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ADIÇÃO DE BORRACHA MOÍDA NO ASFALTO FLEXÍVEL:
PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES
Jean Eidi Brolo Sato1 - UNITOLEDO
Maria Emília Cavalcanti Faria2 - UNITOLEDO
Marcelo Botini Tavares3 - UNITOLEDO
RESUMO
O meio de transporte mais utilizado no Brasil é o rodoviário. Novos métodos estão surgindo para melhoria da pavimentação como o asfalto-borracha. Este trabalho foi desenvolvido para o auxilio da compreensão do uso da borracha reciclada de pneus em pavimentos flexíveis, propondo demonstrar seu desempenho do asfalto betuminoso, bem como apresentar sua contribuição para o meio ambiente, abordando o processo de produção do asfalto-borracha e seus benefícios em relação ao convencional.
Palavra-chave: Asfalto-Borracha, Betume, Borracha.
ABSTRACT
The most used kind of transport in Brazil is the road. New methods are emerging for improving paving like rubber asphalt. This work was developed to aid the understanding of the use of recycled rubber tires in flexible pavements proposing to demonstrate their perfotmance of bituminous asphalt as well as to present their contribution to the environment, addressing the rubber asphalt production process and its benefits In relation to convencional.
Keyword: Asphalt-Rubber, Bitumen, Rubber.
1. OBJETIVO
Este trabalho tem seu objetivo analisar os resíduos de borracha como material para asfalto flexível, verificar o comportamento mecânico do ligante produzido com borracha moída, apresentar os processos e os métodos de fabricação para a obtenção da mistura betume-borracha e demostrar um comparativo custo-benefício entre o asfalto-borracha e o convencional. Além de ter o intuito de expor os impactos ambientais que os pneus descartados no meio podem provocar.
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Graduando em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Toledo (2016). mariaemiliacfaria@gmail.com 2 Graduando em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Toledo (2016). jean_eidi@hotmail.com 3 Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Estadual Paulista (2008). marcelobotinieng@gmail.com
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2. INTRODUÇÃO
O asfalto-borracha utiliza em sua mistura borracha moída de pneus reciclados modificando o betume. Ao usar a borracha dos pneus, está ajudando ecologicamente o meio ambiente e beneficiando o asfalto com melhorias em seu desempenho e propriedades (PETROBRÁS, 2016).
Conforme Zanzotto e Kennephol (1996 apud SPECHT, 2004), a primeira combinação de betume com borracha natural foi utilizada em cascos de madeira de navios como impermeabilizante, sendo a primeira patente constituída por E. E. Cassel em 1844, com as aplicações no asfalto iniciada no ano de 1901 em Cannes, na França.
Relatam Carlson e Zhu (1999 apud SPECHT, 2004), que os primeiros testes da borracha no asfalto foram realizados por volta dos anos 50, porém sem resultados interessantes. Então nos anos 60, quando Charles H. McDonald percorria o país em um trailer inspecionando rodovias, para vedar trincas no teto de seu trailer utilizou pó de pneu com asfalto, com o decorrer do tempo, observou que a mistura utilizada não oxidava, diferentemente do asfalto convencional.
De acordo com Specht (2004), McDonalds após se aposentar, mudou-se para o estado do Arizona, Estados Unidos, onde começou seu experimento com o pó de pneus no asfalto utilizando em tapa-buracos. Com o desempenho do material em 1968, o Departamento de Transportes do Arizona começou algumas pesquisas sobre o asplhalt-rubber especialmente para evitar trincas. Já em 1975 o pó do pneu foi introduzido ao cimento betuminoso usinado á quente (CBUQ), gerando resultados satisfatórios. Com o decorrer dos anos, outros estados obtiveram interesse no assunto e também começaram suas pesquisas. Nos anos 80 o estado da Flórida, no Estados Unidos, desenvolveu um produto com características singular ao asfalto-borracha, que utiliza pequenas quantidades de pneus. Este produto foi criado para evitar as normas legais de patente do produto.
Os estados americanos como Califórnia, Arizona e Flórida, atualmente têm um conhecimento abrangente sobre a utilização de resíduos de borracha em asfalto, obtendo algumas normalizações e especificações da efetuação de camadas anti-flexão de trincas, selagem de trincas, camadas modificada com o ligante e recapeamentos. (SPECHT, 2004).
Bahia e Davies (1995 apud SPECHT, 2004) ressaltam que há várias empresas norte-americanas que estão especializadas no desmonte e moagem de carcaças inservíveis, com objetivo a destinar ás misturas asfálticas modificadas com borracha.
