4

INTRODUÇÃO

Os asfaltos e alcatrões são, sem dúvida, um dos mais antigos materiais

utilizados pelo homem. Escavações arqueológicas revelam o seu emprego em

épocas anteriores à nossa Era. No desenvolvimento da indústria da construção

civil, várias substâncias e materiais conquistaram espaço com o

aperfeiçoamento das técnicas e a criação de novas tecnologias. Os asfaltos e

alcatrões são alguns desses materiais e são utilizados principalmente nos

ramos de pavimentação e impermeabilização. A partir disso, entender sobre

esses produtos e suas propriedades é fundamental para o aperfeiçoamento

das tecnologias existentes e para o surgimento de novas, mais sustentáveis e

mais econômicas.

5

O PETRÓLEO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

O petróleo é relativamente abundando no planeta, e seu uso na

construção civil seria o esperado, visto que ele dá origem a substâncias

variadas, por ser um composto complexo e variado, o que permite uma

infinidade de transformações.

As principais aplicações dos derivados do petróleo na construção civil

hoje em dia são os plásticos, asfaltos e alcatrões.

A INDÚSTRIA PETROQUÍMICA

Foi desenvolvida em 1859 e é uma das maiores no mundo, trabalhando

com petróleo e seus derivados.

Inicialmente usado somente para queimar, em 1890 foi apresentado o

primeiro carro movido a um derivado do petróleo, a benzina. Mas o primeiro

carro a usar gasolina foi criado em 1893, e, com o crescimento da indústria do

automóvel, começou a grande procura do petróleo.

No início, em 1913, do petróleo, era retirado somente 10% do seu

volume de gasolina. Nos dias de hoje, pelo “craqueamento” ou quebra

catalítica, consegue se obter somente 50% de gasolina a cada barril de

petróleo.

Com esse percentual e sabendo o alto custo do petróleo, vem o

interesse do aproveitamento desses resíduos, logo se nota a expansão da

indústria petroquímica.

ORIGEM DOS PETRÓLEOS

Há duas teorias que procuram explicar a formação dos petróleos: a

orgânica e a inorgânica.

A teoria inorgânica pretende que a ação do vapor de água sobre os

carbonetos metálicos, no interior da terra, a grande temperatura e pressão,

forma o petróleo.

A teoria orgânica explica a formação dos petróleos como sendo um

produto de decomposição, ao abrigo do ar, mas sob grande calor e pressão, de

organismos vegetais e animais.

6

Essa última teoria é a mais aceita. Segundo ela, o petróleo se origina de

restos orgânicos de animais e vegetais depositados no fundo de lagos e mares,

sofrendo transformações químicas ao longo de milhões de anos é uma

substância inflamável, possui estado físico oleoso e com densidade menor do

que a água.

Existem dois tipos de petróleos: os de base asfáltica e os de base

parafínica. Os de base asfáltica endurecem mais facilmente.

REFINO DO PETRÓLEO

Refinar o petróleo é transformá-lo em produtos úteis. Esse trabalho é

usualmente iniciado nas torres de separação (cracking), que se baseiam nos

princípios de destilação.

O óleo cru passa por fornalhas onde se sublima e é levado às torres de

“craqueamento”, onde se fraciona segundo os pontos de ebulição dos seus

componentes.

Os principais produtos gerados pelo refino do petróleo são: asfalto, óleo

diesel, nafta, óleo combustível, gasolina, querosene, querosene de aviação,

gás liquefeito de petróleo, óleos lubrificantes, ceras de parafinas e coque.

BETUME

O asfalto e o alcatrão são materiais betuminosos. Material betuminoso é

basicamente uma mistura de hidrocarbonetos pesados. Caracteriza-se

principalmente por uma força adesiva e por ser solúvel em sulfeto de carbono.

Esses materiais são aglomerantes que não necessitam de adição de

água, muito porque são hidrófugos, ou seja, repelem a água. Em geral, são

produtos baratos, quimicamente inertes em efeitos práticos e sensíveis à

variações de temperatura – fundem e solidificam facilmente.

O betume puro envelhece com facilidade e depois de velho torna-se

quebradiço. Apesar disso é muito utilizado em aplicações rodoviárias e na

indústria de tintas associado a outras substâncias.

7

ASFALTO

O asfalto foi utilizado pela primeira vez na história da construção civil

como aglomerante em alvenarias. Geralmente apresenta-se com cor preta ou

parda escura, densidade em torno de 1 e cheiro de óleo queimado. Como é um

material termoplástico deve ser aquecido para ser usado. Basicamente o

asfalto é encontrado em dois tipos: natural ou pirogenado.

Os depósitos naturais de asfalto originam da impregnação de petróleo

em rochas próximas à superfícies. Nesses depósitos estão as rochas asfálticas

e os asfaltos naturais.

As rochas asfálticas são sedimentárias, geralmente de base calcária,

impregnadas com betume. Este é separado da rocha pelo aquecimento da

mistura. O que resta da rocha, em alguns casos, pode ser aproveitado como

piso.

