ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos Asfaltos: Noções Gerais Bloco 2 Asfaltos: Noções Gerais

ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos

Asfaltos:Noções Gerais

Bloco 2

Asfaltos:Noções Gerais


AutoriaAutoria

As aulas contidas neste CD foram elaboradas pela seguinte equipe de professores:

Liedi Légi Bariani Bernucci - Universidade de São Paulo

Jorge Augusto Pereira Ceratti - Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Laura Maria Goretti da Motta - Universidade Federal do Rio de Janeiro

Jorge Barbosa Soares - Universidade Federal do Ceará


Este CD contém 30 aulas, em 10 blocos organizados por assunto:

Lista dos assuntos do CD completoLista dos assuntos do CD completo

Bloco 1 – Introdução

Bloco 2 – Asfaltos

Bloco 3 – Agregados e Fíler

Bloco 4 – Tipos de Revestimentos Asfálticos

Bloco 5 – Dosagem de Misturas Asfálticas e de Tratamento superficial

Bloco 6 – Propriedades Mecânicas de Misturas Asfálticas

Bloco 7 – Materiais de Bases e Soluções de Pavimentação Asfáltica

Bloco 8 – Técnicas Executivas

Bloco 9 – Avaliação de Pavimentos Asfálticos

Bloco 10 – Técnicas de Restauração e Reabilitação de Pavimentos Asfálticos


ObservaçãoObservação

O conteúdo das aulas aqui apresentadas tem caráter educacional e foi elaborado pelos quatro autores a partir das respectivas experiências em ensino, pesquisa e extensão. As informações possuem a contribuição de alunos e profissionais envolvidos nestas atividades.

Na melhor de suas possibilidades, os autores registraram o crédito devido nas diversas informações, incluindo fotos e figuras. Nenhuma informação deverá ser entendida como conselho ou recomendação de qualquer ordem.

Os materiais referidos não poderão ser copiados, reproduzidos, adaptados, publicados ou distribuídos em qualquer forma sem o consentimento prévio dos autores.


Materiais asfálticos - definiçõesMateriais asfálticos - definições

BETUME: mistura de hidrocarbonetos de elevado peso molecular, solúvel no bissulfeto de carbono, que compõe o asfalto e o alcatrão.

ASFALTO: material cimentante, preto, sólido ou semi-sólido, que se liquefaz quando aquecido, composto de betume e alguns outros metais. Pode ser encontrado na natureza (CAN), mas em geral provém do refino do petróleo (CAP).


ALCATRÃO: líquido negro viscoso resultante da destilação destrutiva de carvão, madeira e açúcar, constituindo um subproduto da fabricação de gás e coque metalúrgico.

Em desuso em pavimentação.

Materiais asfálticos - definiçõesMateriais asfálticos - definições


Importância do asfaltoImportância do asfalto

A maioria das rodovias no Brasil são de revestimentos asfálticos.

O CAP representa de 25 a 40% do custo da construção do revestimento.

Quase sempre é o único elemento industrializado usado nas camadas do pavimento.


Propriedades do asfalto para pavimentaçãoPropriedades do asfalto para pavimentação

Adesivo termoplástico:

passa do estado líquido ao sólido de maneira reversível;

a colocação no pavimento se dá a altas temperaturas; através do resfriamento o CAP adquire as propriedades de serviço comportamento visco-elástico.

Impermeável à água.

Quimicamente pouco reativo:

garante boa durabilidade;

contato com o ar acarreta oxidação lenta, que pode ser acelerada por temperaturas altas;

para limitar risco de envelhecimento precoce: evitar temperatura excessiva de usinagem e espalhamento e alto teor de vazios.


Adesivo termoplástico:

comportamento visco-elástico.

Impermeável à água.

Quimicamente pouco reativo.

Comportamento visco-elástico relacionado à consistência e à suscetibilidade térmica:

tráfego rápido comportamento elástico

tráfego lento comportamento viscoso

Propriedades do asfalto para pavimentaçãoPropriedades do asfalto para pavimentação


Tipos básicos de ligantes asfálticosTipos básicos de ligantes asfálticos

Cimento asfáltico: mistura química complexa cuja composição varia com o

petróleo e processo de produção.

Do seu peso molecular >95% são hidrocarbonetos.

Para ser usado deve ser aquecido.

Cimento asfáltico de petróleo (CAP) é classificado pela penetração desde 2005.

Antes (1992 -2005) classificado pela viscosidade ou pela penetração.



Cimento asfáltico: CAP

Numa separação com solventes, uma composição química é:

asfaltenos, maltenos e resinas.

Atualmente: Método SARA

S – hidrocarbonetos Saturados

A - hidrocarbonetos Aromáticos

R – Resinas

A - Asfaltenos



Asfalto Diluído (ADP)

Diluição de CAP em derivados de petróleo para permitir a utilização a temperatura ambiente.

Denominação dada segundo a velocidade de evaporação do solvente:

Cura rápida (CR) – solvente é a gasolina ou a nafta. Cura média (CM) – solvente é o querosene.

Avaliado em relação à viscosidade cinemática.

Ex: CM 30, CR 250.



Emulsão Asfáltica (EAP)

Dispersão do CAP em água com o uso de emulsificante e energia mecânica.

Existem vários tipos, identificados pelo tempo de ruptura, pela carga da partícula e pela finalidade.

Devem ser usadas preferencialmente as catiônicas.


Emulsão Asfáltica (EAP)

Pelo tempo de ruptura podem ser:

RR = ruptura rápida.

RM = ruptura média.

RL = ruptura lenta.

Ruptura controlada.

Existem emulsões para lama asfáltica e modificadas por polímeros.



