11/14/2013 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO. Lago de asfalto Trinidad e Tobago. Introdução (cont.) MATERIAIS PARA PAVIMENTAÇÃO: LIGANTES ASFÁLTICOS
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- Lídia Lemos Sampaio
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1 2 Universidade Federal da Paraíba Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Laboratório de Geotecnia e Pavimentação (LAPAV) INTRODUÇÃO Material impermeabilizante mais antigo: uso na arca de Noé (Genêsis, cap. 6) MATERIAIS PARA PAVIMENTAÇÃO: LIGANTES ASFÁLTICOS Prof. Ricardo Melo 3 4 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO Material impermeabilizante mais antigo: uso na arca de Noé (Genêsis, cap. 6) Material impermeabilizante mais antigo: uso na arca de Noé (Genêsis, cap. 6) Mesopotômia: uso de betume como aglutinante em tijolos para muros, edifícios e pavimentação Mesopotômia: uso de betume como aglutinante em tijolos para muros, edifícios e pavimentação Roma: impermeabilização de aquedutos; material bélico (bolas de fogo lançadas por catapultas) 5 UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 6 Introdução (cont.) Lago de asfalto Trinidad e Tobago Uso de asfalto natural, século XIX: França (1802), EUA (1838), Inglaterra (1869) pavimentação de ruas e pátios Washington, DC (1870) primeiro pavimento com mistura de textura fina sheet asphalt Fonte: [2013?] 1
2 7 8 Introdução (cont.) Destilação do petróleo Uso de asfalto natural, século XIX: França (1802), E.U.A. (1838), Inglaterra (1869) pavimentação de ruas e pátios Washington D.C. (1870) primeiro pavimento com mistura de textura fina sheet asphalt Asfalto obtido da destilação do petróleo Início nos E.U.A. em 1902 Uso intenso em pavimentação em 1909: misturas baseadas em vivência dos práticos Refinaria de petróleo (Brasil) Fonte: (2010); [2013?] 9 10 Introdução (cont.) No Brasil, os primeiros pavimentos empregaram asfalto natural nas ruas do Rio de Janeiro em 1908 Hubbard, P. e Field, F. C. (1920) dosarem misturas com um ensaio de extrusão Brasil: produção do asfalto iniciou em 1944 com petróleo vindo da Venezuela; antes usa-se asfalto de Trinidad Crise do petróleo nos anos 70 Adesividade betume-agregados: permite forte união entre os agregados UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 11 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 12 Durabilidade da mistura e manutenção das propriedades do betume por muitos anos 2
3 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 13 Durabilidade... Possibilidade de trabalho a diversas temperaturas UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 14 Durabilidade... Possibilidade... Preço competitivo e vantajoso UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 15 Durabilidade... Possibilidade... Preço competitivo e vantajoso Resistente à ação da maioria dos ácidos, dos álcalis e dos sais UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 16 DEFINIÇÕES Betume: mistura de hidrocarbonetos solúvel em bissulfeto de carbono Fonte: Bernnuci et al. (2010) UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 17 UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 18 DEFINIÇÕES Betume: mistura de hidrocarbonetos solúvel em bissulfeto de carbono Asfalto: mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por destilação, cujo principal componente é o betume, podendo ainda conter oxigênio, nitrogênio e enxofre em pequena Fonte: Bernnuci et al. (2010) DEFINIÇÕES Betume: mistura de hidrocarbonetos... Asfalto: mistura de hidrocarbonetos derivados do petróleo de forma natural ou por destilação, cujo principal componente é o betume... Alcatrão: designação genérica de um produto que contém hidrocarbonetos, que se obtém da queima ou destilação destrutiva do carvão, madeira, etc.. Fonte: Bernnuci et al. (2010) 3
4 Penetração (10-1 mm) 11/14/2013 UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 19 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 20 NOMENCLATURA Ligante asfáltico (asfalto ou betume) Brasil e EUA: asfalto Europa: betume * São considerados sinôminos, de forma a permitir a divulgação internacional Mistura asfáltica (ligante mais agregados) Brasil e EUA: mistura asfáltica, asphalt mix ou asphalt mixture Europa: asfalto ou asphalt Fonte: Bernnuci et al. (2010) Tipos de ligantes betuminosos Natural (NA) Petróleo (AP) Alcatrão (AP) Rochas asfálticas: xistos e arenitos Lagos asfálticos Sólidos: oxidados, soprados Semi-sólidos Líquidos Cimento asfáltico Asfalto diluído Emulsão asfáltica Líquidos: AP1 a AP6 Semi-sólidos: AP7 a AP12 CAP 30/45 CAP 50/70 CAP 85/100 CAP 150/200 Cura rápida CR Cura rápida CM Cura lenta CL Ruptura rápida RR Catiônica Ruptura média RM Ruptura lenta RL Aniônica Ruptura rápida RR Ruptura média RM Ruptura lenta RL Fonte: adaptado de DNIT (2006) UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 21 Ligantes asfálticos usados em pavimentação Cimento asfáltico de petróleo (CAP) Asfalto diluído de petróleo (ADP) UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 22 COMPORTAMENTO DO ASFALTO Material termoplástico Relação tensão x deformação Temperatura Intensidade da carga Tempo de aplicação Emulsão asfáltica de petróleo (EAP) Fonte: transportes.ime.eb.br (2008) UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 23 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 24 Penetração x temperatura ENSAIOS E ESPECIFICAÇÕES CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEO (EM 204/95) Penetração (ME 003/99) Ponto de fulgor (ME 148/94) Ductibilidade (ME 163/98) Ponto de amolecimento Viscosidade (ME 004/94) Efeito do calor e do ar, teor de parafina, densidade relativa, solubilidade... temperatura 4