Os asfaltos naturais são encontrados em verdadeiros lagos de betume,

seja na fase sólida ou na fase líquida. Eles são os preferidos no ramo da

construção, já que possuem maior estabilidade volátil que os asfaltos naturais.

O asfalto pirogenado ou de destilação é o tipo mais abundante e barato

disponível. Resulta de um processo chamado craqueamento, que separa

diferentes substâncias que compõem o petróleo através da destilação – a

medida que as substâncias vão atingindo seus respectivos pontos de ebulição,

elas vão se separando.

ALCATRÕES E DERIVADOS

O Alcatrão Bruto: Os alcatrões são materiais betuminosos que resultam

da condensação de matérias gasosas produzidas na destilação seca de

algumas substâncias orgânicas. Destilação seca é o aquecimento sem acesso

de ar, seguido de condensação.

As substâncias que dão alcatrão pela destilação seca são da hulha, a

madeira a turfa e etc. Mas só a hulha dá alcatrões em boas condições de uso

na construção: Melhor qualidade, mais barato e rendoso. Há muitas diferenças

entre os alcatrões, que dependem da matéria- prima, processo de destilação

etc.

8

Hulha é uma das formas do carvão fóssil vulgarmente chamado de

carvão de pedra. Supõe-se que o carvão fóssil é o resultado da combustão, ao

abrigo do ar, sob fortes pressões, de florestas primitivas.

O carvão fóssil pode se apresentar sob uma das seguintes formas:

a) Turfa: é o carvão fóssil de formação mais recente. Tem muita umidade,

porque é higroscópico e poroso. Por isso é leve. Tem cor marrom ou negra. Em

muitos lugares, aflora á terra em grandes extensões e é usado para lareiras,

aquecimento etc.

b) Linhito: é um carvão de formação intermediária. Há diversas variedades:

linhito turfoso, xiloide, negro, betuminoso etc.

c) Hulha: é um carvão de formação mais antiga. Apresenta-se em massas

pretas compactas, muito duras, mais difícil de acender, porém com maior poder

calorífico.

d) Antracito: é carvão também antigo, porém com maior teor de carvão e

menos volátil que o anterior.

Há diversas outras maneiras de classificar os carvões. Salientamos a

classificação de Gruner, que inclui o tipo chamado carvão betuminoso. Nessa

classificação carvões betuminosos são os carvões gordos, ou seja, aqueles

que possuem um teor de matérias voláteis entre 18% e 40% e que fornecem

um resíduo muito poroso.

Coque é carvão transformado, e utilizado na fabricação do aço e para

outros fins. A coqueificação é a principal fonte dos alcatrões.

A obtenção do alcatrão de hulha é feita por dois processos:

a) Destilação destrutiva: na realidade, é o processo de obtenção do coque

siderúrgico, e o alcatrão é um subproduto.

b) Combustão Parcial: é o processo de obtenção do gás de iluminação, e

também aqui o alcatrão bruto é um subproduto.

No processo de destilação destrutiva, o carvão é levado a temperaturas

de ordem de 1200ºC, no interior de fornos de coqueificação, onde não há

acessos de ar. Então, a massa de carvão se plastifica e há reações químicas

entre os componentes e resultantes, com a destruição de alguns (daí o nome

do processo), formando-se o coque. Entrementes, já a 600-700ºC evapora-se o

9

chamado alcatrão bruto, que depois é condensado por jatos de licor amoniacal

a 86ºC. Este licor amoniacal também é subproduto da coqueificação.

O alcatrão bruto resultante é um líquido preto, de composição completa.

É uma combinação de fenóis, cresóis, naftalina etc. Não é usado

diretamente na fabricação dos materiais de construção porque os seus voláteis

se desprendem a temperaturas ainda bastante baixas. Por isso, ele passa por

processos de transformação (purificação) que incluem a destilação da água,

refino e retificação.

Desse tratamento resultam:

a) Óleos leves: fenóis, óleos desinfetantes, etc.;

b) Óleos médios: naftalenos;

c) Óleos pesados: Antraceno, creosoto;

d) O alcatrão de destilação, que é o alcatrão usual;

e) O piche.

Os óleos leves separam-se a 170ºC, os médios, entre 170 e 270ºC, os

óleos pesados, entre 270 e 300º e o óleo antracênicos, entre 300 e 360ºC. As

temperaturas mais altas ainda separa-se o alcatrão de destilação, restando o

piche.

O alcatrão que usamos é o alcatrão de destilação. Os óleos obtidos na

purificação do alcatrão bruto são usados para diluir o alcatrão de destilação,

obtendo-se assim as diferentes viscosidades. É comum se moer o piche e

mistura-lo com os óleos antracênicos ou outros, e com o alcatrão de destilação

simples, para se obter o alcatrão composto, que é o melhor.

Do piche, que é o resíduo sólido de todo o processo, obtêm-se os breus

de hulha, ainda mais duros.

Neste processo, por tonelada de carvão fóssil, obtêm-se, em média,

700kg de coque, 300 m³ de gás combustível, 50 kg de alcatrão, 6 kg de benzol,

2,5 kg de amoníaco, e outras substâncias.