3 2.1 No Brasil
O uso de borracha no asfalto no Brasil foi aprovado em 1999, pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), porém proibindo a destinação incorreta e exigindo que os fabricantes e importadores apanhem e deem um destino final ambientalmente correto para os pneus. Desde o ano 2000, a Associação Nacional das Indústrias de Pneumáticos (ANIP), obteve a responsabilidade de coletar os pneus sem condições de uso, tendo hoje 220 ecopontos4 de coleta em cidades por todo o país (DI GIULIO, 2007).
Segundo SPECHT (2004), o primeiro trecho de asfalto-borracha do Brasil foi executado no estado do Rio Grande do Sul em 2001, entre os quilômetros 318 à 320 da BR 116, pelas empresas Metrovias (empresa concessionária de rodovias), Greca Asfaltos (Distribuidora de Asfalto) e a UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul). A Greca fabrica asfalto-borracha pelo método úmido, pelo processo terminal blend, é produzido na fábrica e depois distribuído para as empreiteiras que executam a pavimentação.
O Asfalto produzido pela empresa foi utilizado em rodovias localizada nos estados do Paraná, São Paulo, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro e Minas Gerais (DI GIULIO, 2007).
2.2 O Pneu no Meio Ambiente
Segundo Di Giulio (2007), o transporte rodoviário é predominante utilizado no Brasil. Anualmente são gerados cerca de 35 milhões de carcaças de pneus usados e existe mais de 100 milhões de pneus abandonados no país, os quais podem ser utilizados na pavimentação das estradas quando reciclados.
Conforme Galle et al. (2010), na maioria das vezes o descarte é feito através da queima do produto. Esta é a forma mais rápida e fácil de solucionar o problema, pois obtém fácil combustão devido à grande quantidade de produtos químicos inflamáveis utilizados na sua fabricação. A queima desse resíduo também cria uma ameaça perigosa, pois libera óleo pirolítico, que contém produtos químicos tóxicos e metais pesados capazes de produzir efeitos adversos à saúde, como perda de memória, deficiência no aprendizado, supressão do sistema imunológico, danos nos rins e fígado.
Ainda conforme Galle et al. (2010), esse óleo pode viajar longas distâncias, contaminando solo e água, além de penetrar em lençóis freáticos. Estudos mostram que a
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4 poluição de águas causada pelo escorrimento derivado da queima de pneus pode durar até 100 anos. Os pneus também podem ser descartados em lugares distantes e isolados ou até mesmo enterrados. Interessante também lembrar que o armazenamento de pneus em aterros não é seguro do ponto de vista ambiental: "eles tendem a voltar à superfície e quebrar as coberturas das camadas, prejudicando o assentamento da terra no longo prazo e a sua reabilitação".
Galle et al. (2010), ainda completa que, resíduo de pneu é um problema crescente e grave de saúde pública, particularmente em países de climas tropicais, já que, empilhados servem de criadouros para mosquitos transmissores de dengue, febre amarela e malária.
De acordo Resolução Nº 258 (1999), reaproveitar um pneu significa economia e diminuição dos impactos ambientais. Buscando diminuir este impacto no país, o Conama publicou a resolução exigindo dos fabricantes e importadores a coleta e destinação adequada dos pneus inservíveis.
Segundo Di Giulio (2007 apud LEOMAR, 2007), é incorreto definir o asfalto-borracha como “asfalto ecológico”. Para ele, é necessário utilizar a asfalto-borracha no asfalto em uma temperatura maior, onde, libera maior poluição na atmosfera por produtos presentes nesta mistura. È importante enfatizar que a utilização de pneus ajuda a minimizar os problemas de disposição inadequada. Chamar de „asfalto ecológico‟ foi marketing de algumas empresas, pois muitas delas não investem na infraestrutura para minimizar a poluição gerada, ainda diz, “Resolvemos um problema e causamos outro que pode – e, em minha opinião, é –
ser bem pior que o meio ambiente”.
Ainda Di Giulio (2007 apud SPECHT, 2007), que argumenta dizendo que é verdade que o asfalto-borracha deve ser aquecido a altas temperaturas, porém não faz mal à saúde dos funcionários e não polui mais que o convencional, tomando os cuidados tradicionais. É necessário utilizar filtros que evitam que a fumaça do combustível e o pó de pedra sejam lançados para atmosfera e seu funcionamento só acontece com a licença ambiental.
3. ASFALTO FLEXÍVEL
Na pavimentação, existem várias funções exercidas pelo asfalto no pavimento. Entre estas, duas são mais importantes (PANTAROTTO, 2007):
Aglutinadora: consiste em proporcionar uma “intima” ligação, capaz de resistir à ação mecânica de desagregação produzida pelas cargas dos veículos.