5 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 25 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 26 Penetração Ponto de fulgor UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 27 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 28 Dutibilidade Ponto de amolecimento UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 29 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 30 Viscosidade Com aumento de temperatura, o asfalto amolece, o que implica aumento da penetração 5
6 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 31 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 32 Log P a log 800 log P tga o 25 T PA Com aumento de temperatura, o asfalto amolece, o que implica aumento da penetração Como na temperatura do ponto de amolecimento, todos os asfaltos possuem penetração de 800 (10-1 mm), é possível definir índice de suscetibilidade térmica temperatura UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 33 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo log P 20 PA 1951 IP log P PA Brasil: -1,5 IP +0,7 500 log P 20 PA 1951 IP log P PA Brasil: -1,5 IP +0,7 IP < -1,5: asfalto muito suscetível a alta temperatura; amolece rapidamente UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 35 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 36 Cimento asfáltico de petróleo EM 095/ DNIT 500 log P 20 PA 1951 IP log P PA Brasil: -1,5 IP +0,7 IP < -1,5: asfalto muito suscetível a alta temperatura; amolece rapidamente IP > +0,7: asfalto oxidado, pouco sensível à variação de temperatura; quebradiço à baixa temperatura 6
7 UFPB/CT/DECA/LAPAV. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) Av. Flamboyant - Bancários 37 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 38 Macadame betuminoso Fonte: Melo (2011) Fonte: (2012) UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 39 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 40 ASFALTO DILUÍDO Destilação de asfalto diluído Asfalto + solvente Tipos de solventes Cura rápida (CR): gasolina ou nafta Cura média (CM): querosena Ensaios e especificações Destilação (ME 012/94) Densidade relativa (ME 193/96) Ponto de fulgor Viscosidade Fonte: Solotest [ano?] UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 41 Massa específica máxima UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 42 Asfalto diluído de cura rápida EM362/97 - DNIT Fonte: Solotest [ano?] 7
8 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 43 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 44 Imprimação EMULSÃO ASFÁLTICA Ensaios e especificações Carga da partícula (ME 002/98) Peneiramento (ME 005/94) Sedimentação (ME 006/00) Destilação Mistura com cimento (ME 007/94) Ensaio de PH, viscosidade, resistência à água... Fonte: (2010) UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 45 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 46 Carga da partícula Sedimentação Fonte: Solotest [ano?] UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 47 Emulsão asfáltica catiônica EM369/ DNIT UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 48 Pintura de ligação Fonte: [2012?] Fonte: Solotest [ano?] 8
9 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 49 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 50 Pré-misturado a frio Lama asfáltica Fonte: [2012?] Fonte: (2009) Defeitos em pavimentos UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 51 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 52 Foto gentilmente cedida pela Profa. Laura Goretti - UFRJ Defeitos em pavimentos UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 53 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação ( ) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 54 Questões É importante ou é preciso realizar todos esses ensaios? (Considere os materiais: solos, agregados, cimento, cal e asfalto). Qual a sua opinião? Foto gentilmente cedida pela Profa. Laura Goretti - UFRJ 9
![] Fonte: http://http://www.disbral.com.br (2009) Defeitos em pavimentos UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação (1703145) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof.](/docs-images/44/16934827/images/page_9.jpg "Ricardo Melo 51 UFPB/CT/DECA. Disciplina (código): Pavimentação (1703145) Materiais para pavimentação: asfalto. Prof. Ricardo Melo 52 Foto gentilmente cedida pela Profa.")
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