MATERIAIS BETUMINOSOS

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MATERIAIS BETUMINOSOS 
 
1. Definição 
Betume é uma matéria hidrocarbonada, de cor preta, de natureza orgânica, de 
origem natural ou pirogênica, completamente solúvel em dissulfeto de carbono. 
 
- Produção 
✓ Rochas asfálticas: rochas sedimentares impregnadas com 10% a 30% de 
asfalto; 
✓ Asfaltos naturais: lagos ou depósitos de asfalto; 
✓ A partir de óleos solventes removidos do petróleo cru, por destilação ou 
evaporação, obtém-se o asfalto (fonte mais utilizada hoje em dia). 
 
Os betumes possuem as seguintes características básicas: 
✓ São polímeros (hidrocarbonetos complexos) de ampla variação na 
composição química e na massa molecular. 
▪ asfaltenos : aumentam a viscosidade e a dureza dos betumes; 
▪ maltenos: que por sua vez se subdividem em: resinas (de natureza 
polar, forte adesividade e dispersantes dos asfaltenos, a proporção 
resina/asfalteno define as características sol/gel do betume); aromáticos 
(não polares, grande capacidade de dissolução dos hidrocarbonetos de 
elevada massa molecular); saturados (5 hidrocarbonetos alifáticos, alquil 
naftenos e alguns alquil aromáticos, baixa massa molecular, não polares, 
não viscosos). 
✓ São adesivos e aglomerantes, que dispensam o uso da água. Possuem uma 
viscosidade e certa rigidez à temperatura ordinária, podem aglutinar e fazer 
aderir agregados formando argamassas e concretos. 
✓ São hidrófugos, isto é, repelem a água. Isto possibilita seu emprego em 
impermeabilização, mas exigem agregados secos para garantirem a 
aderência. 
✓ São materiais sensíveis à temperatura, sendo facilmente fundidos e 
solidificados. São termoplásticos, ou seja, não possuem ponto de fusão, 
amolecendo em temperaturas variadas. O ponto de fusão, temperatura de 
perda da estrutura cristalina ordenada, é típico dos sólidos cristalinos. 
Capítulo 09 
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o Vantagem: tornam-se ligantes simplesmente aumentados a 
temperatura. 
o Desvantagem: limita sua utilização em locais com grande variação 
térmica. 
✓ São quimicamente inertes (inócuos), isto é, não interagem quimicamente com 
os agregados minerais que lhe são adicionados como material de enchimento 
em diversas aplicações. 
✓ São recicláveis, isto é, podem ser reaproveitados após o uso. 
✓ Têm ductilidade variável e que pode ser afetado por exposição direta à luz 
solar. 
✓ São materiais duráveis. 
✓ Podem ser obtidos em grande quantidade por um preço relativamente barato. 
 
2. Histórico 
O betume é um dos mais antigos materiais usados pelo homem, com utilização 
registrada por volta de 3000 a.C., podendo-se citar os seguintes registros históricos 
clássicos de aplicação: 
• Civilizações asiáticas: 
✓ Utilizações: Material cimentante em alvenarias, colagem de objetos, 
impermeabilização de pisos sagrados; 
• Civilizações da Índia e Egito: 
✓ Utilizações: as mesmas supracitadas e também para a conservação de 
cadáveres. 
• Romanos: 
✓ Utilizações: impermeabilização de piscinas 
Por volta de 1800 os asfaltos naturais começaram a ser utilizados na 
pavimentação de rodovias. 
 
3. Propriedades dos materiais betuminosos 
- Dureza 
Um betuminoso muito duro, provavelmente terá pouca ductilidade e pode trincar 
sob baixas temperaturas. Se for de baixa dureza, provavelmente, escorrerá em clima 
quente. Essa característica é decisiva na fabricação ou uso de materiais betuminosos 
para impermeabilização. 
 
- Ponto de amolecimento 
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É uma temperatura de referência para preparo ou utilização dos betuminosos. Em 
geral, se situa na faixa de 36ºC a 62ºC e acompanha a progressão da dureza. 
- Viscosidade 
Chama-se viscosidade à resistência posta por um fluido à deformação sob a ação 
de uma força. Como o ponto de amolecimento, é propriedade de interesse à 
fabricação e aplicação dos betuminosos. 
 
- Ductilidade 
É uma propriedade relacionada à capacidade de deformação sem fissuras. 
 
