aula 6 - materiais betuminosos
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Aula de Materiais - BetuminosesTRANSCRIPT
PROGRAMAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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.
16 Semana de Prova NP2
17 Semana de Prova NP2
18 Semana de Prova Substitutiva
19 Semana de Exame
20 Entrega de resultados
AULA 6 – MATERIAIS BETUMINOSOS
• Asfaltos
• Betumes
HISTÓRICO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• Arca de Noé, foi calafetada
com Betume
• Torre de Babel – tijolos de barro
assentadas com Betume
• Jardins suspensos da Babilônia
Impermeabilizados com asfalto
PETRÓLEO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PETRÓLEO – PROCESSO DE REFINO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
PETRÓLEO – PROCESSO DE REFINO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Refino:
PETRÓLEO – PROCESSO DE REFINO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PETRÓLEO – DEFINIÇÕES
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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)
PETRÓLEO – DEFINIÇÕES
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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.
PETRÓLEO – DEFINIÇÕES
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Densidade;
Viscosidade;
Dureza;
Fusibilidade;
Ductibilidade;
Inflamabilidade
ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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.
ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
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
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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.
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS BETUMINOSOS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Demais propriedades
Alta plasticidade – capacidade de
moldagem sob pequenas pressões;
Mau condutor de calor, eletricidade e som;
Custo baixo;
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS BETUMINOSOS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
O CAP é a base de todos os outros produtos
MATERIAIS BETUMINOSOS UTILIZADOS EM PAVIMENTAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
MATERIAIS BETUMINOSOS UTILIZADOS EM PAVIMENTAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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.
MATERIAIS BETUMINOSOS UTILIZADOS EM PAVIMENTAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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
MATERIAIS BETUMINOSOS UTILIZADOS EM PAVIMENTAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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)
MATERIAIS BETUMINOSOS UTILIZADOS EM PAVIMENTAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
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.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
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
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
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;
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
EXERCÍCIOS