Materiais Betuminosos: Definições, Propriedades e Ensaios

Materiais Betuminosos

Definição e Diferença entre Betume e Asfalto

a) Definição de Betume

Betume é uma mistura de hidrocarbonetos pesados, obtidos em estado natural ou por diferentes processos físicos ou químicos.

b) Diferença entre Betume e Asfalto

O betume é um material único, enquanto o asfalto é um material constituído principalmente por materiais betuminosos, mas que contém também outros constituintes.

Propriedades Fundamentais dos Betumes

Citar 4 propriedades fundamentais dos betumes:

1. É um aglomerante;
2. É hidrófugo (repele a água e não se dissolve nela);
3. É sensível à temperatura (funde e solidifica facilmente);
4. É quimicamente inerte (pode ser usado como revestimento de proteção);
5. É fácil de se obter em grandes quantidades;
6. O preço é baixo.

Obtenção de Alcatrões

Como são obtidos os alcatrões?

São obtidos por pirogênese (aquecimento) de hulha, madeira, turfa, linhito, etc.

Processo de Envelhecimento dos Materiais Betuminosos

Descrever o processo de envelhecimento dos materiais betuminosos:

O envelhecimento é o processo de perda da plasticidade, da aderência e da impermeabilidade, quando o material é exposto diretamente à intempérie. As causas do envelhecimento são: físicas e químicas.

Medida da Densidade dos Materiais Betuminosos

Descrever o método de medida da densidade dos materiais betuminosos:

a) Por Pesagem Hidrostática

Coloca-se o material betuminoso em um dos ramos da balança, colocando um peso (M) no outro ramo de modo que o sistema fique em equilíbrio. Em seguida, deve-se submergir o material betuminoso, adicionando-se um peso (m) nesse ramo, novamente buscando o equilíbrio. Assim, a densidade é dada a uma temperatura de 25°C por:

b) Por Picnometria (material betuminoso com consistência fluida)

Primeiramente pesa-se o picnômetro limpo e seco (m0). Em seguida, deve-se encher o mesmo com água destilada, colocando-o num banho a 25°C por um tempo maior que 30 min. Pesa-se o picnômetro então com água (ma). Coloca-se, então, a amostra de betume cuidadosamente no picnômetro, de modo que não seja incorporado ar na amostra, pesando-o posteriormente (mb). A densidade é dada por:

Ensaio de Dureza dos Materiais Betuminosos

a) Descrição do Ensaio de Penetração

O ensaio consiste na medida do índice de penetração: o ponto de penetração é a profundidade que uma agulha padrão com diâmetro de 1 mm penetra na amostra em condições padronizadas de carga, temperatura e tempo de aplicação da carga, sendo feitas 3 medidas.

b) Vantagens e Desvantagens do Aumento de Dureza

Um aumento de dureza dos materiais betuminosos apresenta vantagens e desvantagens, quais são?

• Vantagem: Quanto mais duro o material, maior sua resistência.
• Desvantagens: Quanto mais duro, menos plástico (mais quebradiço – ruim para impermeabilização) e maior o ponto de amolecimento (é necessário um maior aquecimento para a aplicação).

Ensaio de Viscosidade com Viscosímetro Saybolt-Furol

a) Princípio do Ensaio

Através deste método, é medido o tempo necessário para encher um frasco de 60 ml de material betuminoso saindo do orifício de um tubo com dimensões padronizadas numa temperatura determinada: quanto mais longo o tempo de escoamento, maior a viscosidade do produto asfáltico e mais próximo o mesmo estará da consistência semi-sólida.

b) Limitação do Método

A limitação se encontra no fato de que os materiais betuminosos apresentam uma grande escala de viscosidade, não se encontrando, portanto, um viscosímetro padrão.

Vantagens e Desvantagens da Baixa Ductilidade

Quais são as vantagens e desvantagens de um betume com baixa ductilidade?

• Vantagens: Aumento do ponto de penetração – o betume apresenta uma maior resistência e dureza.
• Desvantagens: Pode ocorrer ruptura do material betuminoso por tração, visto que o mesmo não conseguirá “acompanhar” as variações dimensionais de outros materiais, nos quais ele está aplicado; nesse caso, apresentará gretas e/ou fissuras.

Fatores que Afetam a Ductilidade

A ductilidade aumenta quando:

• a) A temperatura aumenta? Certo.
• b) A dureza aumenta? Errado.
• c) A viscosidade aumenta? Errado.

Ponto de Amolecimento dos Betumes

a) Método de Medida

O método utilizado para medir o ponto (temperatura) de amolecimento é o de Anel e Bola.

b) Vantagens e Desvantagens de Ponto Elevado

Quais são as vantagens e desvantagens de um ponto de amolecimento elevado?

• Vantagens: Quanto mais alto o ponto de amolecimento, melhor serão as condições de uso do material – ele não irá amolecer nos dias quentes e apresentará um aumento na dureza, que proporcionará uma maior resistência mecânica.
• Desvantagens: O aumento da dureza faz com que o material se torne mais frágil e quebradiço, além do alto ponto de amolecimento fazer com que haja a necessidade de mais calor para a aplicação.

Definições: Ponto de Fulgor e Combustão

a) Ponto de Fulgor

O ponto de fulgor é a temperatura para a qual os gases emanados de um material betuminoso fazem uma rápida explosão ao contato com uma chama-piloto.

b) Ponto de Combustão

Ponto de combustão é a temperatura para a qual a amostra, após inflamar-se com a chama piloto, continua a queimar-se por no mínimo 5 segundos.

Classificação de Cimentos Asfálticos e Asfaltos

a) Classificação EB-78 (Pavimentação)

Como a EB-78 classifica os Cimentos Asfálticos de Petróleo para uso em pavimentação?

A EB-78 classifica os Cimentos Asfálticos de Petróleo para utilização em pavimentação segundo a consistência do material: pela viscosidade cinemática e pelo índice de penetração.

b) Classificação EB-635 (Impermeabilização)

Como a EB-635 classifica os asfaltos de petróleo para uso em impermeabilização?

A EB-635 classifica os asfaltos para impermeabilizações em três tipos segundo sua aplicação: Tipo I, Tipo II ou Tipo III.