- Massa específica 
A massa específica dos betuminosos serve para avaliar a sua uniformidade e o 
teor de impurezas. Para asfaltos e alcatrões varia entre 900 a 1400 kg/m3, mas a 
maioria fica entre 1000 e 1100 kg/m3. 
 
- Ponto de Fulgor 
É importante para o manuseio dos betuminosos, porque logo acima do ponto de 
fulgor há o ponto de combustão e, portanto, o perigo do material inflamar. No ponto de 
fulgor, os gases desprendidos dos materiais e adjacentes à superfície se inflamam, 
mesmo que seja temporariamente. Para segurança dos operários envolvidos na 
aplicação de materiais betuminosos, é recomendado que a temperatura de aplicação 
seja sempre bem inferior à temperatura do ponto de Fulgor, tendo como ordem de 
limite inferior 20ºC abaixo da referida temperatura. 
 
 
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Determinação do ponto de fulgor dos asfaltos. 
 
4. Produção do Asfalto 
 
Fluxograma da produção de cimento asfaltico. 
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5. Características 
– São materiais aglomerantes (ou ligantes). 
✓ Possuem uma viscosidade e certa rigidez à temperatura ordinária, 
podem aglutinar e fazer aderir agregados formando argamassas e 
concretos. 
– São hidrófugos: repelem a água. 
✓ Vantagem: emprego em impermeabilização. 
✓ Desvantagem: exigem agregados secos para garantirem a aderência. 
– São materiais sensíveis a temperatura. 
✓ Vantagem: tornam-se ligantes simplesmente aumentados a 
temperatura. 
✓ Desvantagem: limita sua utilização em locais com grande variação 
térmica. 
– São quimicamente inertes. 
– São materiais duráveis 
– Podem ser obtidos em grande quantidade por um preço relativamente barato. 
 
6. Classificação 
– Asfaltos ➔ Cimentos Asfálticos de Petróleo – CAP 
– Aglutinante betuminoso obtido pela refinação de petróleo, com 
características termoplásticas e consistência variando de firme a duro; 
– Os CAP necessitam de aquecimento, para liquefazerem e permitirem 
operações de mistura (concreto asfáltico), impregnação (macadames) 
ou espalhamento; 
– Muito utilizados em revestimentos viários; 
– São aplicados como material aglomerante em concretos asfálticos e 
como matéria-prima dos mais diversos produtos para 
impermeabilização e pavimentação; 
– Atualmente, os CAP mais usados em impermeabilização são os CAP 
com dureza 85-100, 50-60 e 30-40, todos com ponto de amolecimento 
na faixa de 40-50ºC. 
 
– Asfaltos líquidos 
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– A fase semi-sólida encontra-se dissolvida em óleos de grau de 
volatilidade variado, conforme a cura (evaporação do solvente); 
– Utilizados como imprimação de bases granulares de pavimentos. 
 
 
– Emulsões asfálticas 
– Misturas homogêneas de cimento asfáltico e água com pequena 
quantidade de um agente emulsificador, apresentando partículas 
carregadas eletricamente ou neutras; 
– Facilidade e flexibilidade de aplicação em temperatura ambiente, o que 
viabiliza a aplicação do asfalto a frio; 
– Utilizados em substituição ou complemento ao CAP. 
 
• Asfaltos modificados por polímeros 
– Propriedades superiores aos CAP ➔ menos sensibilidade à 
temperatura ambiente, maior flexibilidade, trabalhabilidade e coesão; 
– Em pavimentação são utilizados em situações extremas de magnitude, 
volume de tráfego e condições ambientais; 
– Em impermeabilização, as misturas com elastômero são empregadas 
tanto para a fabricação de mantas de impermeabilização ou para a 
execução de membranas "in loco" como também para a produção de 
mastiques. 
 
• Piches 
– Asfaltos oxidados; 
– Utilizados em serviços de impermeabilização devido à sua elevada 
viscosidade - pisos, degraus, telhados, coberturas; selagem de juntas; 
fabricação de blocos para isolamento acústico. 
 
• Alcatrões 
– Destilação de combustíveis sólidos originários de matéria orgânica, 
madeira, carvão e turfa; 
– Encontram emprego em misturas com outros polímeros ou fibras, para 
uso como mastique (material de calafetação) ou material de enchimento 
de juntas em saneamento, com excelente resistência a agentes 
agressivos; 
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– Altas concentraçõesde hidrocarbonetos cancerígenos. 
 