O alcatrão de hulha é composto de hidrocarbonetos aromáticos

(benzeno, tolueno, naftaleno, xilenos), compostos fenólicos (fenóis e cresóis) e

piche. Os alcatrões possuem sempre um teor elevado de carbono livre, o que

distingue dos asfaltos.

10

O ALCATRÃO DE DESTILAÇÃO

Os alcatrões são substâncias semi-sólidas, de grande viscosidade, e

aparência semelhante ao asfalto, distingue-se principalmente pelo cheiro (o

alcatrão tem cheiro de óleo queimado) e pela maior plasticidade.

A TB-27 (NBR 7208/90) autoriza, para pavimentação, somente os

alcatrões destilados da hulha. Também em impermeabilizações eles têm a

preferência.

Os alcatrões diferenciam-se dos asfaltos principalmente por que:

a) Tem maior teor de constituintes leves, voláteis ou líquidos voláteis. Isso os

torna mais fluidos e mais plásticos.

b) Têm maior adesividade. Devido a maior finura, eles penetram mais nas

areias, pedregulhos e alvenarias, e por isso têm maior poder aglomerante.

c) No entanto, tem maior sensibilidade á temperatura. Os alcatrões amolecem

a temperaturas mais baixas que os asfaltos, quando já não são líquidos nas

temperaturas ambientes normais. Por isso são mais fáceis de aplicar e

penetram mais. Porém, seu uso fica comprometido, servindo apenas como

coadjuvante nas pavimentações e impermeabilizações asfálticas.

d) São mais resistentes ás intempéries, com envelhecimento mais demorado.

ASFALTOS OXIDADOS:

Os asfaltos oxidados são betumes asfálticos cujas características foram

modificadas pela passagem de ar através de sua massa exposta a elevadas

temperaturas. Este tratamento produz importantes alterações nas propriedades

do asfalto, sendo a mais importante, a diminuição de sua suscetibilidade

térmica, quer dizer, da tendência a modificar sua consistência pelo efeito da

temperatura. Quando se deseja usar um asfalto de ponto de amolecimento

muito alto que não seja quebradiço a baixas temperaturas, a solução é

encontrada geralmente, no emprego de asfaltos oxidados.

O uso de asfaltos oxidados em impermeabilizações é normalizado em

cada país segundo as condições do local em que será aplicado ou da

finalidade precípua a que se destine.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT, através EB-635,

definiu três tipos de asfaltos oxidados destinados à execução de

11

impermeabilizações na construção civil. Cada tipo se diferencia, basicamente

pela faixa de temperatura de amolecimento e índice de penetração, sendo que

cada tipo considerado, a temperatura mínima de amolecimento deve

corresponder ao valor máximo de penetração, e vice-versa.

Os asfaltos oxidados tipo I apresentam a temperatura de amolecimento

(anel e bola) de 60° C a 75° C e a penetração (25° C, 100 g, 5seg.) de 25 a 40.

São especialmente recomendados para impermeabilização de fundações.

Os asfaltos oxidados do tipo II apresentam a temperatura de

amolecimento de 75° a 95° C e a penetração de 20 a 35. Podem ser utilizados

em impermeabilizações de coberturas e fundações, dependendo das condições

climáticas e a critério do projetista.

Os asfaltos oxidados do tipo III apresentam a temperatura de

amolecimento de 95° a 105° C e a penetração de 15 a 25. São recomendados

exclusivamente para impermeabilização de coberturas.

Os processos convencionais de oxidação de asfaltos baseiam-se na

passagem de uma corrente de ar através da massa aquecida, o que impões

limitações nos tipos obtidos quanto à relação amolecimento/penetração.

De modo geral, quanto mais alta a temperatura de amolecimento, mais

duro será o asfalto, isto é, menor será seu índice de penetração. Da mesma

forma, quanto mais baixa a temperatura de amolecimento, mais dúctil será o

asfalto e mais alto será seu índice de penetração.

Fica evidente, portanto, que as condições de temperatura do local onde

o asfalto será aplicado determinarão suas características, levando a

padronização de tipos de acordo com a finalidade a que se destine.

O desenvolvimento do processo de oxidação catalítica não só permitiu a

redução do tempo de processamento como também possibilitou a

padronização de asfaltos com as características constantes, além das

especificações clássicas, com relações de amolecimento/penetração que

permitem a substituição dos tipos normalizados.

Praticamente quando se necessita de um asfalto que atenda a baixas

temperaturas sem se tornar quebradiço, isto é, que apresente um alto índice de

penetração e ductilidade, e que não apresente escorrimento a temperaturas

12

mais altas, isto é, que apresente uma temperatura de amolecimento alta, torna-

se necessário recorrer-se a tipos especiais.

ASFALTOS DILUÍDOS

Os asfaltos comuns precisam ser aquecidos para serem aplicados. A fim

de facilitar a aplicação, desenvolveram-se processos de tratamentos que

permitissem aplicação a frio ou em temperaturas mais baixas em relação as

temperaturas de aplicação do CAP, resultando dois tipos de materiais: os

asfaltos diluídos e os hidrasfaltos.

