aula 6 - materiais betuminosos

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I

Profª. MSc. FRANCIELLE COELHO DOS SANTOS

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PROGRAMAÇÃO


Aula Conteúdo

1 Apresentação do plano de aula e

Introdução à Ciência dos Materiais

2 Agregados Miúdos e Graúdos

3 Agregados Miúdos e Graúdos

4 Propriedades Físicas e Químicas dos

materiais

5 Cimento Portland (parte 1)

Cimentos Hidráulicos e Não-

Hidráulicos

Cimento Portland

Tipos de Cimento Portland

6 Cimento Portland (parte 2)

Hidratação do cimento

Propriedades do Cimento Portland

Aula Conteúdo

7 Materiais Betuminosos

• Asfaltos;

• Betumes

10 Semana de Prova NP1

11 Aditivos e Adições

12 Materiais Betuminosos: Asfaltos e Betumes

13 Materiais Betuminosos: Asfaltos e Betumes

14 Concreto à base do Cimento Portland.

15 Concreto à base do Cimento Portland.



18 Semana de Prova Substitutiva

19 Semana de Exame

20 Entrega de resultados

AULA 6 – MATERIAIS BETUMINOSOS

• Asfaltos

• Betumes

HISTÓRICO


• Arca de Noé, foi calafetada

com Betume

• Torre de Babel – tijolos de barro

assentadas com Betume

• Jardins suspensos da Babilônia

Impermeabilizados com asfalto

PETRÓLEO


Origem: • Restos de organismos marinhos;

• Matéria vegetal depositada com lama;

• fragmentos de rochas no leito dos oceanos.

Refino: conjunto de processos que separa os

hidrocarbonetos sem alterar a sua constituição

original.

BETUME

ASFALTO

ALCATRÃO

PETRÓLEO


PETRÓLEO – PROCESSO DE REFINO


Refino:

O petróleo é aquecido a aproximadamente 340°C e

parcialmente vaporizado.

É conduzido a uma

torre de destilação:

Os componentes leves são vaporizados

Os componentes pesados são separados

esse resíduo é levado para uma unidade

de destilação a vácuo

O CIMENTO ASFÁLTICO, é obtido nesta

etapa



Refino:

PETRÓLEO – DEFINIÇÕES


BETUME:

Denominação genérica para materiais cimentícios naturais ou

manufaturados, de cor preta ou escura

Apresenta-se no estado sólido, semi-sólido ou viscoso.

Composto por hidrocarbonetos de alto peso molecular, solúvel

no bissulfeto de carbono (CS2)



ASFALTO:

Material cimentício de cor marrom escuro a preto.

Impermeável a água, pouco reativo.

Composto por uma mistura de hidrocarbonetos derivados do

petróleo de forma natural ou por destilação, sendo o principal

componente o BETUME.



ALCATRÃO:

Líquido preto e viscoso que contém hidrocarbonetos.

É obtido da destilação destrutiva de matéria orgânica.

É produzido também do carvão como subproduto do coque e

também pode ser produzido do petróleo

Não é mais utilizado em pavimentação desde que se determinou o seu poder cancerígeno

Apresenta pouca homogeneidade e baixa qualidade para ser utilizado como ligante na pavimentação

ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS


Densidade;

Viscosidade;

Dureza;

Fusibilidade;

Ductibilidade;

Inflamabilidade



Densidade: • Relação massa e volume – varia entre 0,9 a 1,4;

• Serve para avaliação grosseira da pureza de uma amostra;

• Indica alteração na composição e presença de impurezas (teor de cinzas, água).

Viscosidade: • É a Resistência ao escoamento - Sólido Viscoso;

• Medida de Plasticidade – são plásticos ou fluidos;

• Perda de coesão e força atratica com aumento de temperatura



Dureza: • Resistência que o material se opõem ao risco e à penetração; • Materiais Betuminosos – pouca dureza; • Aumenta a dureza diminuui plasticidade.

Ductilidade: • Capacidade do material ser esticado sem romper; • Forma de medir a plasticidade; • Baixa ductibilidade – rompe à tração. • Pouco ductil – baixa plasticidade.



