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Tipos de asfaltos e suas características.

CBUQ x PMF

Em pavimentos flexíveis pode ser utilizado misturas a quente ou misturas a frio. Entre as misturas a quente, a mais utilizada é o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente). Já entre as misturas a frio o PMF (Pré-Misturado a Frio) é a mais conhecida. Quais são as diferenças principais entre as misturas? Quando é recomendado utilizar cada uma?

Em ambas as misturas asfálticas a composição é formada por agregados minerais (britas, pó-de-pedra, filler) e um ligante asfáltico que os unem. A classificação mais comum é dividir em quente ou frio, no entanto a principal diferença é o ligante asfáltico. Este influencia os demais parâmetros da mistura. No CBUQ, o ligante CAP (cimento asfáltico de petróleo) é um produto semi-sólido em temperatura ambiente que necessita deste aquecimento para possibilitar a sua mistura com os agregados. Já para o PMF é necessário emulsionar o ligante asfáltico em água, obtendo uma emulsão asfáltica catiônica, com propriedades que permitem melhor adesividade com os agregados.

      O CBUQ é produzido em uma Usina de Asfalto em processo a quente, enquanto o PMF é produzido em temperatura ambiente em uma Usina de Pré-Misturado a Frio, conhecido também como Usina de Solos, que é muito mais simples. Dotada apenas de silos de recebimento de agregados, correias dosadoras e misturador, a Usina de Solos não necessita de todo o sistema de secagem, mistura, filtragem e automação de uma Usina de Asfalto a Quente convencional.

Esquema de funcionamento de uma Usina de Solos

 

Usina de Solos em Operação

 

Esquema de funcionamento de uma Usina de Asfalto a Quente

 

Usina de Asfalto em operação

 

 

O CBUQ é uma mistura entre agregados minerais (aproximadamente 95%) e o CAP (aproximadamente 5%). Os agregados mais utilizados são as britas e o pó-de-pedra, cuja função no pavimento é a resistência mecânica e estabilidade da mistura. Já CAP tem função de promover a aglutinação, flexibilidade, impermeabilidade e durabilidade da mistura asfáltica. O CBUQ é classificado de acordo com a curva granulométrica dos agregados que a compõe, podendo ter graduação densa, aberta, uniforme ou descontínua.

O CAP é um material termosensível cuja utilização deve obedecer sua curva viscosidade/temperatura. Por esta razão, é necessário muito cuidado com a temperatura de usinagem. Se a temperatura subir excessivamente há um dano as propriedades do CAP, que se oxida precocemente, alterando sua constituição e reduzindo a vida útil do material asfáltico recém produzido. O CAP é classificado de acordo com a sua consistência medida por penetração de agulha a 25°C (CAP 30/45, CAP 50/70, etc) em décimos de milímetro. A composição da mistura asfáltica em relação ao CAP utilizado e as propriedades dos agregados disponíveis em determinada obra deve ser regida por estudos e projetos específicos. O CAP é armazenado aquecido em tanques junto às Usinas de Asfalto, mantido em temperaturas entre 145°C e 155°C.

No PMF, o ligante que une os agregados graúdos e miúdos é a emulsão asfáltica, uma dispersão do CAP em fase aquosa estabilizada com tensoativos. Pode ser utilizada na mistura com agregados úmidos, ao contrário do CAP em uma mistura a quente onde há necessidade de secagem dos materiais pétreos para que haja a aderência do ligante com os agregados. Dependendo da origem mineral do agregado é necessário adicionar cal para que haja adesividade com o CAP.

Um período de cura para o PMF é necessário para que a capacidade adesiva do ligante seja mantida. A emulsão asfáltica pode ter inúmeras composições, classificadas de acordo com tempo de ruptura (ligante asfáltico se separa da água para aderir ao agregado), teor de asfalto e a presença de material de reforço tal como polímeros. Já o PMF pode ser classificado em mistura aberta, semi-densa e densa. As PMFAs (pré-misturados a frio abertas) tem um alto teor de vazios (Vv > 22%) e tem como característica o atrito entre as partículas e uma pequena parcela de película ligante. Acrescentando material fino há uma diminuição do teor de vazios e a mistura se transforma em um PMFsD (pré-misturado a frio semi-denso) ou PMFD (pré-misturado a frio denso), tendo assim seu comportamento orientado pelo mastique asfáltico, que é o material de consistência fluída resultante da mistura do agregado mineral graduado com o ligante.

