As especificações do asfalto no Brasil

Muitas pessoas desconhecem as diferenças entre pavimentos e asfaltos. Quando se fala de problemas no asfalto, significa que a camada superior do pavimento está desgastada pelas ações do tempo ou pelo intenso fluxo de veículos. Em relação aos problemas na pavimentação, pode-se dizer que as camadas subsuperficiais apresentam algum tipo de falha estrutural ou funcional, que também podem levar a problemas no asfalto. Conheça as especificações e as características úteis obrigatórias para a determinação de desempenho teóricos e esboços de documentos técnicos para plantas de misturas de asfalto usado na manutenção e construção.

asfalto2Da Redação –

Deve-se entender que o pavimento consiste em uma camada desenvolvida com um ou mais materiais, disposta sobre o terreno natural ou terraplenado. Tem o intuito de aumentar a resistência deste terreno e permitir a circulação de carros e pessoas por uma via.

Os materiais escolhidos durante a pavimentação devem ser avaliados pela capacidade de drenagem, ou seja, em absorver a água no interior de suas estruturas. Outra questão importante é a criação de um sistema de drenagem subsuperficial para evitar danos como bombeamento, desagregação e diminuição da resistência no cisalhamento dos materiais.

Entre os principais problemas que atingem os pavimentos estão a infiltração, que causa danos na estrutura e reduzem a vida útil destas construções, e a capilaridade, que ocorre devido à ação da tensão superficial nos vazios do solo acima da linha de saturação. Os principais efeitos danosos que a falta de manutenção e drenagem nestes pavimentos provocam em rodovias são a redução na resistência dos materiais granulares, o bombeamento nos pavimentos de concreto com consequente formação de vazios, o bombeamento dos finos da base granular dos pavimentos flexíveis pela perda de suporte da fundação, desempenho insatisfatório dos solos expansivos e trincamento dos revestimentos.

Já o asfalto é uma mistura espessa de materiais aglutinantes e estrutura sólida, constituído de misturas complexas de hidrocarbonetos não voláteis de elevada massa molecular. Ele pode ser amolecido com temperaturas entre 150°C e 200°C e tem propriedades isolantes e adesivas. Junto a um agregado mineral, funciona como agente cimentante e une as partículas que são necessárias para transmitir a carga aplicada pela roda dos veículos. É aplicado em espaços urbanos em um processo conhecido como pavimentação asfáltica.

Cada um dos agregados escolhidos para utilizar na pavimentação asfáltica é classificado segundo a natureza e distribuição dos grãos, que variam conforme o ambiente no qual serão aplicados. Os asfaltos, assim como os pavimentos, também exigem manutenção constante para evitar o surgimento de problemas, que vão desde buracos até danos maiores nas estruturas.

Para a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), o asfalto é um material de cor escura e consistência sólida ou semissólida, composto de asfaltenos, resinas e hidrocarbonetos pesados, onde os constituintes predominantes são os betumes, que agem como elemento aglutinador. É obtido em estado natural ou por diferentes processos físicos ou químicos, com seus derivados de consistência variável e poder aglutinante e impermeabilizante.

Genericamente, quando a referência aos asfaltos estão incluídos uma série de derivados do petróleo, como cimentos asfálticos, asfaltos diluídos, emulsões asfálticas e asfaltos modificados. A principal aplicação dos compostos asfálticos é a pavimentação.

Para obtenção do asfalto, o petróleo é submetido ao processo de destilação fracionada. Após a remoção das frações mais leves (gasolina, querosene, gasóleo), os produtos asfálticos são obtidos no fundo da torre.

A distribuição do asfalto é uma atividade regulamentada pela ANP e compreende os agentes autorizados pela agência a adquirir, armazenar, aditivar, industrializar, misturar, comercializar, exercer o controle da qualidade do produto e prestar assistência técnica ao consumidor. Os asfaltos devem apresentar requisitos de qualidade para atender às necessidades de utilização.

Compete à ANP estabelecer essas especificações e classificações por meio de resoluções: Resolução ANP nº 2/2005 – Estabelece os requisitos necessários à autorização para o exercício da atividade de distribuição de asfaltos e a sua regulamentação; Resolução ANP nº 3/2005 – Estabelece os requisitos necessários à autorização para o exercício da atividade de importação de asfaltos e sua regulamentação; Resolução ANP nº 19/2005 – Estabelece as especificações dos cimentos asfálticos de petróleo (CAP), comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional; Resolução ANP nº 30/2007 – Estabelece as especificações dos asfaltos diluídos de petróleo (ADP) – Cura Rápida e Cura Média – comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional; Resolução ANP nº 32/2010 – Estabelece as especificações dos cimentos asfálticos de petróleo modificados por polímeros elastoméricos comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional; Resolução ANP nº 36/2012 – Estabelece as especificações das emulsões asfálticas para pavimentação e as emulsões asfálticas catiônicas modificadas por polímeros elastoméricos e as obrigações quanto ao controle da qualidade a serem atendidas pelo Distribuidor que comercializa o produto em todo o território nacional; Resolução ANP nº 39/2008 – Estabelece a especificação dos cimentos asfálticos de petróleo modificados por borracha moída de pneus, designados como asfaltos borracha, comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional.