Fusibilidade: • É a facilidade com que um material derrete • É a propriedade que alguns materiais apresentam de passagem do estado sólido ao líquido por ação de calor

Inflamabilidade: É definida como a facilidade com que algo queima ou entra em ignição, causando fogo ou combustão

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

http://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%A3o

Alta força adesiva Material aglomerante como o cimento ou cal;

Mas ao contrário não precisa de água para reação;

Não ocorrem reações químicas, somente físicas;

Calor – tormam betume plástico novamente.

Ponto de fusão Ponto de fusão baixo – bastante sensível ao calor;

Sólido à temp.<10ºC e viscoso até os 50ºC;

Temperaturas abaixo de 0ºC – quebradiços.

PROPRIEDADES DOS MATERIAIS BETUMINOSOS


Hidrofugante Repele a água naturalmente;

Água não consegue atravessar película de betume;

Totalmente impermeável.

Material Inerte Quimicamente é considerado um material inerte;

Não reage com a maioria dos materiais de construção – Cimento,

cal, madeira, ferro, cerâmica.



Demais propriedades

Alta plasticidade – capacidade de

moldagem sob pequenas pressões;

Mau condutor de calor, eletricidade e som;

Custo baixo;




APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

O CAP é a base de todos os outros produtos

MATERIAIS BETUMINOSOS UTILIZADOS EM PAVIMENTAÇÃO


Cimentos asfálticos de petróleo (CAP):

Produto básico da destilação do petróleo

São semi-sólidos na temperatura ambiente, necessitando de

aquecimento para adquirir consistência adequada para

utilização

Constituição:

• 90 a 95% de hidrocarbonetos

• 5 a 10% de heteroátomos

• Oxigênio

• Enxofre

• Nitrogênio

• Metais – Vanádio, Níquel,

Ferro, Magnésio e Cálcio



Asfalto Diluído:

Resultam da diluição do cimento asfáltico por destilados de

petróleo

Os diluentes proporcionam produtos menos viscosos que

podem ser aplicados a temperaturas mais baixas e devem

evaporar totalmente

O resíduo deixado é o CAP

Existem 2 tipos de asfalto diluído:

• Cura Rápida (CR), cujo solvente é a gasolina ou a nafta;

• Cura Média (CM), cujo solvente é o querosene.



Emulsão Asfáltica:

Mistura heterogênea de 2 ou mais líquidos, que normalmente

não se dissolvem um no outro;

Produto estável empregado em serviços de pavimentação à

temperatura ambiente

EMULSÃO

ASFÁLTICA CAP ÁGUA EMULSIFICANTE

Energia de dispersão da fase

asfáltica na fase aquosa



Asfalto modificado por polímero:

Os asfaltos modificados por polímeros são obtidos a partir da

incorporação do polímero ao CAP

Os polímeros mais utilizados na modificação dos

asfaltos são:

• SBS – estireno-butadieno-estireno

• SBR - borracha de butadieno estireno

• EVA - copolímero de estileno acetato de vinila)



Asfalto modificado por polímero:

Principais vantagens

• Diminuição da suscetibilidade térmica;

• Melhoria das características adesivas e coesivas;

• Aumento da resistência ao envelhecimento;

• Elevação do ponto de amolecimento;

• Diminuição do ponto de ruptura;

• Maior resistência à deformação permanente.

Estradas devem apresentar as seguintes

características: Estabilidade;

Segurança;

Resistência às cargas e impactos de veículos;

Regularidade superficial;

Compacta e lisa.



IMPRIMAÇÕES:

Consiste na aplicação de camada de

material betuminoso sobre a superfície de

base granular concluída, antes da

execução de um revestimento

betuminoso qualquer.

Tem como objetivo conferir a coesão

superficial, pela penetração do material

betuminoso, impermeabilizar e permitir

condições de aderência entre a base e o

revestimento a ser executado



Concreto asfáltico:

Mistura constituída de agregado graúdo, agregado miúdo,

material de enchimento e o cimento asfáltico como ligante

betuminoso;

Misturados à quente em usina apropriada, espalhada e

comprimida à quente. ;

Excepcional durabilidade, estabilidade e resistência;



EXERCÍCIOS

aula 6 - materiais betuminosos

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