Sustentabilidade em obras de pavimentação asfáltica Leni Leite PETROBRAS/CENPES
SUMÁRIO Definição Introdução Misturas mornas Inventário de Ciclo de vida de pavimentação asfáltica Reciclagem Uso de resíduos Durabilidade Misturas asfálticas para enchentes Saúde e emissões Ruído Segurança e conforto Experiências internacionais Conclusões
DEFINIÇÃO de sustentabilidade Segundo Wikipédia, sustentabilidade é o a capacidade do ser humano interagir com o mundo preservando o meio ambiente para não comprometer os recursos naturais das gerações futuras; O termo sustentabilidade foi usado pela 1ª vez no German Forestry em 1713; Mais tarde em 1972, o termo foi usado novamente no relatório Limite do crescimento pelo The Club of Rome cuja meta é de identificar os cruciais problemas que determinam o futuro da humanidade através de análise integrada.
INTRODUÇÃO Como conseguir sustentabilidade em asfalto? Como... Reduzir o carbon foot print Melhorar a saúde dos trabalhadores Reduzir rejeitos industriais Aumentar durabilidade de pavimentos Reduzir efeitos das enchentes Ter mais conforto e segurança Minorar os efeitos do envelhecimento do ligante Reduzir o gasto de energia gás ou óleo combustível
MISTURAS MORNAS Reduz emissões Reduz envelhecimento do ligante Reduz rastro de carbono Aumenta saúde e segurança de trabalhadores Reduz consumo de energia Permite maior colocação de fresado na mistura Redução de temperatura Misturas frias (0-30 C); Misturas meio mornas (65-100 C); Misturas mornas (100-140 C); Misturas quentes (> 140 C). Tecnologias Formação de espuma de asfalto (baseadas em água ou contendo água); Aditivos orgânicos ou ceras; Aditivos químicos.
MISTURAS MORNAS - histórico
MISTURAS MORNAS tecnologia de formação de espuma
MISTURAS MORNAS - adição de orgânicos ao ligante
MISTURAS MORNAS compostos quimicos adicionados ao ligante ou misturas asfálticas
MISTURAS MORNAS - dúvidas Falta normalização brasileira Informações sobre dosagem da mistura teor de ligante, compactação, vazios Risco de problemas de deformação permanente e dano por umidade induzida Como estimar a redução de temperatura? Como estimar energia de compactação? Viscosidade ou lubricidade? Quanto se adiciona de fresado?
MISTURAS ASFÁLTICAS - cálculo de inventário do ciclo de vida LCI Deve-se assumir os seguintes parâmetros: Composição da mistura Camada asfáltica Energia para produção dos componentes da mistura Energia para produção de mistura Distâncias de transporte dos componentes de asfalto e da mistura final Demanda de energia de transporte por diferentes fontes Demanda de energia para mistura, aplicação e compactação Uso de diferentes fontes de energia para produção de eletricidade
MISTURAS MORNAS benefícios Reduções de energia segundo WAMFoam - 30 a 40% (prod. Mistura) ASPHAMIN 30% SASOBIT 20% Evotherm 50 a 70%
Carbon foot print Construção de pavimentos asfálticos Carbon footprint de asfalto - SABITA 1 Mundo: 25 kg CO2-e/t Geralmente aceitável 26 35 kg CO2-e/t (só produção) Carbon foot print mede emissões totais causadas direta ou indiretamente por pessoas, organizações evento ou produtos Fonte: Eurobitume 2012
Mistura morna vantagens
Evolução do carbon footprinter com a temperatura da mistura
RECICLAGEM A quente A frio Melhor em mistura morna Evolução de tecnologias para aumento do teor de fresado até chegar a 100%
Uso de resíduos nas misturas asfálticas Resíduo de construção civil Agregado de aciaria Cinza volante Resíduos de mármore e granitos Resíduos da industria de petróleo cascalho, borras de petróleo Borracha de pneu Outros resíduos Tema de muitas dissertações de teses nas Universidades brasileiras