 
 
7. Principais Aplicações 
– Pavimentação de Rodovias 
 
 
– Concretos asfálticos a frio: empregado em emulsões asfáslticas 
 
– Concretos asfálticos usinados a Quente - CAUQ (ou CBUQ) 
✓ Mistura de pedras britadas, areia, material de enchimento, CAP ou asfaltos 
modificados por polímeros 
✓ Os materiais são aquecidos e misturados em usinas 
✓ Após a redução da temperatura adquire resistência e durabilidade compatíveis 
com seu emprego como camada de rolamento e base de pavimento 
 
– Impermeabilização 
✓ Mantas asfálticas 
 
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São produtos à base de asfalto modificados com ou sem armadura (véu ou tecido de 
reforço), impermeáveis, fabricados em rolos, obtidos por calandragem, extensão ou 
outros processos, destinados à impermeabilização. 
Podem ser aplicadas de forma aderida ou não ao substrato (conforme a natureza das 
movimentações previstas para a obra e características da manta). 
As mantas possuem armaduras diversas (véu de fibra de vidro, polietileno, lâminas 
metálicas, filme de polietileno externo, para evitar pegajosidade da manta enrolada) e 
acabamentos especiais para proteção solar (escamas de ardósia ou lâmina de 
alumínio, em locais não transitáveis), bem como resistência elevada para resistirem à 
penetração de raízes de árvores e outras solicitações desfavoráveis. 
 
✓ Membranas asfálticas 
 
 
São sistemas impermeabilizantes, moldados "in loco", com ou sem armadura e que 
têm o asfalto como material impermeabilizante básico. 
As membranas asfálticas tanto podem ser feitas com asfaltos oxidados, soluções ou 
emulsões asfálticas, sendo as duas últimas mais utilizadas, pela facilidade de 
aplicação. 
A diferença básica quanto ao desempenho de uma membrana de CAP ou de solução 
asfáltica, para uma membrana de emulsão asfáltica está na absorção de água, que é 
maior nestas. Isto porque a porosidade remanescente na membrana de emulsão, pela 
evaporação da água, é mais interligada do que a remanescente em uma membrana de 
solução asfáltica ou de CAP endurecidos. O local de aplicação às vezes é também 
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restritivo ao uso de um tipo ou outro de membrana, como por exemplo, em 
reservatórios de água, em que o contato permanente com a água pode reemulsionar a 
emulsão da membrana. Por outro lado, a escolha de uma solução asfáltica para essa 
aplicação também deve ponderar a possibilidade de liberação de voláteis nocivos 
(policíclicos aromáticos) ou ainda a sua concentração, com riscos de incêndio, 
dependendo das características de ventilação do reservatório. 
 
 
IMPERMEABILIZANTES 
 
1. Generalidades 
 Impermeabilização: impedir a passagem de água e proteger de problemas 
decorrentes de infiltrações. 
 
Segundo as normas brasileiras: 
 - infiltração: penetração indesejável de fluido nas construções; 
 - estanqueidade: propriedade, conferida pela impermeabilização, de impedir a 
passagem de fluidos. 
 
 Propriedades da impermeabilização: 
 - impermeabilização do material; 
 - continuidade do material; 
 - flexibilidade. 
 
2. Classificação 
– Quanto à flexibilidade 
- rígidos 
- flexíveis 
 
– Quanto ao método de execução 
- pré-fabricados 
- moldados no local 
 
– Quanto à existência de armadura 
- armados 
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- não-armados 
 
– Quanto ao número de camadas 
- sistema monocapa 
- sistema multicapa 
– Quanto à aderência ao suporte 
- aderentes 
- semi-aderentes 
- independentes 
– Quanto à exigência de proteção 
- dispensa proteção 
- autoprotegidos 
- exigem proteção mecânica 
– Quanto ao material 
✓ à base de materiais asfálticos 
✓ à base de polímeros sintéticos 
▪ Elastômeros 
▪ Termoplásticos 
▪ Termofixos 
▪ Misturas de termoplásticos e elastômeros 
 