Os asfaltos diluidos são obtidos por adição de um solvente aos CAP

(cimento asfáltico de petróleo). Resulta um material de menos viscosidade, o

que facilita a colocação, mas diminuído de poder aglutinante. A ABNT os divide

em três classes:

Cura Rápida – CR: (CAP+ fração leve, gasolina);

Cura Média – CM: (CAP+ fração média, querosene);

Cura Lenta – CL: (CAP+ fração pesada, óleo Diesel).

Neste caso, cura é o tempo que leva o solvente a evaporar, depois de

aplicado o asfalto diluído. A consistência do cimento asfáltico obtida após a

evaporação do solvente é próxima ao do cimento asfáltico originalmente

empregado na fabricação do asfalto diluído.

EMULSÕES ASFÁLTICAS OU HIDRASFALTOS

Emulsão é definida como uma mistura heterogênea de dois ou mais

líquidos, os quais normalmente não se dissolvem um no outro, mas, quando

são mantidos em suspensão por agitação ou, mais freqüentemente, por

pequenas quantidades de substâncias conhecidas como emulsificantes,

formam uma mistura estável.

A emulsão asfáltica ou hidrasfalto é outro artifício para que o asfalto seja

aplicado a frio, proporcionando ganhos de logística e redução de custos de

estocagem, aplicação e transporte. Como o asfalto comum não se emulsiona

naturalmente em água, utilizaram emulsificantes.

Na realidade, o que resulta é uma dispersão. Resulta o hidrasfalto,

composto de 50 a 70% de cimento asfáltico, 1% de emulsificantes e o restante

13

de água. O hidrasfalto é liquido à temperatura ambiente, e com o tempo perde

a água, solidificando o asfalto.

As emulsões podem ser classificadas de acordo com o tipo de carga da

partícula ou quanto ao tempo de ruptura (tempo gasto para a água evaporar,

ao ar livre).

Quanto ao tempo de ruptura classificam-se em: rápida ( 40 min), média (até

2 hrs), lenta (até 4 hrs).

Quanto à carga da partícula classificam-se em catiônicas e aniônicas.

As emulsões aniônicas funcionam melhor com agregado de natureza

básica, calcários e dolomitas. As emulsões catiônicas funcionam bem com

qualquer tipo de agregado, mas principalmente com aqueles de natureza ácida,

que são os mais empregados: granitos, quartzitos etc. Além de apresentar

maior facilidade e flexibilidade de aplicação, e muito maior adesão as

superfícies.

PICHE E BREU

O piche é resultado da destilação do alcatrão bruto, que por sua vez vem

da destilação do carvão mineral. Ele também pode ser obtido dos asfaltos

impróprios para refino. Suas misturas contêm apenas de 11 a 17% do betume,

com muita argila, pedrisco e etc. Por essa razão apresenta qualidades bastante

inferiores ás dos alcatrões. É sólido a temperatura ordinária, e quando funde, o

faz desuniformemente , deixando muitos nódulos ou grãos no seu seio.

O piche pode ser ainda mais refinado, perdendo quase todo o seu

betume, e o resíduo é o breu, sólido a temperatura ordinária, porém de maior

dureza que os demais.

MISTURAS BETUMINOSAS

Os materiais betuminosos podem ser misturados entre si sem provocar

reação química apreciável. Aproveita-se isso para acentuar determinadas

propriedades de um material puro. Eles também podem ser misturados com

fíleres diversos (de calcário, carvão, granito, cinzas volantes, cimento-amianto,

fibra de vidro, plásticos, negro de fumo, etc.), dando as mais diversas pastas ou

14

mastiques, com maior ou menor plasticidade, maior ou menor poder ligante,

maior ou menor resistência etc.

Juntando-se um pouco de alcatrão ao asfalto, tem-se maior aderência;

juntando-se um pouco de asfalto ao alcatrão, tem-se maior resistência a

temperatura. Fazendo-se pasta de material betuminoso com amianto, tem-se

maior resistência mecânica. Esses são exemplos de misturas vendidas no

mercado de construção, com os nomes e marcas mais diversas.

As misturas betuminosas podem ser:

- Misturas a Frio e a Quente: As misturas cuja temperatura de execução é

menor que 100ºC, são misturados a frio, sendo nessas utilizados asfaltos

diluídos ou emulsificados, e os agregados não são aquecidos para eliminar a

umidade. Uma mistura asfáltica a quente é a combinação dos agregados

aquecidos a uma temperatura relativamente alta e misturados com asfalto à

quente acima de 100ºC, esta ainda tem a vantagem de que logo depois de

compactada e fria, esta já pode ser submetida imediatamente ao tráfego.

FELTRO ASFÁLTICO

É um material de larga aplicação em impermeabilizações, que tem por

objetivo proteger as construções contra a ação danosa de fluídos, de vapores e

da umidade. Pois a ausência de impermeabilização gera o comprometimento

total das edificações.

Os feltros asfálticos são constituídos de algodão ou de papelão bastante

absorvente, embebidos com asfalto. Também chamados papelões asfálticos.