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Impermeabilizante: garante ao pavimento vedação eficaz contra a penetração de água proveniente tanto de precipitação como de subleito por ação capilar.
Nenhum outro material além do asfalto garante a realização econômica e simultânea destas duas funções ao mesmo tempo, proporcionando o pavimento características de flexibilidade permitindo sua acomodação, sem fissuramento, e eventuais recalques das camadas subjacentes. Naturalmente, para que o asfalto desempenhe satisfatoriamente as funções que lhes são inerentes, é necessário que seja de boa qualidade (PANTAROTTO, 2007).
3.1 Patologias do Asfalto
Serão apresentadas algumas patologias encontradas no asfalto flexível, de acordo com a NORMA - Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos Terminologia (DNIT, 20003):
A. Fenda: as fendas são qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, sendo suas aberturas de maior ou menor porte, surgindo por diversas formas como fissuras e trincas
a) Fissuras: Classifica-se como fenda de largura capilar existente no revestimento, posicionada longitudinal, obliquamente ou transversal ao eixo da via, somente perceptível à vista desarmada de uma distância inferior a 1,50 m.
b) Trinca: Classifica-se como fenda existente no revestimento, facilmente visível a vista desarmada, com uma abertura superior à da fissura, podendo ser trinca isolada ou trinca interligada.
B. Afundamento: Caracteriza-se por depressão da superfície do pavimento, acompanhada ou não, por solevamento5, podendo ser afundamento plástico ou de consolidação:
a) Afundamento plástico: é causado pela fluência plástica de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito, acompanhado de solevamento. Quando ocorre em extensão de até 6 m é denominado afundamento plástico local, quando maior que 6 m e estiver localizado na trilha de roda, chamado de afundamento plástico da trilha de roda.
b) Afundamento de consolidação: é causado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas do pavimento ou subleito sem estar acompanhado de
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6 solevamento. Pode ser afundamento consolidado local ou afundamento consolidado da trilha de roda.
C. Ondulação ou Corrugação: deformação caracterizada por ondulação ou corrugação transversais na superfície do pavimento.
D. Escorregamento: deslocamento do revestimento em relação á camada subjacente do pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia-lua.
E. Exsudação: excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento, causado pela migração do ligante através do revestimento.
F. Desgaste: efeito do arrancamento progressivo do agregado do pavimento, caracterizado por aspereza superficial do revestimento e provocado por esforços tangenciais causados pelo tráfego.
G. Panela ou Buraco: cavidade que se forma no revestimento por diversas causas (inclusive por falta de aderência entre camadas superpostas, causando o desplacamento das camadas), podendo alcançar as camadas inferiores do pavimento, provocando a desagregação destas camadas.
H. Remendo: panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento na operação denominada de “tapa-buraco”. Podendo ser remendo profundo ou remendo superficial.
4. ASFALTO-BORRACHA
O asfalto-borracha é um ligante asfáltico que através da incorporação da borracha moída e agentes oxidantes que estão presentes na borracha de pneu, modifica as características fisíco-química do asfalto, resultando em um ligante asfáltico eslastomérico altamente modificado (ANTOSCZEZEM JÚNIOR, 2014).
4.1 Incorporações de borracha de pneus em mistura asfáltica
O uso de borracha de pneu reciclado não pode ser a solução definitiva para o problema da disposição ambiental deste resíduo, mas vai amenizá-lo ao mesmo tempo, que promete modificar para melhor o betume. A mistura de borracha de pneus pode ser emprega por dois processos, úmido e seco. De acordo com a figura 1, no processo úmido a borracha triturada age de forma a modificar o betume, já no processo seco sua função é de agregado (PANTAROTTO, 2007).
7 Figura 1- Processo e terminologia técnica para o emprego de borracha reciclada de pneus em
misturas asfálticas
Fonte: Salini (2000)
4.1.1 Processo Seco
No processo seco a borracha é utilizada como agregado fino, geralmente varia de 1% a 3% total da mistura, sendo introduzida antes do cimento asfáltico (betume) e pode ser aplicado somente em misturas betuminosas quentes, do tipo descontínuo densa, contínuo denso e descontínuo aberto. Este processo não é utilizado para tratamentos superficiais e fechamento de trincas (HEITZMAN 1992).