Uso de resíduos nas misturas asfálticas Necessidade de estudo prévio para o uso não prejudicar o desempenho e durabilidade do pavimento; Conhecer os limites e seguir procedimentos normalizados Determinar os teores de compostos lixiviados e solubilizados dos materiais durante seu emprego no pavimento Empregar mistura morna para ligante modificado por borracha moída redução de emissões
DURABILIDADE Dimensionar espessuras de camadas corretamente, selecionar materiais de acordo com o clima e tráfego, dosar adequadamente (compactador giratório), misturar e compactar corretamente Evitar retrabalho Utilizar técnicas de pavimento perpétuo Usar modificadores no ligante
DURABILIDADE Sustentabilidade só é possível com pavimentos duráveis Pavimentos perpétuos só tem problemas na camada fina do topo do revestimento que pode ser substituída facilmente na manutenção
MISTURAS ASFÁLTICAS PARA ENCHENTES
MISTURAS ASFÁLTICAS PARA ENCHENTES
SAÚDE E EMISSÕES - determinação de VOC+particulados Em geral os fumos são formados por compostos orgânicos voláteis, monóxido de carbono, sulfurados, óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Medida de VOC e particulados em emissões estudado no Brasil por Margareth (CENPES) e Rosangela (doutorado USP)
SAÚDE E EMISSÕES HC poliaromáticos- PAH O modelo do substrato de sílica mostrou que aumenta a liberação dos PAHs com o aumento da temperatura e do tempo de geração. A concentração dos PAHs nos fumos gerados do asfalto em estudo é baixa quando comparada à concentração dos PAHs no asfalto e está de acordo com outros estudos de geração de fumos em laboratório. Margareth CENPES e UFSM
SAÚDE E EMISSÕES- laboratório x campo e efeito da temperatura Resultados Asphalt Institute Originalmente, as análises de laboratório mostram que os fumos tem alta concentração de policíclicos aromáticos e sulfurados. A análise em campo por outro lado resultou em produtos de menor massa molecular e os policíclicos cancerígenos não foram detectados
SAÚDE E EMISSÕES - IARC
SAÚDE E EMISSÕES - REACh - Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical substances. The law entered into force on 1 June 2007. EPI Desenvolver equipamentos e procedimentos Baixar emissões através da redução de temperatura Equipamentos em campo para extração de fumos
Ruído Dependendo da superfície, se negativa com vazios, menos ruidosa
Ruído Como reduzir o ruído? Organismos europeus já chegaram a conclusão de que a dupla camada porosa com a camada de fundo de maior tamanho nominal máximo que a camada do topo deve ser a solução!!
Ruído - medidas 1) Close proximity method CPX ISO 11819-2 2) Statistical pass by SPB ISO 11819-2 3) Absorção de ruído ISO 13472 impedância
Segurança e conforto Definição da textura Granulometria Teor de vazios Forma e angularidade
Segurança e conforto Descrição Horizontal (λ ) Vertical (Amplitude) Micro-textura 0 0.5mm 0 0.2mm Macro-textura 0.5 50mm 0.2 10mm Avaliação de textura Teste da mancha ASTM E-965; Pendulo Britânico ASTM E-303
Experiências internacionais EAPA reciclagem e mistura morna
Experiências internacionais normalização USA mistura morna
Experiências internacionais USA reciclagem e mistura morna
Experiências internacionais metodologia européia para emissões
Experiências internacionais NCHRP 40-01 Recycled Materials and Byproducts in Highway Applications Synthesis guia para geração de especificações ASTM Sub Comitê 04.99 ensaios e especificações para sustentabilidade de estradas
Experiências internacionais Como conseguir sustentabilidade?
Conclusões Sustentabilidade no Brasil Regulamentação para incentivo de emprego de materiais residuais, mistura morna, redução de ruído, controle de fumos e carbon foot print, índices de segurança e reciclagem Normalização métodos e especificações DNIT, DER, ABNT... Parceria com órgãos ambientais Participação das Universidades Promoção de discussão do tema Sustentabilidade
Obrigada!