Indicado para isolamento contra a umidade em vigas de baldrame ou

fundações, lajes sem cobertura, entorno de piscinas, coberturas em telhas

convencionais (em que há necessidade de reparo), coberturas (substituindo

telhas), fixando-o com pregos e aglutinante asfáltico, em chapas de madeirite

ou compensado.

A NBR 9228:1986 especifica que os feltros asfálticos são classificados

em três tipos:

Tipo 250/13 que é utilizado para impermeabilizações comuns;

Tipo 350/20 utilizado em casos que necessite de média resistência;

Tipo 500/30 utilizado em casos que necessite de grande resistência;

15

Obs.: O feltro asfáltico não deve apresentar desagregação, pontos sem

saturação, poeira, furos, rachaduras, bordas fissuradas, excesso de saturante

na superfície, que possam causar rasgamento ou danos do material quando o

desbobinamento do material for feito. Obtendo assim a perfeita funcionalidade

do feltro.

CARTÕES E PLACAS ASFÁLTICAS PRENSADAS

Produto fabricado a base de feltro asfáltico recoberto com pedrisco ou

pó de pedra, e prensado para dar maior resistência mecânica. Também pode

ser formadas pela impregnação, com asfalto, chapas de juta (fibra têxtil

vegetal), fibra de vidro ou metal.

Os cartões e placas asfálticas prensadas são aplicados na construção

civil, com a principal funcionalidade, que é a proteção impermeável.

Exemplo mais funcional na construção civil é em coberturas, substituindo

os telhados convencionais como de material cerâmico, alumínio, amianto, etc.

16

A utilização em telhados se adéqua a todos os tipos de clima,

intempéries e estilos arquitetônicos, transformando o telhado em um importante

elemento de design.

E garantindo muitas vantagens em cima dos convencionais:

Estrutura que recebe o telhado mais leve 40% comparando-se, a que

utilizado em telhas convencionais;

Telha 70% mais leve, comparando-se com a telha feita de material

cerâmico;

O menor peso, acarreta menor custo de fundação e madeiramento do

telhado;

Melhor isolamento térmico e acústico do que as telhas convencionais;

Totalmente impermeável, mesmo sobre ação do vento;

Oferece excelente resistência mecânica a ação de cargas estáticas,

dinâmicas, de efeito normal ou cisalhante;

Exigem o mínimo de manutenção, pois dificilmente quebram ou encardem;

Extensa variação de cores, texturas, formas e tamanhos, permitindo grande

versatilidade e adaptação aos mais diversos projetos;

USO DE MATERIAIS ASFÁLTICOS EM PAVIMENTAÇÃO

Os materiais asfálticos são constituídos essencialmente de betumes. O

betume é um produto complexo, de natureza orgânica, de origem natural ou

pirogênica, composto de uma mistura de hidrocarbonetos freqüentemente

acompanhados de seus derivados não-metálicos.

A maior aplicação dos materiais betuminosos dentro da indústria da

construção civil está na pavimentação rodoviária.

Pavimento asfáltico é todo pavimento constituído por agregado

aglutinado por asfalto. O asfalto serve como aglomerante e para

impermeabilizar; o agregado dá a resistência mecânica.

Areia-asfalto é um pavimento asfáltico de baixo custo, feito só com areia

e asfalto, usada quando não há agregado graúdo.

O concreto asfáltico é pavimento asfáltico já com agregado graúdo. É o

melhor revestimento asfáltico, com grande estabilidade, resistência e

durabilidade.

17

Solo-asfalto é mistura de asfalto com solo natural, para se obter

estabilização, semelhante ao solo-cimento, mas que não é apropriado para

tráfego.

Chama-se macadame ao processo inventado pelo engenheiro John Mac

Adam, que consiste em camadas sucessivas de agregados de diâmetro cada

vez menor. Sobre cada camada o terreno é molhado e comprimido fortemente.

Ao final, cobre-se tudo com um cimento adequado, que pode ser o asfalto.

Pode-se classificar os pavimentos em 3 tipos:

• Rígidos:placas de concreto de cimento Portland

• Semi-rígidos:revestido de camada asfáltica e com base estabilizada

quimicamente (cal, cimento)

• Flexíveis:revestido de camada asfáltica e com base de brita ou solo

Os materiais asfálticos são constituídos essencialmente de betumes. O

betume é um produto complexo, de natureza orgânica, de origem natural ou

pirogênica, composto de uma mistura de hidrocarbonetos freqüentemente

acompanhados de seus derivados não-metálicos.

Podem ser encontrados em estado natural (cimentos asfálticos nativos –

CAN) ou obtidos mediante processos de refinação do petróleo (asfaltos

residuais de petróleo CAP).

Os asfaltos são naturais quando o petróleo surge à superfície da crosta

terrestre em função de ações erosivas sobre a superfície terrestre e/ou

pressões geológicas no interior da crosta terrestre, posteriormente sofrendo a

ação do sol e do vento, que retiram os gases e os óleos leves, numa espécie

de destilação natural, resultando no material asfáltico como resíduo deste

processo. As principais jazidas de asfalto natural estão em Trinidad e Tobago

(Estado das Pequenas Antilhas) e na Venezuela.

