asfaltos - Brasquimica

ASFALTOS
PARA PAVIMENTAÇÃO
MAIO 2005
1.Asfaltos: Definição.
Asfaltos
✔ Material
betuminoso
composto
por
hidrocarbonetos (CH) de alto peso molecular,
não voláteis, originados de petróleos por
destilação natural ( CAN) ou industrial (CAP),
sendo uma suspensão coloidal constituída de
maltenos (óleos) e asfaltenos (sólidos) *
• Caracterizada pela resistência à penetração
de
uma
agulha
ou
pela
fluidez
(viscosidade/temperatura) cinemática.
1.Asfaltos:
SU SPEN SÃ O C O LOIDA L:
Ó LE O M ALTEN O
ASFALTEN O SÓ LID O
Penetração: Agulha
1 00 g
1 00 g
BE TU M E AS FÁLTICO
77 ºF (25 ºC)
BE TU M E AS FÁLTICO
77 ºF (25 ºC)
Viscosidade cinemática: 60ºC
1.1.Asfaltos:
Características.
• Material semi-sólido à Tºc Ambiente.
• Cor escura brilhante.
• Comportamento plástico (dúctil).
• Termo-sensível * ponto amolecimento.
• Estado liquido à Tºc elevadas (SSF).
• Degradação à Tºc > 177ºc
• Combustão à Tºc > 230ºc
Ductibilidade (25ºC)
Ponto amolecimento: ºC (anel e bola)
(Venezuela)
54ºC
(Árabe)
49ºC
Viscosidade: SSF
1.2.Asfaltos:
Propriedades.
• Aglutinante flexível
• Impermeabilizante
• Resistência à ataques químicos
(ácidos, alcalis) * > sais
• Sofre ação de solventes *
• Plástica / recuperação elástica < 5%
1.2.Asfaltos: Nomenclaturas
Penetração
Viscosidade
ƒ CAP 30/45 *
ƒ CAP 40
ƒ CAP 50/60 *
ƒ CAP 20
ƒ CAP 85/100
ƒ CAP 150/200 *
ƒ CAP 7
ASFALTOS
MODIFICADOS
MAIO 2005
2.Asfaltos Modificados:
✔ Uso na índustria e construção civil:
➩Asfaltos Oxidados por O²
✔ Uso na pavimentação:
➩Asfaltos aditivados com dopes
➩Asfaltos melhorados com borracha
➩Asfaltos modificados com
polímeros.
2.1.Asfaltos Aditivados: Pavimentação
Aditivos para melhoria da adesividade:
ƒ Dopes líquidos Óleo / Aminados
(0,3% – 0,7% no asfalto)
ƒ Dopes Sólidos Fillerizados
(calcários 1,0% – 3,0% no agregado)
2.2.Asfaltos Melhorados com Borracha
Borracha de raspas de Pneus:
ƒ (Dimensões da fibras/não se aplica)
Borracha de Pneus moídos:
ƒ Sistema criogênico de obtenção.
ƒ Partículas finamente moídas (< # 40).
ƒ Compondo a mistura seca de agregados
( 1,0% – 2,0% ) no silo da usina.
ƒ Compondo a mistura úmida do traço
( 15% – 22% ) no asfalto.
2.2.1.Asfalto Melhorado com Borracha moída
Sistema úmido (no asfalto): + usual:
ƒ Não incorpora / não funde ao asfalto.
ƒ Torna-se uma suspensão sólida/líquido.
ƒ Aumenta a viscosidade do composto.
ƒ Reduz a ductibilidade/deformação.
ƒ Recuperação elástica do composto > 50%.
ƒ Melhoria de flexibilidade da mistura asfáltica.
ƒ Aumento da resistência à fadiga da M.A.
ƒ * Temperaturas usinagem/aplicação
2.2.1.Asfalto Melhorado com Borracha moída
Emprego:
ƒ Na implantação de pavimentos.
ƒ Em serviços de recapeamento.
ƒ Em composição de misturas asfalticas
– densa, rugosa, drenante -.
ƒ No projeto do traço asfalto-borracha
(+ligante/composto).
ƒ Têm apresentado bom comportamento nos
serviços pioneiros no sul do pais (rodovias).
ƒ Trecho experimental Unifacs/PM Salvador
( Mistura rugosa SMA).
ƒ Denominação “ASFALTO ECOLOGICO”
2.2.3.Asfalto Melhorado com Borracha moída
SMA (Vale Ogunjá /SSA)
ASFALTO MODIFICADO
COM POLÍMEROS
(A M P)
Tecnologia para prolongar a vida dos
pavimentos asfálticos.
DEZ/2003
Asfalto Polímero
✔ Apresentação I:
➩Asfalto modificado ou melhorado por
polímeros são empregados há 30 anos
em países onde as condições climáticas
sofrem variações extremadas de
gradiente térmico (-/+ TºC), com
conseqüências danosas aos pavimentos
asfálticos
➩+ Empregados em regiões frias (trinca
térmica)
➩Atualmente tem sido empregados
regiões quentes (deformações).