Em comparação com as misturas a quente, o PMF necessita de um maior volume de vazios para que a água evapore. Há maior desgaste ao uso e envelhecimento acelerado em comparação com o CBUQ, por estar mais sensível a ação da água e do ar. Inúmeros estudos comprovam que o número de repetições de carga para romper um corpo de prova é muito maior para um CBUQ do que para um PMF. Alguns valores de estabilidade Marshall só podem ser atingidos pelo CBUQ. O PMF apresenta limitações para aplicação em rodovias, principalmente quando há previsão de cargas pesadas circulando sobre o pavimento.

A recomendação de aplicação do PMF é ser utilizado em vias com baixo volume de tráfego e em camadas intermediárias da estrutura do pavimento, obedecendo a uma criteriosa dosagem da mistura. Pode ser incorporado polímero na emulsão, melhorando as propriedades em relação a estabilidade da mistura. Há tendência de desagregação da superfície, que pode ser protegida através de um tratamento superficial. É importante também examinar o projeto de drenagem, para que a água escoe e não desagregue o material.

Equivocadamente, o PMF vem sendo utilizado em rodovias com tráfego pesado em diversos Estados do Brasil. Embora o PMF tenha custo bastante inferior a uma mistura asfáltica a quente e seja muito mais fácil de produzir, a sua aplicação não pode substituir o CBUQ em vias de tráfego mais pesado. Outro erro também é aplicar o PMF por espalhamento com o uso de motoniveladoras. A qualidade obviamente fica muito abaixo de um CBUQ aplicado por vibroacabadora.

 

PMF espalhado por motoniveladora

 

CBUQ aplicado por vibroacabadora

 

Em relação a custos, o PMF é cerca de 50% mais barato do que o CBUQ, com algumas variações conforme a região do Brasil. Portanto, a questão de escolher entre um e outro depende do porte e das características da obra. Uma mistura asfáltica a quente terá qualidade e resistência superior em relação a mistura a frio. Entretanto se o PMF apresenta um traço bem projetado, com a correta dosagem e com rigoroso controle tecnológico pode ser uma ótima alternativa para vias com baixo volume de tráfego.

Vantagens do Asfalto Ecológico ao meio Ambiente

O asfalto-borracha ou asfalto-ecológico pode até parecer uma novidade em pavimentação, mas não é. Usado nos Estados Unidos há mais de 40 anos, ele só começou a ser visto no Brasil por volta do ano 2000, depois que a patente que protegia a tecnologia venceu. Foi o start para que a adição do pó extraído de pneus usados ao ligante asfáltico se tornasse praticável. Os números são incertos, mas pesquisadores chegam a dizer que há atualmente mais de 8 mil km de estradas pavimentadas com asfalto-borracha no Brasil. O número é pequeno diante de uma malha asfáltica de 170 mil km, mas a popularização é crescente entre as grandes concessionárias de rodovias: 22% das estradas administradas pelo Grupo EcoRodovias já possuem pavimentação com asfalto-borracha (o equivalente a 1,5 mil km) e o grupo CCR, outro gigante do setor, possui pavimentação do tipo em 15% de suas rodovias.

O material é caracterizado por mistura descontínua com ligante asfáltico modificado por borracha triturada de pneus e compactado a quente. Segundo especialistas, quanto maior o teor de borracha aplicado - 5% pelo método industrial ou até 20% pelo sistema "in situ field blend" (veja case do departamento de Estradas e Rodagem do Rio de Janeiro) - mais eficiente o pavimento, especialmente no quesito durabilidade. "Em geral, o pavimento de asfalto-borracha é cerca de 40% mais resistente do que o asfalto convencional", explica Paulo Rosa, engenheiro-assessor de projetos especiais da Ecovias, empresa do grupo EcoRodovias. Além da resistência e diminuição de custos de manutenção, a adição da borracha traz outras vantagens. "O asfalto-borracha tem maior aderência, o que ajuda a evitar derrapagens e reduz o spray causado pelos pneus em dias de chuva", acrescenta o engenheiro. Além disso, pode ser utilizado em qualquer rodovia com as mesmas condições da aplicação do asfalto convencional.

A ressalva é que esse tipo de pavimentação é cerca de 30% mais caro. "Se precisa de um processo industrial para adicionar a borracha que vai dar condição de melhor resistência ao impacto de tráfego e da intempérie é óbvio que fica mais caro", afirma o consultor em pavimentação Firmino Sávio de Souza. De­­cidir se a resistência compensa o custo maior de im­­­plan­­­­­tação do asfalto-borracha vai depender da análise do projeto técnico.

