• Forma de medir a plasticidade; 
• Baixa ductilidade – rompe à tração. 
• Pouco dúctil – baixa plasticidade. 
 
Materiais Betuminosos 
Básicos 
Materiais Betuminosos 
Básicos 
ASFALTOS 
 
Obtidos a partir da 
destilação do 
petróleo. Naturais ou 
refinados. 
ALCATRÕES 
 
Obtidos a partir da 
destilação de alcatrões 
brutos provenientes do 
carvão hulha. 
Asfaltos 
• Constituídos por betumes; 
 
• Consistência sólida ou semi-sólida à temperatura 
ambiente; 
 
• Coloração preta; 
 
• Odor de óleo queimado; 
 
• Fusão gradual com aumento de temperatura; 
Origens dos Asfaltos 
• Rochas Asfálticas – sedimentares ou 
calcárias com 10 a 30% de betume 
impregnado; 
 
• Asfaltos naturais – Extraídos de lagos e 
depósitos – mais consistentes; 
 
Ex: Cimento Asfáltico Natural (CAN) 
Origens dos Asfaltos 
• Asfaltos oxidados – destilação de óleos; 
 Consistência sólida; 
 Menor adesividade; 
 Menor sensibilidade às temperaturas; 
 Maior resistência às intempéries; 
 Aplicados em impermeabilizações; 
 
Origens dos Asfaltos 
• Asfaltos diluídos – Cut backs; 
 Asfaltos comuns - aquecimento; 
 Espalhamento, impregnação e mistura; 
 Asfaltos diluídos – como tratamento 
Aplicação com pequeno aquecimento; 
Adição de solventes aos CAP’s; 
Menor viscosidade. 
Aplicado como pintura primária na aplicação de 
asfaltos 
Origens dos Asfaltos 
• Emulsões Asfálticas 
 Material emulsionado com água; 
 50,0% asfalto + 1% Emulsionante + H2O; 
 Líquido aplicado à frio; 
 Coloração – Marron claro ou marron escuro; 
 Cura – evaporação da água em 10 a 12 horas; 
 Solidifica o asfalto; 
 Quebra é o tempo que demora para evaporar água ao ar 
Origem dos asfaltos 
• Asfaltos de Petróleo - CAP 
• Cimento asfáltico de petróleo – obtido pela 
destilação do petroleo para uso direto na 
construção de pavimento; 
 
• CAP’s possuem índice de penetrabilidade de 
5 a 300; 
 
• São sólidos ou semi-sólidos com 
consistência adequada para pavimentação. 
Origem dos asfaltos 
Alcatrões 
• Também constituídos por betumes; 
 
• Consistência líquida à temperatura ambiente; 
 
• Odor parecido com creolina; 
 
• Fusão gradual com aumento de temperatura; 
Diferenças entre alcatrões e 
asfaltos 
• Maior sensibilidade à temperatura: 
• Vantagem – facilidade de aplicação; 
• Desvantagem – Aplicação rápida; 
 
• Menor resistência às intempéries; 
 
• Maior adesividade aos agregados. 
 
 
Origens dos Alcatrões 
• Processos de obtenção (destrutivos) 
• Aplicação de calor sem acesso de ar; 
• Fornos de coqueria; 
• Alcatrão bruto – subproduto do processo 
siderúrgico; 
 
• Combustão parcial do carvão com acesso de ar e 
vapor 
• Alcatrão bruto – subproduto do processo de 
obtenção de gases, em gasômetros, obtido a 
partir da hulha. 
 
 
Características do PICHE 
• Resíduos finais da destilação dos alcatrões; 
 
• Qualidade inferior; 
 
• Composto por: 
• 11,0 a 17,0% de betume; 
• Resíduo de argila, pedrisco e filler; 
• Sólido nas temperaturas normais 
 
Características do BREU 
• Maior destilação do piche; 
• Perda de quase todo o betume; 
 
• Areia se transforma em vidro; 
• Aparência vítrea; 
 
• Sólido em temperatura ambiente; 
 
• Elevada dureza. 
 
Aplicação na Construção 
Civil 
Aplicação na Construção 
Civil 
• Estradas devem apresentar as seguintes 
características: 
• Estabilidade; 
• Segurança; 
• Resistência às cargas e impactos de veículos; 
• Regularidade superficial; 
• Compacta e lisa. 
 
Aplicação na Construção Civil 
Aplicação na Construção 
Civil 
• Imprimações 
• Não pode ser aplicado o asfalto diretamente sobre 
a terra; 
• Não adere em superfícies úmidas, e a camada fica 
solta; 
• Necessário utilizar a imprimação como 
impermeabilizante e adesivo inferior e superior; 
• Primer-coat ou Fog-seal – pavimentos novos; 
• Tack-coat – pintura de ligação em pav. existentes; 
• Mais usados CM-30 e CM-70; 
Aplicação na Construção 
Civil 
• Concreto asfáltico 
• Misturade cimento asfáltico agregado miúdo, filler 
e material asfáltico; 
• Excepcional durabilidade, estabilidade e resistência; 
Aplicação na Construção Civil 
Aplicação na Construção Civil 
Aplicação na Construção Civil 
Aplicação na Construção Civil 
Aplicação na Construção Civil 
Bibliografia 
• Notas de aula do Prof. Adhemar Watanuki Filho. 
• Falcão Bauer