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Conceito Denominação genérica para materiais cimentícios naturais (forma de lama e rochas) ou manufaturadas, pelo processo de pirogênese (destilação do petróleo), de cor preta ou escura. Apresenta-se no estado sólido, semissólido ou viscoso (consistência variável), e é formado por hidrocarbonetos pesados. Aplicado na pavimentação rodoviária, impermeabilização, certos tipos de tintas e isolamentos elétricos. Características Aglomerante e alta força adesiva – é um material aglomerante como o cimento ou a cal, podendo formar argamassas e concretos, sem a necessidade de adição de água para sua reação de endurecimento. Termoplástico – grande sensibilidade a temperatura, funde e se solidifica facilmente. Hidrófugo – repele água, possui estado físico oleoso e com densidade menor que a água, portanto não se dissolve nela. Inerte – quimicamente é considerado um material inerte, pois não reage com a maioria dos materiais de construção como o cimento, cal, madeira, ferro, cerâmica. Custo baixo – é acessível devido ao baixo custo por ser subproduto de outros materiais como gasolina, óleo e outros; Peso específico – 1 a 1,2 kg/dm³. Baixo ponto de fusão – é bastante sensível ao calor. Sólido entre 0 °C e 10 °C, viscoso de 10 a 50 °C, fluido acima de 50 °C e quebradiço abaixo de 0 °C. Envelhecimento – envelhece rapidamente quando exposto ao ar livre, principalmente sob calor. Ocasionando uma perda das propriedades características, principalmente plasticidade, devido a oxidação e evaporação dos constituintes que conferem a plasticidade. Inflamável – propaga o fogo com facilidade, apresentando uma fumaça espessa e escura. Muito plástico – molda-se sob pequenas pressões. É mau condutor de calor, eletricidade e som. Obtenção Formação do petróleo – petróleo é um composto formado pela transformação de matéria orgânica de origem animal e e vegetal soterrados a milhões de anos em ambientes aquáticos. Com a contínua deposição de sedimentos no fundo, a pressão e a temperatura sobre esta matéria orgânica irá aumentar, ocasionando na quebra de suas ligações químicas. Surgindo os hidrocarbonetos. Refino do petróleo – é o conjunto de processos que separa os hidrocarbonetos sem alterar sua constituição original. O mais antigo processo de refino, é a destilação direta. O petróleo, após ser extraído da natureza, passa por decantação e filtração. Depois disso é transportado para as refinarias, conduzido a uma torre e fracionado através de aquecimento (340 °C) em tanques apropriados, onde os componentes são vaporizados e separados, dando origem a vários subprodutos, esse processo é denominado de destilação fracionada. O asfalto é obtido através do resíduo mais pesado, que é separado por uma unidade de destilação a vácuo. A qualidade do petróleo é medida pela sua densidade, quanto menos denso maior sua qualidade. O betume é subdividido em duas categorias: asfalto e alcatrão. Asfalto É um material cimentício de cor marrom escuro a preto, termoviscoplástico, impermeável a água, pouco reativo, constituído por mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por destilação, cujo principal componente é o betume. Quase todo asfalto usado atualmente é obtido do processamento do petróleo bruto em refinarias. No Brasil, esse trabalho é realizado pela Petrobras. Emulsões Asfálticas Trata-se de uma emulsão óleo-agua, constituída de glóbulos de asfalto produzidos por ação mecânica. O uso da emulsão consiste em provocar a ruptura do equilíbrio instável da mistura óleo- agua, deixando os glóbulos livres para se reunirem, resultando na reconstituição do asfalto residual, que deverá ser igual ao original antes da emulsificação. Essa ruptura pode ocorrer por evaporação da água, desequilíbrio eletroquímico ou pela ação do material em contato com a emulsão. No Brasil é produzido (classificado) as emulsões de acordo com a estabilidade ou tempo de ruptura: Ruptura rápida (RR) – pintura de ligação, imprimação, tratamentos superficiais, macadame betuminoso. Ruptura média (RM) – pré-misturado a frio. Ruptura lenta (RL) – estabilização dos solos e preparo de lama asfáltica. Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) É produzido pela adição ao asfalto de um solvente volátil, obtido do próprio petróleo. O solvente serve apenas para baixar a viscosidade e permitir o uso a temperatura ambiente. Usados na etapa intermediaria da pavimentação, conhecida como imprimação. No Brasil é classificado de acordo com o tempo de cura, ou seja, a velocidade de evaporação do solvente. Cura rápida (CR) – solvente é a gasolina ou nafta; Cura média (CM) – solvente é o querosene. Cura lenta (CL) – solvente é o óleo. Asfalto Modificado por Polímero (AMP) Surge da necessidade de melhorar as propriedades dos ligantes, a fim de que haja maior adesão aos agregados, menor suscetibilidade térmica em faixas de serviços dos pavimentos e obter ainda recuperação elástica, possibilitando ao pavimento estender sua vida útil. Asfalto Modificado por Borracha (AMB) Uma forma alternativa de se modificar os asfaltos melhorando suas propriedades e, ao mesmo tempo, contribuir com a solução de problemas ambientais, é a utilização de borracha de pneus inseridos como agentes modificadores. Garante consistência e resistência a temperaturas elevadas e baixas. Asfalto Modificado O intuito é atenuar determinadas propriedades de um ou outro material, como: resistência, poder ligante, plasticidade, etc. Podem ainda ser adicionados papelão, algodão, nylon, poliéster, cisal, fibra de vidro, etc., resultando em várias aplicações de larga utilização na construção civil. Asfalto