Guia completo sobre Emulsão Asfáltica para pavimentação

16/11/2021   |   ARTIGOS AUTORAIS

A necessidade de materiais para pavimentação duráveis e estáveis remonta aos primórdios da civilização. Além de atender requisitos de resistência mecânica e às intempéries, obras de pavimentação são extensas e a dificuldade de obtenção e aplicação acabam inviabilizando o uso de certos materiais.

A partir das revoluções industriais dos séc. XVIII e sec. XIX, em especial depois do advento dos primeiros automóveis, surgiu uma crescente demanda por estradas pavimentadas. Até então, a grande maioria das vias eram de chão ou pavimentadas com rochas. Foi a partir dessa época que as capas de pavimentação asfálticas começaram a ser largamente utilizadas.

O que é emulsão asfáltica?

O asfalto ou betume é um composto conhecido pela humanidade há milhares de anos. Segundo os registros bíblicos, Deus ordena a Noé: “betumerás com betume sua arca, tanto por dentro como por fora" (Gênesis, 6, 14). O asfalto é uma mistura de hidrocarbonetos líquida, altamente viscosa, com boas propriedades ligantes e impermeabilizantes, cor escura, e altamente inflamável, e é encontrado na natureza como um dos subprodutos do petróleo.

A emulsão asfáltica é um material feito a partir do CAP (Cimento Asfáltico de Petróleo). O termo emulsão, na físico-química, refere-se ao processo de obter uma solução estável de líquidos que naturalmente não se misturam devido às cargas elétricas de suas moléculas. Esse processo envolve o uso de produtos emulsificantes e energia mecânica. No caso da emulsão asfáltica, o CAP é triturado em partículas de 1 a 10 micro e misturado com água e outros componentes como ácidos e solventes formando a dispersão.

A emulsão asfáltica passou a ser largamente utilizada na pavimentação de rodovias e estradas a partir do início do sec. XX. Nos anos 20, já há registros de uso nos EUA e Europa, mas só foi introduzido no Brasil a partir da década de 60 e 70. Aqui utiliza-se emulsões de cargas positivas, e por isso são denominadas Emulsões Asfálticas Catiônicas. O “C” de produtos como RR-2C, RR-1C, RL-1C vem daí.

Características da emulsão asfáltica

O uso da emulsão asfáltica na pavimentação tem algumas vantagens quando comparadas às misturas à quente, sendo as principais o uso de equipamentos mais simples, eliminação do risco de incêndio, facilidade de distribuição do ligante, e a não emissão de gases na atmosfera. Além disso, uma redução de custos. Contudo, há limitações em relação a procedimentos de dosagem e à compreensão sobre as taxas de cura.

Ruptura e Cura

Esses são fenômenos que ocorrem no processo de aplicação da emulsão asfáltica. A ruptura é o nome do processo que precisa ocorrer antes do início da cura.

Ruptura, nas misturas a frio, é o processo da quebra da emulsão que ocorre devido à neutralização das cargas elétricas que ocorre pelo contato da Emulsão Asfáltica com o material pétreo. Durante. Ruptura, as esferas de asfalto se soltam e ficam em contato com a superfície a ser coberta. Durante este processo, a emulsão passa de uma cor marrom para preta.

A Cura é processo da evaporação total da água da emulsão, que resulta na formação de um filme de CAP contínuo que faz a ligação com os materiais pétreos. Este processo é diretamente influenciado pelas condições climáticas como temperatura, umidade, chuva, e esses fatores quando não controlados podem afetar todo o serviço.

Principais fatores que interferem a cura e a ruptura

Os principais fatores que influenciam o uso da emulsão asfáltica estão relacionados à qualidade do material, equipamentos e das condições climáticas.

• Contaminação e reatividade do agregado - variações do equivalente de areia e reatividade podem interferir na neutralização das cargas elétricas e, dessa maneira, reduzir o tempo de ruptura.
• Condições climáticas - as grandes variações de umidade e temperatura, vento, podem agir diretamente na taxa de evaporação, comprometendo o tempo de cura.
• Temperatura dos materiais - o processo de ruptura está diretamente ligado à temperatura da emulsão e da superfície. Quando está muito frio, aumenta-se o tempo de ruptura.
• aquecimento e manipulação - instruções das distribuidoras para que se evite perdas e desperdícios, principalmente quanto ao uso de RR-2C:

Recomenda-se que se faça uma recirculação do produto sempre que este ficar estocado por período superior a 15 dias, antes de ser empregado.

Não estocar emulsão asfáltica após diluição com água , possibilidade de rupturas parcial ou total.

Poderá ocorrer sedimentação de glóbulos de asfalto em período de estocagem, sendo necessária a circulação para a homogeneização do produto para a sua aplicação.

Não se recomenda a execução de serviços de pavimentação com o emprego de emulsão asfáltica, em condições ambientais com temperatura inferior à 10°C. Emulsão asfáltica aquecida não deverá ser diluída com água (choque térmico), podendo ocorrer ruptura da mesma, no ato da diluição ou durante o emprego.

Não transportar RR-2C em tanques sem que estejam cheios na sua totalidade. O chacoalhamento da carga faz com que a emulsão perca propriedades e/ou rompa parcialmente.

Emulsões poliméricas

A partir da década de 80, surgem produtos melhorados a partir da emulsão asfáltica virgem. Isso foi possível através do investimento e pesquisa na área, procurando melhorar as características e propriedades em que a emulsão asfáltica estava mais propensa a falhas.

Nos EUA desde meados da década de 90 prativamente não se utiliza CAP virgem nas composições asfálticas. Inúmeros estudos de caso demonstram que o CAP modificado por polímero aumenta em até 4x a vida útil do pavimento, promovendo grandes economias e principalmente segurança aos usuários.
Principais vantagens do AMPolímero, perante o CAP convencional:

• Menor suscetibilidade;
• Aumento do ponto de amolecimento e da viscosidade;
• Aumento da recuperação elástica;
• Melhora resistência à fluência, trincas e deformações;
• Maior resistência ao desgaste e ao envelhecimento.

Atualmente as emulsões poliméricas de imprimação (EPI) constituem o portfólio de soluções para a pavimentação. Homologadas em países de primeiro mundo e instruções de normas como AASHTO e ASTM,  essas emulsões são capazes de atender a diferentes demandas que anteriormente poderiam inviabilizar o uso da emulsão asfáltica. A indústria química e as novas tecnologias vêm contribuindo demasiadamente para somar junto às soluções tradicionais da década de 70. A infra-estrutura no Brasil vem se modernizando em todos os âmbitos e os grandes beneficiados serão sempre os usuários, que cada vez mais contam com soluções mais confortáveis, seguras e duradouras para trafegar e se conectar em um país rodoviário com dimensões continentais.