Outra forma natural de ocorrência de material asfáltico é como “rochas

asfálticas”. São rochas sedimentares porosas que, naturalmente, se

apresentam impregnadas de asfalto sob ação de diversos agentes geológicos.

Citam-se, como principais exemplos deste tipo de ocorrência, os arenitos

e os calcários betuminosos, impregnados com cerca de 10% a 30% de resíduo

asfáltico.

18

Os asfaltos residuais de petróleo, que constituem a maior parcela dos

materiais asfálticos atualmente utilizados na pavimentação, são subprodutos da

refinação de certos tipos de petróleo, de densidade elevada.

USO DE MATERIAIS ASFÁLTICOS EM IMPERMEABILIZAÇÕES

Como não poderia deixar de ser, é muito grande o emprego de materiais

betuminosos em impermeabilizações. Tanto os asfaltos, de qualquer tipo, como

seus produtos derivados, são aproveitados nas formas mais variadas.

As NB estabelecem para a impermeabilização, o uso de três tipos de

asfalto. O tipo I é para impermeabilização de fundações, seu ponto de

amolecimento deve ficar entre 60-75ºC, e o ponto de penetração em 25-40. O

tipo II é para uso em fundações ou coberturas, a critério; seu ponto de

amolecimento deve ficar entre 75-95ºC e a penetração entre 20-35. O tipo III é

exclusivo para impermeabilização de coberturas; seu ponto de amolecimento

fica entre 95-105ºC e a penetração, entre 15-25.

O hidrasfalto recomendado pelas NB para impermeabilização deve ter

um teor mínimo de asfalto de 40%, ponto de amolecimento mínimo a 60ºC.

Bastante comum, por ser eficiente e econômica, é a impermeabilização em

sanduíche de asfalto e feltro asfáltico. Mais econômica, porque com menos

mão-de-obra, é aquela feita com hidrasfalto em lugar do asfalto. Apresenta

mais plasticidade, embora a resistência mecânica seja menor. Em lugar do

papelão asfáltico também se usa véu de vidro ou, o que é muito melhor,

lâminas delgadas de cobre ou alumínio.

Como não poderia deixar de ser, é muito grande o emprego de materiais

betuminosos em impermeabilizações. Tanto os asfaltos, de qualquer tipo, como

seus produtos derivados, são aproveitados nas formas mais variadas.

Impermeabilizar é o ato de isolar e proteger os materiais de uma

edificação da passagem indesejável de líquidos e vapores, mantendo assim as

condições normais da construção.

Tem-se verificado com freqüência que a impermeabilização não

analisada com a devida importância por parte dos engenheiros, construtores,

arquitetos, projetistas e impermeabilizadores, tendo como conseqüência

infiltração de água num primeiro instante, seguido de uma série de

19

conseqüências patológicas como corrosão de armaduras, eflorescência,

degradação do concreto e argamassa, empolamento e bolhas em tintas, curtos

circuitos, etc., gera altos custos de manutenção e recuperação.

O mundo da impermeabilização, se divide entre os produtos do sistema

rígido e do sistema flexível.

Os tipos de impermeabilização flexíveis são os adequados para

aplicação em marquises, sendo entre eles as mantas e membranas asfálticas.

As membranas asfálticas se destacam como um dos sistemas mais

antigos utilizados no processo de impermeabilização e ainda hoje tem uma

grande participação no mercado impermeabilizante.

Estas membranas são classificadas como sistema impermeabilizante

flexível moldados in-loco, ou seja, os produtos são aplicados em demãos

alternadas de forma que forme uma membrana sobre o substrato e geralmente

são utilizadas em impermeabilizações contra água de percolação, água de

condensação e umidade proveniente do solo. As membranas asfálticas são

regidas pela norma ABNT NBR 13724, que determina as características e

requisitos necessários para garantir o desempenho do sistema.

Tais sistemas podem ser classificados quanto a forma de aplicação, a

quente ou a frio. Membranas asfálticas moldadas a frio: São sistemas

asfálticos aplicados em forma de pintura (emulsão ou solução), com o produto

na temperatura ambiente, dispensando o uso de equipamentos de

aquecimento, e minimizando os riscos de queimaduras, etc.

As membranas aplicadas a frio são utilizadas na impermeabilização de

áreas como: pequena laje horizontal ou abobadada, banheiro, cozinha, área de

serviço, terraço, sacadas, etc.

A aplicação destas membranas é feita seguindo os procedimentos de

preparo da superfície (conforme ABNT NBR 9575).

Membranas asfálticas moldadas a quente: As membranas moldadas a

quente se caracterizam pela aplicação em alta temperatura dos produtos e

necessidade de utilização de equipamentos para derretê-los e aplicá-los. Estas

membranas são indicadas para a impermeabilização de áreas como: muro de

arrimo, cozinhas, áreas de serviço, lajes externas, piscinas, etc.

20

A aplicação destas membranas é feita seguindo os procedimentos de

preparo da superfície (conforme ABNT NBR 9575).