3. Sistemas de impermeabilização 
 
– À base de asfaltos 
✓ Membranas 
▪ CAP derretido 
▪ asfaltos modificados com polímeros ➔ elasticidade, resistência 
à fadiga, melhor aderência, durabilidade 
▪ asfaltos oxidados ➔ camada intermediária (aderência) 
▪ asfaltos diluídos ➔ imprimação do substrato 
▪ emulsões asfálticas ➔ áreas com baixa deformação e 
substratos úmidos 
✓ Mantas 
▪ Massa asfáltica ➔ durabilidade, aderência, flexibilidade, 
escorrimento. Asfaltos poliméricos ou oxidados 
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▪ Estruturante ➔ resistência à tração. Não tecido de Poliéster, 
Polietileno, Véu de fibra de vidro (desempenho inferior) 
▪ Acabamento superficial ➔ polietileno, areia (aderência), 
alumínio (proteção a raios U.V.), ardósia (proteção a raios U.V. e 
tráfego) 
 
– À base de polímeros sintéticos 
✓ Membranas 
 
▪ Neoprene 
▪ Hypalon ➔ acabamento para o neoprene; lajes expostas tipo 
abóbada, cúpula; maior custo 
▪ Acrílicas ➔ emulsões, mástiques, tintas e vernizes; lajes 
expostas com formas irregulares 
▪ Poliuretano ➔ forma líquida; mástiques, adesivos, tintas e 
vernizes; > durabilidade 
▪ Pintura epóxi ➔ tanques de produtos químicos, subsolos, pisos 
✓ Mantas 
 
▪ PVC ➔ canais de irrigação, lagoas, tanques 
▪ EPDM e Butil ➔ alto custo – pequenas espessuras; mão-de-
obra especializada 
▪ PEAD ➔ agressividade química – aterros sanitários ou 
industriais, petroquímicos, canais de irrigação 
▪ Polipropileno ➔ grandes coberturas industriais e tanques de 
produtos químicos 
– Cimentos impermeabilizantes ➔ cimento + emulsão acrílica 
✓ Cimentos cristalizantes 
▪ Pintura sobre concreto, argamassa ou alvenaria úmidos 
▪ Estruturas submetidas ao lençol freático; áreas não sujeitas à 
fissuração de reservatórios, piscinas, subsolos, poços de 
elevadores 
✓ Argamassas poliméricas 
▪ Semiflexíveis ➔ cristalização e formação de membrana; requer 
rebaixamento do lençol freático 
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✓ Flexíveis ➔ formação de filme (membrana final flexível); não 
recomendadas para locais submetidos ao lençol freático. 
✓ Argamassas e concretos impermeáveis 
▪ Utilização de aditivos hidrofugantes 
✓ Injeção de resinas (poliuretano e gel de acrílico) em fissuras 
4. Materiais 
– Emulsão asfáltica 
Emulsão de material betuminoso (cimento asfáltico) em água, com auxílio de 
um emulsionante na proporção de 50% a 65% de cimento asfáltico, 1% a 2% 
de emulsionante e o restante água. 
Exemplos: emulsão asfáltica Toroflex, Vitkote, Betumix e Frioasfalto. 
 
– Proteção mecânica 
Pode ser feita com argamassa de cimento e areia nos traços 1:7 a 1:10, ou de 
cimento, cal e areia no traço de 1:3:10. A espessura de aplicação é de 2 cm, 
devendo haver juntas a cada 15 m². 
Após esta argamassa, pode ser aplicado o piso especificado, podendo ser até 
um simples cimentado, com argamassa no traço 1:5. 
 
– Mantas asfálticas 
✓ Mantas asfálticas com alma de polietileno 
Composta por uma alma de polietileno com espessura em torno de 
0,1 mm, revestida de asfalto oxidado catalítico (espessura de 1,5 a 
2 mm em cada lado), recoberto por filmes antiaderentes de polietileno 
de pequena espessura. A espessura total é de 3 ou 4 mm, sendo o seu 
peso de 3 a 4 kg/m². 
 
✓ Mantas asfálticas com armadura de poliéster não tecido 
Manta não tecida de poliéster, impregnada com asfalto e revestida em 
ambas as faces com asfalto, atingindo espessuras de 2,2 a 3 mm. 
Recebem uma camada de polietileno ou areia como acabamento, para 
evitar a aderência. Pode receber uma camada de pedrisco, permitindo a 
exposição da manta, porém sem tráfego. 
Existem diversas variações quanto à espessura e acabamento, sendo 
cada uma indicada para uma finalidade. 
 
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– Impermeabilizações rígidas 
São obtidas através do uso de argamassas e concreto aditivados.