Ainda Heitzman (1992), o processo seco foi desenvolvido na Suécia, por volta de 1960. A utilização da borracha como agregado neste processo denominou-se
Rubber-ModifiedAsplhalt Concrete (RUMAC) e foi comercializado nos Estados Unidos da América
como PlusRide. Neste processo a borracha granulada utilizada de 1% a 3% do peso total e os grânulos de borracha podem variar de 6,3 mm a 2,0 mm. Com o objetivo de conseguir minimizar os vazios entre 2% a 4%, sendo obtido com o cimento asfáltico (betume) de 7,5% a 9,0%.
De acordo com Epps (1994 apud FONTES, 2009), entre os anos 80 a 90, surgiu uma tecnologia genérica do processo seco nos Estados Unidos para gerar misturas do tipo densas quentes, na qual se adiciona a borracha como agregado na mistura e com o auxilio de um catalisador tem em vista melhorar o processo com um pré-tratamento e uma pré-reação. Nestas condições, a borracha não ultrapassa 2% da massa total sendo utilizada experimentalmente em alguns lugares como Flórida, Oregon e Nova Iorque.
Volle (2000) ressalta que em alguns trechos no Estado de Illinois nos Estados Unidos, este experimento de misturas de betume-borracha pelo método do processo seco não obtive bons resultados se comparado com os trechos utilizando misturas betuminosas convencionais. As misturas betuminosas pelo processo seco são de certa forma muito irregulares.
8 Comparado ao pavimento convencional só apresentará algum tipo de melhoria após anos de uso. (SALINI, 2000).
4.1.2 Processo úmido
Conforme Kandhal (1992 apud SALINI, 2000), no processo úmido a incorporação da borracha modifica o betume, podendo ser utilizado em misturas asfálticas quentes, selamento de trincas, tratamento superficiais, capas selantes e membranas absorvedoras de tensão entre outras. Neste processo a borracha não é aglomerada ao betume e sim ao cimento asfáltico antes do agregado, geralmente se coloca teores de borracha moída entre 18% a 26% do peso do ligante.
Fontes (2009, p.198 e 199), aponta para as normas:
De acordo com a norma ASTM D 8 (1997), o betume-borracha no processo húmido é mistura de betume, borracha de pneus usados e de determinados aditivos na qual a borracha representa pelo menos 15% da massa total da mistura que reagiu com o betume a uma temperatura suficiente elevada para causar o inchamento das partículas de borracha.
As características físicas dos betumes-borracha são especificadas pela norma ASTM D 6114 (1997) em função da região aonde será aplicado o material.
Conforme Morilha e Greca (2003 apud FONTES, 2009), com a borracha parcialmente adicionada ao betume convencional, haverá uma modificação permanente. Nesta modificação ocorre a transferência dos componentes químicos e dos polímeros da borracha dos pneus para o betume que geram maior estabilidade e resistência do envelhecimento.
De acordo com Holleran, (2000 apud FONTES, 2009), ocorre à modificação do betume com o acréscimo da borracha quando acontece uma compatibilidade do asfalto-borracha, essa compatibilidade constitui em um arranjo estrutural das partículas de asfalto-borracha, que dentro do betume formam cadeias.
Holleran, (2000 apud FONTES, 2009), ainda relata que para ocorrer mudanças de aumento de elasticidade, coesão e entre outros, a borracha precisa ser parcialmente ou totalmente digerida no processo, sendo a parte principal. A digestão da borracha não é termodinamicamente estável, pois há mudanças com o tempo de digestão do ligante aumentando a viscosidade devida o inchamento da borracha.
Conforme Hicks e Epps (2000 apud FONTES, 2009), o processo de reação entre o betume e as partículas de borracha depende da temperatura. As temperaturas mais elevadas geram uma reação mais rápida e pode se obter um inchamento da borracha mais elevado. As temperaturas podem variar entre 160 ºC a 205 ºC. De modo geral, o betume-borracha
9 consegue manter suas propriedades por até 24h após ser produzido em temperatura no máximo de 175 ºC, quando aquecido em temperaturas mais altas, pode acontecer à despolimerização da borracha.
Segundo Martins (2001 apud FONTES, 2009), ao realizar ensaios termogravimétricos em borracha de pneu triturado, obteve um resultado que a partir de 230 ºC a borracha inicia um processo de degradação de seus constituintes, sendo assim, esta é a temperatura máxima a ser utilizado neste material.
Hicks e Epps (2000 apud FONTES, 2009), falam sobre a agitação entre o betume e a borracha, que pode influenciar no tempo de digestão de suas propriedades. A baixa intensidade de agitação mantém lentamente a borracha em suspensão e os componentes do betume são absorvidos com o inchamento das partículas. Com a elevada velocidade de agitação, pode ocorrer a quebra das partículas de borracha, o inchamento e amolecimento devido à absorção do betume, ocorrendo muitas vezes à dispersão da borracha do betume.