Segundo a Agência Brasil, um dos motivos apontados pela Confederação Nacional do Transporte (CNT) como relevantes para a piora das rodovias brasileiras é a má qualidade do asfalto brasileiro. Segundo a entidade, empresas que atuam em obras rodoviárias têm relatado piora na qualidade da matéria-prima deste derivado de petróleo oferecida no mercado brasileiro.

Para o diretor executivo da CNT, Bruno Batista, a situação em parte se explica pelo fato de a oferta do produto asfáltico ser dominada por apenas uma empresa, a Petrobras. “As empresas que compram asfalto para as obras rodoviárias têm reclamado de que a qualidade do produto não é boa, e tem piorado a cada ano”, disse ao divulgar a 23ª Pesquisa CNT de Rodovias. “O problema é que apenas a Petrobras atua nesse mercado no Brasil”.

Ele revelou, ainda que medidas como a abertura para empresas estrangeiras não têm sido suficientes para melhorar a qualidade do cimento asfáltico de petróleo porque, quando se abre para a importação, a Petrobras baixa o preço, de forma a inviabilizar a concorrência de outras empresas”. De acordo com a CNT, com a falta de concorrência o preço do cimento asfáltico de petróleo tem se mantido alto.

Em outro estudo, a CNT mostrou os impactos da qualidade do asfalto sobre o transporte rodoviário. A entidade denuncia que o preço do asfalto no Brasil acumulou alta de 108% entre setembro de 2017 e fevereiro de 2019, enquanto o preço do barril de petróleo subiu 33%. Em tese, para a confederação, a cotação do cimento asfáltico de petróleo deveria acompanhar o preço do barril de petróleo.

Ainda segundo a CNT, falta no Brasil uma fiscalização mais eficiente da qualidade do asfalto de suas rodovias. Além disso, falta transparência de dados relativos à fiscalização do produto, no que se refere a suas especificações e sua distribuição.

Em nota, a Petrobras informa que produz e comercializa seus produtos asfálticos de acordo as especificações estabelecidas pela ANP. Tais especificações foram estabelecidas na Resolução ANP nº 19 de 2005.

A empresa explicou ainda que os insumos asfálticos são commodities e, portanto, sua precificação deve obedecer à lógica aplicável a produtos dessa natureza quando comercializados em economias abertas, acompanhando os preços do mercado internacional. Portanto, os preços de venda dos produtos asfálticos da Petrobras para as distribuidoras refletem as variações do mercado internacional e da taxa de câmbio.

A NBR ISO 15642 de 12/2007 – Equipamentos para manutenção e construção de rodovias – Plantas para misturas de asfalto – Terminologia e especificações comerciais estabelece a terminologia, fornece requisitos para especificações e listas características úteis para determinação de desempenho teóricos e esboços de documentos técnicos para plantas de misturas de asfalto usado na manutenção e construção de pavimentos de estradas e aeroportos, e sistemas e malhas viárias. Ela não especifica condições de segurança, as quais são cobertas por normas específicas. O equipamento relativo ao controle de qualidade dos produtos manufaturados é especificado em normas específicas a estes produtos.

Essa norma se aplica a plantas fixas durante o processo de produção, sejam elas transferíveis ou não, as quais excluem equipamentos móveis para estabilização de solos e reciclagem. Aplica-se às plantas de mistura e/ou revestimentos para materiais tratados com ligantes betuminosos para produção contínua e para a produção por batelada.

Trata de plantas de mistura de asfalto usadas em processos de manutenção e construção de rodovias. Ela estabelece as definições do equipamento, materiais processados, parâmetros e atividades envolvidos na fabricação de asfalto, bem como características técnicas de maquinário. O desempenho de plantas de mistura de asfalto e de seus componentes é mostrado.

A planta deve ser capaz de assegurar o seguinte: estocagem e carregamento de agregados; medição da saída dos agregados; secagem e aquecimento dos agregados a uma temperatura pré-ajustada; remoção do pó dos gases emitidos pelo secador; processamento dos gases oriundos da secagem e aquecimento para recuperar os finos e, secundariamente; limitar a poluição atmosférica; reintrodução dos finos recuperados (se disponível); estocagem e medição da saída de ligantes quentes; medição da saída de agregados quentes; mistura dos constituintes para obter um produto homogêneo e uniformemente revestido; manipulação e estocagem de materiais misturados; estocagem de combustíveis para o aquecimento dos tanques de ligantes e instalações.