Manta Asfáltica é um impermeabilizante pré-fabricado à base de asfalto

modificado com polímeros estruturada com não-tecido de poliéster pré-

estabilizado, ou filme de polietileno de alta densidade. A Manta Asfáltica é

bastante eficiente em altas temperaturas. O produto atende a norma NBR 9952

- Tipos I, II, III ou IV.

Impermeabilização de laje, terraço, piso, baldrame, banheiro, cozinha,

área de serviço, sacada, floreira, muro de arrimo, calha, viga-calha, tanque,

túnel, barragem, piscina, reservatório, canal de irrigação, açude, tanque de

piscicultura, lagoa de acúmulo, talude, encosta em superfície de concreto ou

diretamente sobre o solo.

Observações

Os impermeabilizantes de base asfáltica têm uma grande variedade de

aplicações, entretanto devem ser observados alguns pontos antes de

especificar tais sistemas.

Nenhum sistema impermeabilizante de base asfáltica deve ser indicado

para áreas sujeitas a pressões negativas. Outro ponto a ser observado é que

os produtos impermeabilizantes de origem asfáltica devem ser protegidos da

exposição às intempéries e do tráfego, portanto deve ser executada uma

proteção mecânica sobre as membranas como forma de preservar a vida útil

do sistema.

TÉCNICAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO

Alguns princípios devem ser seguidos antes da escolha do produto:

• Uma impermeabilização não dará resistência à estrutura. Em caso de

aparecimento de fissuras na estrutura, a argamassa também fissurará,

devendo esta ser preenchida com um selante elástico (de base poliuretano) e

não com argamassa (material rígido), evitando o aparecimento de novas

fissuras.

• Em uma obra nova assegure o melhor concreto possível (qualificação da

base). No reparo das áreas „brocadas‟, retire todo o material solto até alcançar

21

a superfície resistente, preenchendo-as com material compatível com as

características da base (resistência e aderência);

• Tratamento das tubulações passantes (interface com a base)

• Tenha certeza de que a estrutura foi concebida para o que se destina

(armazenamento de água);

• Não há substituto para uma boa mão-de-obra. O cuidado e a observação

constante das instruções de serviço são indispensáveis para qualquer obra de

qualidade;

• Não há métodos / produto multifuncionais para resolver todos os problemas.

Determine o melhor e mais econômico, dependendo das condições da obra;

• Concreto com consumo mínimo de cimento de 350Kg / m³ e A/C não

superior a 0,5 e argamassa de cimento e areia lavada, sem adição de cal.

No caso de estruturas antigas, importante seguir as recomendações

abaixo:

Verificar o problema

Aonde surge a permeabilidade

Quais foram os motivos da permeabilidade

Escolher o material correto

Selecionar bons profissionais

Testar o sistema executado

É importante uma análise cuidadosa sobre a área a ser

impermeabilizada para se conhecer exatamente o tratamento a ser indicado e o

produto mais indicado para resolver os problemas.

ESCOLHA DOS SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO

As impermeabilizações podem ser rígidas (argamassas) ou flexíveis

(pinturas e antas).

A escolha do Sistema de Impermeabilização mais adequado para uma

dada construção varia com:

Forma da estrutura;

Pressão da água e sua direção;

Insolação e variação de temperatura;

Tipo de área a ser impermeabilizada (lajes, subsolos, piscinas etc.);

22

Custos.

PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS MATERIAIS BETUMINOSOS

O betume é sólido em temperaturas inferiores a 10°C, viscoso daí até os

50°, quando então funde. Arde com chama longa e fumo espesso. Seu peso

específico varia entre 1 e 1,2 kg/dm³, ou seja, densidade quase igual à da

água.

O asfalto varia conforme o teor de betume e origem da rocha

impregnada. Pode-se até determinar a origem de um asfalto pelo exame da

areia e argila que lhe vêm misturadas; em peso, essa matéria inerte pode

chegar até a 50% do total. Sua consistência pode ir desde os bastante fluidos

até os duros, que são os piches. Em geral, quanto mais duros, mais

quebradiços serão.

Na realidade, asfaltos e alcatrões são inúmeros materiais diferentes com

propriedades comuns, e sempre com certo teor de betume; não são sempre os

mesmos materiais.

As propriedades que influem na escolha dos materiais betuminosos são

a dureza, ponto de amolecimento, viscosidade, ductibilidade, densidade e

ponto de fulgor.

Dureza: Essa propriedade é tão importante para os asfaltos que as normas

se servem dela para classificá-los. A dureza é medida pelo índice de

penetração, de acordo com o MB-107.

Por este processo uma agulha-padrão(diâmetro de 1 a 1,2 mm, mas

com ponta) é colocada sobre uma amostra do material, na temperatura de 25°,

durante 5 segundos. A carga que atua é de 100g. O aparelho de ensaio tem

semelhança com o de Vicat. A medida da penetração da agulha em décimos

de milímetros dá o índice de penetração. A norma recomenda também ensaios

a 0°C, com 200g, durante 60 segundos, e a 1°C, com 50g, durante 5 segundos.