Asfalto Modificado por Polímeros
✔ Objetivo/Modificadores:
➩Melhorar as propriedades reológicas do
asfalto (comportamento termo-plástico)
➩Resistência a ataque U.V e solvência
➩Resistência e estabilidade às
temperaturas de incorporação do
asfalto e etapas construtivas do
revestimento
➩Desempenho superior do pavimento
➩Compatibilidade custo/desempenho.
Classificação: (Disnen/LCPC)
T e rm o R íg ido
T e rm o P lá stico
Polímeros
Polímeros
E lastôm e ro
E lastôm ero T erm o P lá stico
Classificação: Polímeros para Pavimentação
Termo Plástico
Polímeros
Polímeros
Elastômero Termo Plástico
Classificação: (Disnen)
✔ Polímeros Termo-plásticos
➩Por ação do calor amolecem
reversivelmente
➩Amolecem sob nova ação calor e
endurecem baixa temperatura
Exemplo:
Polietileno
PVC
EVA (Bx % Acetato)
Asfalto Modificado por Polímeros
Polímeros Termo - Plásticos:
➩ Aumentar o ponto de amolecimento do
composto.
➩ Reduz a penetração (dureza / enrijecimento).
➩ Reduz a fluência (deformação / trilha rodas).
➩ Mesmo teor de ligante nos traços.
➩ Teores de polímero no asfalto : 3% - 5%.
➩ Recuperação elástica do composto: < 50%
➩ Reduz susceptis. à ação de solventes.
➩ Enrijecem misturas densas (suscep. à trincas).
➩ + empregado em regiões quentes.
➩ Não se aplica regiões frias (mist. Rígida).
Modificação Asfalto/Polímero
✔ Elastomero-Termoplástico:
➩Diminuição da susceptit. térmica
➩Aumento ponto amolecimento
➩Resistência à fluência (trilha roda)
➩Recuperação elástica
➩Diminuir a Tº C ponto fraas (trincas)
(elasticidade à baixa Tº C)
➩Maior coesão e maior adesividade
➩Resistência ao envelhecimento (U.V)
oxidação e ação dos solventes.
2.2.1.Asfalto Polímero
Emprego:
ƒ Na implantação de pavimentos em vias de
alto índice de tráfego (corredores).
ƒ Recapeamentos.
asfalticas
densas,
rugosas,
ƒ Misturas
drenantes.
ƒ Mesmo % de ligante nos traços.
ƒ Teor de polímero no asfalto: 3% - 5%.
ƒ Recuperação elástica do composto: > 70%.
ƒ Aumento da resistência à fadiga e sobrevida.
ƒ * Temperaturas usinagem/aplicação
Asfalto Polímero
Asfalto Polímero
Asfalto Polímero
✔ Custo:
➩O custo dos polímeros restringe o
emprego em serviços de pavimentação
(convencional)
➩Varia em função do:
y Tipo de polímero
y Teor (%) de polímero
➩No Brasil: 1,5 – 2,0 x valor CAP
(+ empregados: SBS-SBR)
ÂE.V.A (teor acetato vinila)
y Pó Pneu Moído
Asfalto Modificado por Polímeros
Custos / Comparativos: (do Ligante):
• Asfalto (convencional) .......: 100%
• Asfalto (Borracha) .............: 140% Â
• Asfalto (Termoplástico) ......: 160%
• Asfalto (Elastomérico) ........: 180%
Asfalto Polímero
✔ CBUQ/Polímero: Viabilidade TEC/ECON
➩Vias de alta densidade tráfego
➩Corredores tráfego pesado
➩Viadutos (redução esp/peso)
➩Rótulas (red.desg.força centrífuga)
(derrame de óleos)
➩Recapeamento / problema greide
➩Redução espessura X fator estrutural (*)
➩Flexibilidade da camada (*).
Asfalto Polímero / Usinado à Quente
✔ Obras específicas (com polímero) à quente:
➩Prémisturado à quente (interm).... PMQ/A
➩Prémisturado à quente (rolam)..... CPA
➩Stone matrix asphalt..................... SMA
➩Microrrevestim. à quente.............. MRQ
➩CBUQ (viadutos).......................... CBUQ/POL.
➩CBUQ (vias de tráfego pesado)... CBUQ/POL.
PMQ / Drenante
PMQ / Drenante + CBUQ
C.P.A. / P.M.Q. (Drenante)
S.M.A. (Stone Matrix Asphalt) /
Micro-Quente
S.M.A.
CBUQ (Viaduto)
CBUQ (Viaduto)
CBUQ / SBS (Rodovias)
Asfalto Polímero / Emulsões
✔ Obras específicas (com polímero) à
frio:
➩Tratamentos superficiais................ T.S.
➩Microrrevestimento a frio................ MRF
TSS / Polímero - Antes
TSS / Polímero - Após
TS / Polímero
TS / Polímero
Microrrevestimento à frio
Microrrevestimento à frio