Oxidado ou Soprado Os asfaltos oxidados ou soprados, conhecidos como piches, são produzidos pela passagem de ar através da fração mais pesada restante do processo de refino do petróleo. O resíduo do petróleo ainda em estado líquido e em temperatura elevada, é injetado ar até que se atinja as propriedades desejadas. Os materiais betuminosos podem ser misturados entre si, sem provocar reação química apreciável a fim de melhorar as propriedades. Podem ser adicionados fíleres (calcário, granito, cinzas volantes, etc.) diversos a fim de melhorar plasticidade, adesão, resistência, durabilidade, etc. Agentes Rejuvenescedores O asfalto, com o passar do tempo, tem suas propriedades comprometidas. Por causa disso são usados agentes rejuvenescedores que, ao serem misturados ao asfalto envelhecido, recuperam parte de sua flexibilidade. São produzidos para serem utilizados aquecidos ou a frio, no caso dos agentes emulsionados. Alcatrão Liquido preto e viscoso que contém hidrocarbonetos e é obtido a partir da destilação de certas substâncias orgânicas, principalmente carvão, ossos e algumas madeiras resinosas. Envolve altas temperaturas em sua destilação, produzindo concentrações de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, que são cancerígenos. É pouco homogêneo e de baixa qualidade. Os alcatrões para pavimentação recebem o símbolo AP que deve proceder às indicações de vários tipos, conforme sua viscosidade ou sua flutuação: AP-1 a AP-6: alcatrões para pavimentações líquidas. AP-6 a AP-12: alcatrões para pavimentações semissólidas. Piche Designação genérica para os resíduos finais da destilação de alcatrões e outras substâncias como petróleo. É composto de 11% a 17% de betume com resíduos de argila, pedrisco e outros. É sólido nas temperaturas normais e funde desuniformememente deixando nódulos ou grãos. Comercializado mole, semiduro e duro.Breu É o resíduo do refino do piche, perdendo quase todo o betume. É um material sólido à temperatura ambiente e de maior dureza que os outros betuminosos, mas com boa resistência intempéries. Ele tem aparência vítrea, grande dureza e é usado como corretivo na preparação de massas de calafetar. Normas e Ensaios Os ensaios medem direta ou indiretamente a consistência ou viscosidade a diferentes temperaturas. Os ensaios físicos em cimentos asfálticos podem ser divididos em: ensaios de consistência, de durabilidade, de pureza e de segurança. ABNT NBR 6576:2007 / Materiais asfálticos – Determinação da penetração; ABNT NBR 14756:2001 / Materiais betuminosos - Determinação da viscosidade cinemática; ABNT NBR 6293:2015 / Ligantes asfálticos – Determinação da ductilidade; ABNT NBR 6560:2016 / Ligantes asfálticos – Determinação do ponto de amolecimento; ABNT NBR 11341:2004 / Derivados do petróleo – Determinação dos pontos de fulgor e de combustão em vaso aberto Cleveland; ABNT NBR 14855:2015 / Ligantes asfálticos – Determinação da solubilidade em tricloroetileno; ABNT 14736:2001 / Materiais asfálticos – Determinação do efeito de calor e do ar – Método da película delgada. Aplicações Práticas Impermeabilização asfáltica à quente É formada por uma membrada de asfalto em conjunto com um véu de poliéster. Impermeabilização com manta asfáltica É um dos produtos mais usados para impermeabilização. É formado por asfalto, alguns elastômeros, e uma manta que pode ser de véu de vidro ou poliéster. Impermeabilização com tinta asfáltica É de uma tinta de grande aderência e alta resistência química, que forma uma película impermeável. Indicada para os mais diversos fins, principalmente proteção de estruturas de concreto, alvenarias em contato com solo. Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) Em sua forma comum, os CAP’s estão em estado semissólido, e necessitam de um meio de aquecimento para permitir sua utilização. Apresentam propriedades aglutinantes e impermeabilizantes, além de serem flexíveis e resistentes. Asfalto Diluídos de Petróleo (ADP) Compõe uma linha de asfaltos utilizados na etapa intermediaria da pavimentação, conhecida como imprimação. A imprimação é aplicada sobre a base que irá receber o pavimento. Emulsão Asfáltica para Pavimentação (EAP) Pode ser usada na imprimação, pois apresenta menos fulgor e menor tempo de cura e no tratamento para eliminação de poeira A pintura de ligação consiste na aplicação de emulsão asfáltica, sobre uma base coesiva ou um pavimento a ser recuperado. O microrrevestimento asfáltico é utilizado na reabilitação funcional de pavimentos e rodovias de volumes de trafego médio e alto, bem como as de tráfego pesado. O Cape Seal também é utilizado na reabilitação de pavimentos sujeitos a tráfego médio ou pesado, ou construção de novas rodovias ou vias urbanas. É um revestimento asfáltico delgado, onde é aplicado duas técnicas de pavimentação em conjunto: o tratamento superficial simples (TSS), que confere reabilitação e flexibilidade ao pavimento) e a selagem com microrrevestimento asfáltico a frio (MRAF), que promove rugosidade e ideal garantindo a segurança e o conforto do usuário da rodovia. Pré-misturado a frio (PMF) é usada como camada intermediaria de regularização e reforço de estrutura de pavimento, e muito usados em serviços de conservação do tipo “tapa-buracos”. Concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) é um dos tipos de revestimento asfálticos mais utilizados nas vias urbanas e rodovias brasileiras. É composto por basicamente agregado miúdo e graúdo e um ligante, nesse caso o CAP. A mistura é realizada a quente em usina de asfalto, e transportada até o local de aplicação por caminhões especiais.
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