O método detalha bastante a maneira de se preparar a amostra, a fim de

se obter uniformidade.

Ponto de Amolecimento: Como os asfaltos amolecem a temperaturas

relativamente baixas, há grande interesse em conhecer esse ponto, tanto para

a utilização como para o preparo. A temperatura de amolecimento para os

23

asfaltos CAN e CAP deve situar-se entre 36 e 62°C, conforme a classe e o tipo.

O ponto de amolecimento acompanha a progressão da dureza.

O ensaio é padronizado pelo MB-164 – Ponto de amolecimento de

materiais betuminosos pelo método de anel e bola.

A amostra é fundida e colocada em um molde que consiste em um anel

de latão com diâmetro interno de 15,9 mm. Esse anel é depois suspenso no

interior de um recipiente com etileno glicol, água destilada ou glicerina. Esse

material é escolhido em função da temperatura a ser alcançada. Sob o anel é

colocado um suporte apropriado. Sobre a amostra é colocada uma bola de aço

pesando entre 3,45 e 3,55g, com diâmetro de 3/8 de polegada. O conjunto

então é aquecido, fazendo com que a amostra amoleça dentro do anel e ceda

ao peso da bola. Com isso ela penetra até a base do suporte, que dista de 25,4

mm (1 polegada) do anel. Ponto de amolecimento é a temperatura do conjunto

quando a bola chega à base.

Viscosidade: Chama-se viscosidade à resistência oposta por um fluido à

deformação, sob ação de uma força.

O ensaio é feito pelo viscosímetro de Saybolt-Furol. É o tempo, em

segundos, para que 60cm³ de amostra passem através de um orifício-padrão.

Quanto maior o tempo, mais próxima do sólido estará. Deve ser

indicado, na viscosidade Saybolt-Furol, a temperatura do ensaio. Não é um

método muito preciso.

Ductibilidade: A ductibilidade, nos asfaltos, é um bom índice com relação ao

fissuramento. O ensaio é feito para se conhecer quanto o material pode se

dilatar sem fissurar.

O MB-167 recomenda provetes de forma padronizada (forma de 8), com

a seção mínima, no centro, de 1cm². O provete é imerso em água a 25°C, e

tracionado a uma velocidade determinada, para se ver quantos centímetros se

estende antes de romper.

Densidade: A densidade dos asfaltos e alcatrões varia de 0,9 a 1,4, mas a

maioria fica entre 1 e 1,1. É determinada pelo processo da ASTM, a 25°/25°C,

isto é, tanto o material em ensaio como a água em que é imerso durante a

operação devem estar a 25°C.

24

A medição da densidade serve para aquilatar a uniformidade do material

e também seu teor de impurezas.

Ponto de Fulgor: É importante para o manuseio dos materiais betuminosos,

porque em temperaturas acima dessa há o perigo do material inflamar-se.

O ponto de fulgor é a temperatura na qual, durante o aquecimento, os

vapores desprendidos se inflamam ao contato com uma chama, mesmo que

seja temporariamente. O MB-50 preconiza o processo do vaso aberto

Cleveland, mas os americanos preferem o sistema do vaso aberto Tag.

Em princípio, o método Cleveland se resume em colocar a amostra em

uma cuba de ensaio, e depois aquecê-la aos poucos. Sobre a amostra, então,

passa-se, a intervalos determinados, uma pequena chama, até haver lampejos

provocados pela inflamação dos vapores da amostra.

OUTRAS PROPRIEDADES E ENSAIOS

Além dos citados anteriormente, há outros atributos que interessam.

É o caso da evaporação dos materiais voláteis. A evaporação é um

fenômeno superficial, mas que, com o tempo, se transforma em total, por efeito

de equilíbrio de conjunto. Toda via, em alguns casos, a evaporação superficial

cria uma capa dura que resiste à evaporação interna.

O ensaio de solubilidade, em bissulfeto de carbono e tetracloreto de

carbono, dá a quantidade de betume puro(ou betume total) existente na

amostra.

Os ensaios de destilação, de teor de água e de cinzas são outros

ensaios usados para esses materiais.

25

REFERÊNCIAS

http://etg.ufmg.br/~jisela/pagina/materiais%20betuminosos.pdf

http://euroripi.no.comunidades.net/index.php?pagina=1394253590

http://mantaasfaltica.tripod.com/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Asfalto

http://www.britacal.com.br/site/?p=detalhe_produto&id=12

http://www.dtt.ufpr.br/Pavimentacao/Notas/mod4MateriaisBetuminosos.pdf

http://www.estradas.com.br/

http://www.ibisp.org.br/?pagid=vrevista_techne&id=17

http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/3509-uso-do-asfalto-

oxidado-na-construcao-civil/

http://www.texbarra.com.br/fichas/asfalto.htm

http://www.transportes.ufba.br/Arquivos/ENG216/CAP6.pdf

http://www.ufrgs.br/petengcivil/Arquivos/Materiais/aula1-Introducao.pdf

www.dtt.ufpr.br/Pavimentacao/Notas/mod4MateriaisBetuminosos.pdf