Na pavimentação de 1 km de rodovias com asfalto-borracha, a Ecovias reutiliza 600 pneus e o Univias, 1.000. Para isso é usado pó de borracha - extraído do pneu por empresas especializadas, que fazem com que o material se torne novamente útil como matéria-prima na indústria da borracha. Ao ser quimicamente adicionado ao cimento asfáltico de petróleo (CAP), o composto resultante dessa extração dá ao asfalto as características que pertenciam ao pneu, como a capacidade de não perder as características funcionais por causa da variação de temperatura ou intempéries, e as vantagens de aumentar a estabilidade e prolongar a vida útil do pavimento.A durabilidade varia de acordo com as condições da estrada, a temperatura e clima da região, assim como a intensidade do tráfego. "Em uma rodovia de alto tráfego com estrutura de pavimento robusta, o asfalto-borracha pode durar cinco anos, e em uma de baixo tráfego bem estruturada e com as mesmas condições climáticas pode durar 25, 30 anos", aponta o engenheiro Pa­­­ulo Ruwer, res^{­­­­­­­­­­}pon­­­­­­­sável por uma experiência pioneira com asfalto-borracha em 2001 em uma estrada controlada pelo consórcio Univias.

"O CAP tem limitações em termos de trabalhabilidade e a borracha adicionada ao cimento confere propriedades positivas em termos de resistência", assinala Souza. No site da Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos (Abeda) é possível encontrar especificações técnicas do asfalto-borracha.

Com a mistura do pó de borracha (que se assemelha a uma farinha preta), o ligante asfáltico fica mais viscoso, mais grosso, e precisa de uma temperatura maior para ficar líquido e se tornar trabalhável. Enquanto o asfalto convencional exige calor de 60º ou 70º, o asfalto-ecológico precisa de 170º ou até 180º, dependendo da quantidade de pó de borracha adicionado a ele. No final, nem se vê a borracha dissolvida. A última etapa é adicionar pedra ao ligante e aplicar na estrada.

Contratação

Da mesma forma em que as concessionárias começam a optar pelo asfalto-borracha em suas estradas (veja os casos da Ecovias e da Univias em quadros à parte), as entidades públicas também podem exigir em edital de licitação o fornecimento desse produto. Em julho de 2011, o governo do Rio de Janeiro publicou um decreto em que autorizou que as rodovias do Estado a­­­­dotem asfalto ecologicamente correto. O Departamento de Estradas de Rodagem do Rio de Janeiro (DER-RJ) contratou, então, a construtora Colares Linhares pa­­­­ra a restauração do pavimento da RJ-122, rodovia que liga Cachoeiras de Macacu a Guapimirim. A obra, segundo Lincoln Aguiar, diretor-superintendente da construtora, foi a primeira pavimentação do Brasil feita com asfalto-borracha "in situ field blend": uma tecnologia que incorpora massa asfáltica localmente ao pó de pneus reciclados (veja detalhes em destaque).

A quem for contratar uma obra com asfalto-borracha, a dica é justificar a escolha do material em laudos técnicos que demonstrem que o custo vai se reverter no futuro em uma durabilidade maior. Esse laudo precisa ser elaborado por um responsável técnico com experiência na área (um engenheiro civil ou técnico em pavimentação) e deve trazer todas as características da composição do produto no memorial descritivo, nos projetos básico e/ou executivo, nas planilhas orçamentárias e no cronograma físico-financeiro.

É preciso citar padrões mínimos, espessuras, tipos de materiais que poderão ser usados, composição mínima, ideal ou máxima do produto final. "O cuidado que se deve ter é que exista no mercado mais de uma empresa que forneça o material, para não criar um monopólio de difícil mensuração do custo correto", recomenda Raul Carneiro Borba, que há 15 anos atua na elaboração de licitações municipais. Também é bom evitar subcontratações: ou a contratação global da empreiteira já inclui o fornecimento do asfalto-borracha e da mão de obra, ou são feitos dois processos distintos. Assim, fica definida a responsabilidade de cada um.

Vantagens ambientais

n Criado em 1960 pelo norte-americano Charles MacDonald, o asfalto-borracha cobre hoje aproximadamente 70% da malha rodoviária do Arizona. Também está presente nos Estados da Califórnia, Flórida e Texas. Fora dos Estados Unidos, a tecnologia pode ser vista na África do Sul e em Portugal, além do Brasil

n O uso de pneus descartados (que no Brasil chegam a 30 milhões por ano) na produção de asfalto leva a uma economia de:

n Petróleo (R$ 14 milhões/1.000 km em asfaltos);

n Pedras (R$ 26 milhões/1.000 km);

n Energia (R$ 10 milhões/1.000 km em transporte);

n Tempo de viagens (25 milhões veículos/ano);

n Aterros sanitários (R$ 8 milhões/1.000 km).

FONTE: Consórcio Univias

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