XIV SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE CIÊNCIAS INTEGRADAS DA UNAERP CAMPUS GUARUJÁ Necessidades Energéticas e Consequências Ambientais Técnicas de Reciclagem: Asfalto Borracha Vanessa Alencar vanessa.alencar92@gmail.com Gabriel Mateus Niedermeyer Sales da Silva sales.9511@gmail.com João Paulo Lopes da Cunha joaopaulolopes.92@hotmail.com Diego Cavalcante Ramos diegocramos07@gmail.com Thales Leopoldino Albino thales.leopoldino@hotmail.com 1
Rodrigo Coelho Roberto Professor do Curso de Universidade de Ribeirão Preto UNAERP Campus Guarujá rodrigosbeng@gmail.com Este simpósio tem o apoio da Fundação Fernando Eduardo Lee Resumo Atualmente no Brasil são descartadas mais de 450 mil toneladas de pneus velhos anualmente, é de conhecimento público que a borracha possui um tempo indeterminado para se decompor, causando assim o acúmulo desse material em diversos lixões. Esse foi uns dos principais motivos para que se pensasse em agregar a borracha descartada na fabricação de outros produtos, com isso, os pneus velhos foram integrados ao asfalto de petróleo, ocasionando assim maior resistência ao pavimento, devido as propriedades da matéria prima. Esse tipo de asfalto modificado é obtido através do pó da borracha de pneus velhos misturado com ligante asfáltico e pode ser utilizado em rodovias, avenidas e ruas de qualquer local. Essa técnica começou a ser utilizada no Brasil em 2001, porém já havia sendo utilizada pelos Estados Unidos, Europa e África do Sul desde 1960, sempre obtendo bons resultados com sua utilização. Palavras chave: borracha, asfalto. Summary Currently in Brazil are discarded more than 450 thousand tons of old tires annually, it is publicly known that rubber has an indeterminate time to decompose, causing the accumulation of this material in several dumps. This was one of the main reasons for the idea of adding discarded rubber in the manufacture of other products, with the result that the old tires were integrated into the petroleum asphalt, thus causing greater resistance to the pavement due to the properties of the raw material. This type of modified asphalt is obtained through the rubber powder of old tires mixed with asphalt binder and can be used on highways, avenues and streets of any location. This technique began to be used in Brazil in 2001, but has been used by the 2
United States, Europe and South Africa since 1960, always obtaining good results with its use. Key words: rubber, asphalt Seção 1 - Curso de - Meio Ambiente. Apresentação: colóquio científico 1. Introdução Quando a estrutura de um pavimento apresenta deterioração, fissuras, entre outras patologias estruturais, seja por aumento de tráfego de automóveis pesados ou por camadas construídas inadequadamente, é necessário se pensar em medidas que visem reestabelecer a capacidade estrutural do pavimento. Existem inúmeras maneiras de realizar o recapeamento ou até mesmo a incorporação de novas camadas, dentre elas utilizar a borracha de pneus velhos como agregado, fazendo com que sua resistência e aderência sejam mais elevadas em relação ao asfalto convencional. Em rodovias por exemplo, onde o tráfego na maior parte do tempo é composto por caminhões e carretas, e o pavimento não é todo executado em concreto rígido pelo alto custo, se faz necessário o uso de um asfalto mais resistente, com propriedades específicas para suportar a carga aplicada. Lembrando que o asfalto é flexível, ou seja, ele recebe sua carga verticalmente e devido sua flexibilidade não consegue distribuir a carga, fazendo com que a camada trinque. 2. Objetivos Este trabalho tem como objetivo principal mostrar como é possível agregar a borracha de pneus velhos (um material que temos em abundância) ao asfalto, bem como as etapas de pavimentação, suas vantagens e desvantagens e impacto ao meio ambiente. 3
3. Justificativa Modificar a estrutura do asfalto com borracha de pneus triturados é uma das formas de trazer benefícios ao pavimento, bem como reduzir problemas ambientais. O descarte de pneus usados é um dos grandes problemas no mundo, pois a enorme quantidade gerada anualmente, causa grandes obstáculos para coleta, armazenamento, bem como contaminação do ar, solo e lençol freático, e também risco à saúde pública causando propagação de doenças como a dengue. Agregando a borracha ao pavimento se pode reduzir muitos dos danos citados, visto que para se construir 1km de asfalto são necessários em média 1000 pneus. Os materiais utilizados nas misturas para a fabricação do asfalto-borracha são: borracha de pneus descartados moídos e cimento asfáltico de petróleo, sendo a borracha utilizada no ligante proveniente principalmente de pneus de automóveis. (Oda, Junior, 2001). Além das vantagens já explicitadas com o uso da borracha no asfalto, suas características garantem grande estabilidade e aderência ao asfalto, isso se dá pelo contato da borracha utilizada com os pneus dos veículos que trafegam na via, e sua durabilidade pode se estender a aproximadamente 40% a mais que o asfalto convencional, como contrapartida o uso desse método demanda 30% a mais de investimento. 