(20170918124117)Aula 4

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ESTRADAS: PAVIMENTAÇÃO
Engenharia Civil
Prof. Me. Raphael Santos
Materiais betuminosos
Histórico
• Impermeabilizante – Mesopotâmia, Grécia, Roma
• Citações Bíblicas – “Arca de Noé”
• Mumificação – Egito
• Bolas de fogo – Grécia
• Aglutinante – Mesopotâmia, Incas, Roma
Histórico
• Em 1802 as primeiras pavimentações com asfaltos naturais 
ocorreram na França, seguido posteriormente pelos Estados 
Unidos (1838) e pela Inglaterra (1869);
• Os asfaltos processados, provenientes do petróleo, 
começaram a ser produzidos / utilizados no início do século XX.
Materiais betuminosos: São materiais compostos
essencialmente de betume.
 Grande emprego na construção civil como os
asfaltos, alcatrões e óleos graxos;
 Uso preponderante em pavimentações rodoviárias e
em impermeabilizações, tendo aplicação também
em pinturas, isolamentos elétricos e muitos outros;
BETUME
Betume é uma mistura de hidrocarbonetos de consistência 
sólida, líquida ou gasosa, de origem natural ou pirogênica, 
completamente solúvel em dissulfeto de carbono, 
frequentemente acompanhado de seus derivados não 
metálicos.
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
 Adesivos e aglomerantes que dispensam o uso de água, 
ao contrário dos aglomerantes minerais;
 Hidrófugos (repelem a água);
 Termoplásticos, sendo facilmente fundidos e solidificados 
e não possuem ponto de fusão, amolecendo em 
temperaturas variadas;
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
 São inócuos ou inertes, isto é, não reagem quimicamente 
com os agregados minerais que são utilizados com o 
material de enchimento;
 Devido ao fato de serem termoplásticos e inertes, estes, 
possibilitam a reciclagem;
 Possui durabilidade variável influenciado principalmente 
pela radiação solar.
Tipos de materiais betuminosos
Naturais (CAN) – Encontrados na natureza em 
jazidas.
 Rochas asfálticas – Rochas calcárias contendo betume (10% a 
30%) – depósito de Sassel e Gord na França;
 Lagos naturais – Resíduo da ação da atmosfera e intempéries 
sobre o petróleo – lago Trinidad na Venezuela.
Asfalto
São obtidos da destilação fracionada do petróleo. Devem ser 
aquecidos para serem aplicados, apresentam teor mais elevado 
de betume e são mais voláteis.
Betim-MG
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
O derivado de petróleo usado 
como ligante dos agregados 
minerais denomina-se cimento 
asfáltico de petróleo (CAP). 
É um material semi-sólido, de cor 
marrom escura a preta, 
impermeável à água, viscoelástico, 
pouco reativo, com propriedades 
adesivas e termoplásticas.
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
 COMPORTAMENTO ELÁSTICO –
deformações são recuperáveis 
ao cessar a aplicação do 
esforço.
 COMPORTAMENTO VISCOSO –
deformações aumentam 
continuamente com a ação de 
um esforço externo.
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
Classificação:
De acordo com sua consistência (ensaio de penetração)
 CAP 30 - 45
 CAP 50 - 70
 CAP 85 - 100
 CAP 150 - 200
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Necessitam de pouco aquecimento para aplicação em obras, 
pois contém um solvente misturado. Após a aplicação o 
solvente evapora, resultando em uma película sólida, muito 
aderente e impermeável. São divididos em 3 tipos:
 ADR – cura rápida
 ADM – cura média
 ADL – cura lenta
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Resultam da diluição do 
CAP por destilados leves 
de petróleo
Diluentes ou solventes são produtos menos 
viscosos que permitem a aplicação em 
temperaturas mais baixas, reduzindo a 
necessidade de aquecimento demorado.
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
 ADR – cura rápida
 ADM – cura média
 ADL – cura lenta
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
CLASSIFICAÇÃO
• CURA RÁPIDA - diluente: gasolina ou nafta 
CAP – 52 a 86% 
Diluente – 48 a 14% 
CR-70; CR-250; CR-800 e CR-3000
• CURA MÉDIA - diluente: querosene 
CM-30, 70, 250, 800, 3000
• CURA LENTA - diluente: óleos combustíveis 
Não há no Brasil 
 IMPRIMAÇÃO
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Em países desenvolvidos, 
seu uso em imprimação 
está sendo substituído por 
emulsões asfálticas devido 
a problemas ambientais.
Emulsão asfáltica 
Constituídos por cimento asfáltico, finamente dividido em 
gotículas quase que microscópicas, dispersas 
(emulsionadas) em meio de água (fase aquosa) contendo 
um agente emulsificante.
Emulsão asfáltica 
Emulsão asfáltica 
Emulsificante:
 Dar certa estabilidade à mistura
 Favorecer a dispersão
 Revestir os glóbulos de betume com película protetora, 
mantendo em suspensão
Emulsão asfáltica 
TIPOS DE EMULSÕES
• CATIÔNICAS: Emulsificante: sais de amina
Agregados de qualquer natureza, porém excelente 
adesividade nos agregados de natureza sílica – ácida.
• ANIÔNICAS: Emulsificante: sabões
Mais adequadas aos agregados de natureza básica (alcalinos)
Emulsão asfáltica 
TIPOS / APLICAÇÕES
• RR (1C e 2C) - Impermeabilização, tratamentos superficiais
• RM (1C e 2C) - Pinturas, PMF
• RL (1C) - Com agregado miúdos
• LA - Lama asfáltica
Emulsão asfáltica 
Emulsão asfáltica 
Alcatrões 
São materiais constituídos predominantemente de betumes, que 
se apresentam no estado líquido com grande viscosidade à 
temperatura ambiente.