As plantas de misturas asfálticas são compostas pelos seguintes componentes: silo alimentador frio; unidades de dosagem para medição da saída de agregados, situados embaixo dos bocais de descarga dos silos; correias para transporte dos agregados ao secador; peneira vibratória; unidade de dosagem de agregado; secador ou secador-misturador; instalação para reintrodução de finos recuperados na saída dos agregados do secador; silo de filler com unidade de alimentação ou dosagem; elevador para transporte de agregados ao silo de alimentação ou peneira vibratória; tanque de ligante; tanque de combustível (óleo) e instalações para aquecimento do tanque de ligante e abastecimento do queimador do secador; silo de estocagem de agregados quentes; unidade de pesagem de agregados; unidade de pesagem do ligante; unidade de pesagem do filler; misturador da batelada; transportador de caneca ou de arraste para manipulação de misturas de materiais; silo (s) de contenção ou estocagem de misturas asfálticas; silo de alimentação; unidade de dosagem do ligante; misturador contínuo; dosador de batelada; e estação de controle.

As plantas de revestimentos e/ou misturas para materiais tratados com ligante de hidrocarboneto quente podem ser complementadas com equipamento para a reciclagem de pavimentos asfálticos recuperados (RAP) que deve assegurar a manipulação e produção de batelada de RAP e secagem e aquecimento desses RAP. Este equipamento pode ser instalado próximo à planta de revestimento; neste caso, o RAP seco e aquecido deve ser reintroduzido em um ponto específico do ciclo de produção; instalado como complemento a uma planta de revestimento de produção contínua; neste caso, o RAP frio dosado pela sua massa deve ser introduzido em uma zona específica do tambor rotatório por meio de dispositivo especial para carregamento de produtos reciclados; ou um tambor secador de RAP com circulação de ar quente, instalado próximo a um tambor secador de agregados.

O RAP e o novo agregado aquecido são colocados juntos ao deixarem os respectivos tambores e processados em misturador contínuo. Cada um dos agregados foi prévia e continuamente alimentado por volume ou por massa. O controle de funções automáticas se refere a instrumentos que fornecem o relacionamento entre dois ou mais parâmetros de operação.

O controle automático compreende o seguinte: a dosagem somente pode acontecer se o ingrediente correspondente estiver presente no dispositivo de alimentação deste dosador; a mistura somente pode ocorrer se todos os constituintes materiais tiverem sido dosados e se a quantidade de cada batelada corresponder à quantidade programada, dentro da tolerância; transferências de materiais de uma máquina para outra somente podem ocorrer se a máquina que for recebê-los estiver em operação e pronta para receber estes materiais. Estes controles automáticos possuem ações prioritárias sobre as ordens vindas do sistema de automatização da planta.

Somente o operador pode, por ação voluntária, interferir numa instrução de controle automática após esta ter sido emitida. Uma estação de controle especificamente contém o seguinte: indicadores de parâmetros operacionais; telas de display; ferramentas para interface com a automação; um possível diagrama de fluxo; unidade de controle para mudar para operação manual (segurança); e meios para monitorar visualmente o carregamento da mistura de asfalto na caçamba do caminhão.

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Enfim, o asfalto é basicamente uma mistura complexa de hidrocarbonetos compostos de moléculas de hidrogênio e carbono e de produtos nitrogenados. Esses hidrocarbonetos são aromáticos (benzênicos e naftênicos) e alifáticos (cíclicos e acíclicos). Não tem uma fórmula química particular devido ser uma mistura e, também, as proporções de cada hidrocarboneto variam para cada origem do cru objeto do refino. Em contato com o oxigênio alguns hidrocarbonetos de peso molecular baixo reagem incorporando os átomos de oxigênio promovendo uma reação chamada de oxidação.

Assim, quando o asfalto é exposto ao oxigênio, há uma reação química em praticamente todas as temperaturas.  A taxa de reação é extremamente sensível à temperatura dobrando por cada 14º C que a temperatura suba acima dos 93°C. Por exemplo, a reação se produz duas vezes mais rapidamente a 149°C do que a 135o°C. A reação em 163°C é quatro vezes mais rápida do que a 135°C.

O oxigênio é um gás e o asfalto aquecido um líquido, quanto maior seja a superfície de asfalto exposta ao ar, tanto maior será a quantidade da reação química. A reação acontece na superfície de contato. A reação é afetada pelo tempo de exposição do asfalto ao oxigênio. A presença de elementos estranhos ao asfalto, tais como, as partículas metálicas afetam a taxa e o grau da oxidação.

A radiação solar junto com a presença de partículas metálicas também causam a deterioração acelerada do asfalto. É de ressaltar a influência dos raios ultravioletas que transformam os hidrocarbonetos do asfalto em substâncias altamente solúveis à água.

A oxidação do asfalto pode ocorrer em quatro etapas: no sistema de manejo do líquido na usina; no processo de mistura; na superfície do pavimento; e nos depósitos da mistura quente. Pode-se reduzir o processo quando há a incorporação da mistura aos agregados.

A temperatura de mistura deve ser a mais baixa possível e os tempos de mistura muito longos acarretam maior oxidação. Ocorrem vários fatores que influem na oxidação do asfalto: o manejo do asfalto líquido, o sistema de mistura, os tipos de silos de estocagem, o tempo de estocagem, a temperatura, as condições de transporte e o espalhamento.



Categorias:Normalização, Qualidade

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