4. Processo de produção do asfalto borracha Os pneus são compostos aproximadamente por 30% (em peso) de aço, 20 a 26% de borracha sintética e 21 a 33% de borracha natural. Geralmente, um pneu com cerca de 9 kg fornece entre 4,5 a 5,5 kg de borracha (RUTH et al., 1997). Antes de tudo vale salientar que por lei a responsabilidade pela coleta de pneus velhos é de seu fabricante e/ou importador. Após a coleta, os pneus devem ir para as recicladoras onde é feito o processo de trituração e separação, com a ajuda de um ímã o aço contido é separado da borracha para que cada componente tenha o destino correto. O pó de borracha é então levado até a usina onde será misturado ao ligante asfáltico, em seguida o AMB (asfalto modificado por borracha) é colocado em silos (uma espécie de tonel para armazenamento) para em sequência os agregados serem adicionados e a mistura ser aplicada no local a ser pavimentado. O asfalto 4
deve sair da usina com a temperatura de 175º C, e sua compactação deve ser realizada a 160º C. A figura 1 mostrada abaixo, mostra ilustradamente o processo de fabricação. Figura 1: Processo de fabricação do asfalto borracha 5. Materiais e Métodos O uso da borracha no asfalto é explicitamente muito benéfico ao meio ambiente, em relação à economia não poderia ser diferente, conforme dados retirados do site da empresa Betuseal (uma das líderes na fabricação de selantes), o Brasil descarta aproximadamente 300 milhões de pneus por ano, se essa quantidade for aplicada na fabricação de asfalto borracha pode-se economizar: Petróleo R$ 14 milhões/1.000 km em asfaltos; Pedras R$ 26 milhões/1.000 km; Energia R$ 10 milhões/1.000 km em transporte; Tempo R$ 25 milhões veículos/ano; Aterros sanitários R$ 8 milhões/1.000 km; Com tantas vantagens em sua utilização, o uso do asfalto borracha virou lei, no ano de 2012 o Governador Geraldo Alckmin sancionou a lei 14.691 que obriga o uso de borracha no asfalto das rodovias estaduais, o projeto foi do Deputado Reinaldo 5
Alguz. As estradas precisam de manutenção constante e o material proposto retarda o aparecimento de trincas, dando maior durabilidade ao asfalto. Com isso, os custos operacionais serão diluídos, justamente pela vida útil mais longa do pavimento (Alguz, 2012). Agora falando de características do asfalto borracha, foram realizadas inúmeras pesquisas e testes quanto à sua vantajosidade física para que de fato sua utilização fosse aceita e até mesmo virasse lei. Abaixo é mostrada é uma tabela (figura 2) com as propriedades do asfalto borracha em relação ao asfalto convencional. Propriedades do Asfalto Borracha Maior viscosidade Melhor elasticidade Menos sensibilidade a variações extremas de temperatura Maior resistência à luz solar Maior resistência a intempéries Resiste melhor à trincagem Maior capacidade de impermeabilização Figura 2: Propriedades do asfalto borracha A temperatura é sempre um dos problemas enfrentados pelo asfalto, principalmente em cidades onde a temperatura é muito elevada, sabe-se que o asfalto é flexível, ou seja, ele se dilata. Quando a temperatura se eleva corre o risco de o asfalto amolecer, causando danos à estética, ondulações, visto que com o peso dos veículos o material tende a ceder. Com o uso de asfalto borracha esses danos são mais difíceis de acontecer, pelo fato da borracha suportar temperaturas com níveis mais altos. Segundo estudos realizados duas amostras de asfalto são colocadas a uma temperatura que varia de 150 a 200 C, durante um intervalo de 20 a 120 minutos, para demonstrar a comparação de viscosidade do asfalto borracha e do asfalto convencional. A figura 2 mostrada abaixo, ilustra a comparação do asfalto 6
convencional e o asfalto borracha. Figura 3: Comparação asfalto convencional e borracha 6. Conclusão Conclui-se que o pavimento asfáltico foi criado para dar conforto e ajudar a diminuir o tempo de locomoção de todos. Com o passar do tempo o número de automóveis vem aumentando gradativamente, com isso índice de patologias tem sido um grande problema atualmente. O estudo de novas alternativas de produção de pavimento tem grande importância para que aumente o tempo de vida e diminua a necessidade de constantes reparos. 7. Referências Do Pneu à Estrada - Benefícios da utilização de borracha granulada em obras públicas. Disponível em: < http://www.sinicesp.org.br/materias/2013/bt08a.htm>. Acesso 08 de out. 2017. Os pneus são um grave problema ambiental mundial - Disponível em : < http://www.eco21.com.br/textos/textos.asp?id=1407>. Acesso 08 de out. 2017. Saiba como é feito o asfalto ecológico suas vantagens e desvantagens -. Disponível em: < http://www.fragmaq.com.br/blog/saiba-feito-asfalto-ecologico-vantagensdesvantagens/>. Acesso 08 de out. 2017. Asfaltos - Asfaltos convencionais Disponível em: < http://www.abeda.org.br/produtos/?target=id-1 >. Acesso 08 de out. 2017. Greca Asfaltos - Durabilidade, Tecnologia e Sustentabilidade. Disponível em: < http://www.grecaasfaltos.com.br/asfalto-borracha>. Acesso 08 de out. 2017 7