Produção de CAPProdução de CAP

No Brasil há 9 refinarias da PETROBRAS que produzem asfalto:

REDUC, REFAP, REVAP, RLAM, REGAP, LUBNOR, REMAN, REPAR, REPLAN.

Vários processos

Vários petróleos, a maioria petróleo nacional (atualmente: auto-suficiência na produção)


Caracterização de Materiais Asfálticos (Ligantes)Caracterização de Materiais Asfálticos (Ligantes)

Petróleo Bruto ou Cru

Quase todo o asfalto em uso hoje em dia é obtido do processamento de petróleo bruto (ou cru). Muitas refinarias são localizadas próximas a locais com transporte por água, ou supridos por dutos a partir de terminais marítimos.

A composição dos petróleos varia de acordo com a fonte. Cada petróleo leva a diferentes quantidades de resíduos de cimentos asfálticos (CAP) e outras frações destiláveis.


Rendimento de CAP por petróleos (exemplos)Rendimento de CAP por petróleos (exemplos)


Produção de CAP (esquema geral)Produção de CAP (esquema geral)


Produção de asfalto ‑Destilação em apenas um estágioProdução de asfalto ‑Destilação em apenas um estágio

PARA SISTEMA DE VÁCUO

GASÓLEO LEVE

PETRÓLEO GASÓLEO PESADOASFÁLTICO

FORNO

TORRE DE ASFALTO (C A P)VÁCUO

Tonial e Bastos, 1995


Produção de asfalto ‑Dois estágios de destilaçãoProdução de asfalto ‑Dois estágios de destilação

GÁS COMBUSTÍVELG L P

TORREATMOSFÉRICA

NAFTA LEVE

NAFTA PESADA

QUEROSENE

ÓLEO DIESEL

FORNO

DESSALGADORA

PETRÓLEO


TORRE DEVÁCUO

GASÓLEO LEVE

GASÓLEO PESADO

ASFALTO (C A P)Tonial e Bastos, 1995


Mistura de RV de alta e baixa viscosidadeMistura de RV de alta e baixa viscosidade

GÁS COMBUSTÍVEL G L P

P/ SIST. DE VÁCUOTORRE

ATMOSFÉRICA TORRE DEVÁCUO

NAFTA L.

NAFTA P. GASÓLEO L.

FORNOQUEROS.

GASÓLEO P.O.DIESEL

DESSALGADORA

PETRÓLEO R.V. ALTA VISCOSIDADE

GÁS COMBUSTÍVEL G L P

P/ SIST. DE VÁCUOTORRE TORRE DE

ATMOSFÉRICA VÁCUO

NAFTA L.


FORNOQUEROS.

GASÓLEO P.O.DIESEL

DESSALGADORA

PETRÓLEO R.V. BAIXA VISCOSIDADE

ASFALTO (C A P)

Tonial e Bastos1995


Mistura de RASF e diluenteMistura de RASF e diluenteGÁS COMBUSTÍVEL

G L PP/ SIST. DE VÁCUO

TORREATMOSFÉRICA TORRE DE

VÁCUO

NAFTA L.


FORNOQUEROS.

GASÓLEO P.O.DIESEL

DESSALGADORA

PETRÓLEO R.V. BAIXA VISCOSIDADE

C3/C4TORRE RECICLO

EXTRATORAT. RECUP. DE SOLVENTE

ÓLEORAFINADO

EXTRATOAROMÁTICO

C3/C4 RECICLO

T. RECUP. DE SOLVENTE

RESÍDUO DE VÁCUO

C3/C4

ASFALTO (C A P)

PROCESSO DE DESAROMATIZAÇÃO



Semi-sopragemSemi-sopragemGÁS COMBUSTÍVEL

G L P

TORREATMOSFÉRICA

NAFTA LEVE

NAFTA PESADA

QUEROSENE

ÓLEO DIESEL

FORNO

DESSALGADORA

PETRÓLEO


TORRE DEVÁCUO

GASÓLEO LEVE

GASÓLEO PESADO

R.V. DE BAIXAVISCOSIDADE

ASFALTO (C A P)

SEMI-SOPRAGEM



Produção de asfalto unidade de desasfaltação a propanoProdução de asfalto unidade de desasfaltação a propano

C3 / C4RECICLO

TORRERECUPERADORADE SOLVENTE

ÓLEO RAFINADO

FORNO

ÓLEODESASFALTADO

TORRE EXTRATORAEXTRATOAROMÁTICO

C3 / C4

RESÍDUO DE VÁCUO

C3 / C4RECICLO

TORRERECUPERADORADE SOLVENTE

RASF ASFALTO (C A P)

PROCESSO DEDESAROMATIZAÇÃO



Produção brasileira de asfalto 1997-2006Produção brasileira de asfalto 1997-2006

1.53

8.15

6

1.96

9.32

1

1.55

1.39

5

1.77

5.60

9

1.59

8.85

8

1.62

6.28

6

1.15

7.08

3

1.40

9.27

5

1.44

3.86

2

1.85

0.86

0

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

1.800.000

2.000.000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

CONSUMO DE ASFALTO NO BRASIL

FONTE: PETROBRAS

(T)


O derivado de petróleo usado como ligante dos agregados minerais denomina‑se, no Brasil, cimento asfáltico de petróleo (CAP). É um material semi-sólido, de cor marrom escura a preta, impermeável à água, visco-elástico, pouco reativo, com propriedades adesivas e termoplásticas.

Cimento Asfáltico de PetróleoCimento Asfáltico de Petróleo


Tipos de ligantes asfálticosTipos de ligantes asfálticos

cimentos asfálticos de petróleo - CAP;

asfaltos diluídos de petróleo - ADP;

emulsões asfálticas - EAP;

asfaltos oxidados ou soprados;

asfaltos modificados;

agentes rejuvenescedores.

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