Possui cheiro mais forte que o asfalto e é mais sensível à 
temperatura. São obtidos a partir da destilação do carvão e 
madeira
Piche 
São misturas com apenas 11 a 17% de betume, com muita 
argila, pedriscos e etc. É sólido à temperatura ambiente e 
funde de forma heterogênea, com muitos nódulos e grãos na 
massa fundida, apresentando qualidades muito inferiores às 
dos alcatrões. É obtida através da destilação do alcatrão 
bruto.
ASFALTOS MODIFICADOS COM POLÍMEROS 
BENEFÍCIOS
• Melhor desempenho à fadiga
• Maior resistência a deformação permanente e a trincas 
térmicas
POLÍMEROS DISPONÍVEIS
• EVA
• Borracha moída de pneus Lei Estadual 18.719/2010
ASFALTOS MODIFICADOS COM POLÍMEROS 
VANTAGENS
• maior coesão
• melhor adesão
• alta viscosidade
• resistência ao envelhecimento
• maior elasticidade
• resistência a tensões cisalhantes
• maior benefício/custo
ASFALTOS MODIFICADOS COM POLÍMEROS 
IMPRIMAÇÃO
Aplicação de uma camada de material asfáltico sobre a superfície de 
uma base concluída antes da execução de um revestimento qualquer.
• Aumentar a coesão da superfície
• Impermeabilizar a base
• Promover condições de aderência entre a base e o revestimento
IMPRIMAÇÃO
Tipos de asfaltos utilizados:
• Asfaltos diluídos de baixa viscosidade 
CM-30 ou CM-70
Equipamentos
• Vassouras mecânicas ou manuais
• Caminhão espargidor de material 
asfáltico
PINTURA DE LIGAÇÃO
Aplicação de uma camada de material asfáltico sobre revestimentos 
antigos, pinturas antigas e bases estabilizadas com aditivos.
• Promover condições de aderência entre a base e o revestimento
PINTURA DE LIGAÇÃO
Tipos de asfaltos utilizados:
• Emulsões asfálticas de ruptura rápida 
RR–1C e RR–2C
Equipamentos
• Vassouras mecânicas ou manuais
• Caminhão espargidor de material 
asfáltico
Sugestão para utilização dos ligantes 
betuminosos em pavimentação 
PROPRIEDADES
Dureza
É utilizada para a classificação dos asfaltos, sendo medida pelo índice 
de penetração.
A penetração é definida como a profundidade, em décimos de 
milímetro, que uma agulha de massa padronizada (100g) penetra 
numa amostra de volume padronizado de cimento asfáltico, por 5 
segundos, à temperatura de 25˚C
PROPRIEDADES
PROPRIEDADES
Viscosidade
É a resistência oferecida por um fluido à deformação sob a ação de 
uma força.
A viscosidade é uma medida de consistência do cimento asfáltico, por 
resistência ao escoamento. A unidade do coeficiente de viscosidade 
mais utilizada é o Poise (g/[cm.s]).
PROPRIEDADES
PROPRIEDADES
Ductilidade
Este ensaio determina quanto o material pode dilatar sem fissurar.
A coesão dos asfaltos é avaliada indiretamente pela medida empírica 
da ductilidade, que é a capacidade do material de se alongar na 
forma de um filamento.PROPRIEDADES
Ponto de amolecimento
O ponto de amolecimento é uma medida empírica que correlaciona a 
temperatura na qual o asfalto amolece quando aquecido sob certas 
condições particular e se atinge uma determinada condição de 
escoamento.
PROPRIEDADES
Ponto de fulgor
O ponto de fulgor é um ensaio ligado à segurança de manuseio do 
asfalto durante o transporte, a estocagem e a produção da mistura 
asfáltica.
USO EM PAVIMENTAÇÃO
Há diversas razões para o uso intensivo dos materiais 
betuminosos em pavimentação, sendo as principais:
 Proporciona forte união dos 
agregados;
 Ligante que permite flexibilidade 
controlável;
 É impermeabilizante, durável e 
resistente à ação da maioria dos 
ácidos, dos álcalis e dos sais.
USO EM PAVIMENTAÇÃO
 Pavimento asfáltico – Feitos com materiais betuminosos 
puros ou em misturas com agregados pétreos;
 Imprimações ou pintura de ligação – Feita de asfaltos 
diluídos ou emulsões aplicados diretamente sobre o solo, 
com a função de impermeabilização e aderência, e sobre 
pavimento antigo com a única função de aderência;
 Concreto asfáltico – Pavimentos do tipo CBUQ, de graduação 
compacta, preparados com dosagem racional e aplicados 
com equipamentos e técnicas avançadas.
USO EM PAVIMENTAÇÃO
 Solo-asfalto – Mistura de asfalto como solo natural para 
obter estabilização, não sendo apropriado para o tráfego de 
veículos;
 Impermeabilização – É a proteção das construções contra a 
infiltração da água. Membranas asfálticas –moldada a frio “in 
loco”;
 Mantas asfálticas – Moldada a quente na forma de tecido.
USO EM PAVIMENTAÇÃO
 Misturas betuminosas: Os materiais betuminosos podem ser 
misturados entre si, sem provocar reação química apreciável 
a fim de melhorar as propriedades como plasticidade, 
adesão, resistência, durabilidade etc.
Novos Produtos:
 Asfaltos modificados com polímeros
 Asfaltos modificados com fibras
Exemplo: Interlagos com o objetivo de aumentar a 
resistência mecânica do pavimento.
Asfalto borracha
Asfalto ensacado
Emulsão asfáltica
Manta asfáltica