Alguns aditivos e óleos extensores podem ser introduzidos ao betume-borracha para uma modificação da mistura, geralmente são utilizados óleos aromáticos ou nafténicos6, com o objetivo de deixar o betume com menor rigidez em baixas temperaturas.
Na figura 2 a seguir, Abdeirahman (2006 apud FONTES, 2009, p.202 e 203) apresenta esquematicamente o processo que ocorre com os grãos de borracha durante o fabrico do betume-borracha ao longo do tempo.
Figura 2 – Grão de borracha durante o fabrico do betume-borracha
Fonte: Fontes (2009).
6 Óleos Nafténicos são utilizados na fabricação de graxa, lubrificantes e também como plastificante de borracha.
10 O processo da figura 2 acima está representado graficamente, na figura 3 abaixo é descrito em três fases:
Fase I – inchamento da borracha durante o tempo de digestão e temperatura determinadas, formando o betume-borracha;
Fase II – inicio da despolimerização e da redução da viscosidade;
Fase III – despolimerização com queda da viscosidade.
Figura 3 – Viscosidade do betume-borracha ao longo do tempo e do aumento da temperatura
Fonte: Fontes (2009).
Caltrans (1991 apud SALINI, 2000) fala sobre uso de asfalto-borracha pelo processo úmido no Departamento de Transporte da Califórnia desde 1978 que exerceu em média 17 restaurações e camadas finas com a utilização de borracha no betume, sendo que desde 1987 a espessura do asfalto-borracha tem sido reduzida relacionando-a com a camada de betume convencional como descrito na tabela 1.
Tabela 1 – Espessura estrutural equivalente entre misturas asfálticas convencionais e empregado asfalto-borracha
11 Conforme Caltrans (1991 apud SALINI, 2000), o asfalto-borracha apresenta bom desempenho, onde requer mais tolerância a deflexões superiores e menos manutenção quando analisado com o asfalto convencional.
4.2 Vantagens e desvantagens do asfalto-borracha
Para Zanotto (1996 apud SALINI 2000, p.22 e 23) as misturas asfálticas com o uso de borracha de pneus pelo método de Plusride apresentam algumas vantagens e desvantagens no processo seco:
Vantagens:
Aumento da flexibilidade;
Aumento da durabilidade;
Maior controle da propagação prematura de trincas;
Diminuição das fissuras por fadiga;
Melhor aderência dos veículos ao pavimento;
Redução no nível de ruído provocado pelo atrito pneu-pavimento;
Propriedades descongelantes.
Desvantagens:
Introdução de mais material (borracha reciclada) na usina de asfalto;
Incrementos na qualidade ótima de cimento asfáltico;
Aumento na temperatura de usinagem;
Pagamento de royalties para o uso de processos patenteados.
Para Zanzotto (1996 apud SALINI, 2000, p.29) o betume modificado com borracha reciclada de pneus apresenta algumas características no processo úmido:
Diminuição da sensibilidade às variações térmicas, quando comparado ao CAP convencional;
Aumento da elasticidade;
Melhor adesividade aos agregados;
Aumento da vida útil do pavimento;
Maior resistência ao envelhecimento, propagação de trincas e formação de trincas de roda;
Permite a redução da espessura do pavimento;
Proporciona melhor aderência pneu-pavimento;
Redução no ruído provocado pelo tráfego entre 65 a 85%.
4.3 Obtenções do asfalto-borracha
O asfalto-borracha pode ser gerado por dois tipos de sistemas contínuous blend e
12 4.3.1 Continuous Blend
Segundo Baker et al. (2003 apud FONTES, 2009), este sistema foi baseado na tecnologia de Charles McDonalds nos anos 60, sendo a diferença entre o processo contínuous
blend com a tecnologia desenvolvida por McDonalds é o modo de mistura da borracha com o
betume.
O betume-borracha do processo contínuous blend pode ser produzido em caminhões estacionários para esta finalidade ou em uma central betuminosa através da inclusão de equipamentos adicionais conforme a figura 4.
Figura 4 – Modificação do betume através do sistema contínuos blend
Fonte: Fontes (2009)
De acordo com Fontes (2009, p.206 e 207), as fases para modificação do betume-borracha, de acordo com a Figura 4 são os seguintes:
Introdução do betume convencional no tanque de aquecimento (1);
Inserção do betume convencional aquecido no misturador (2);
Introdução da borracha granulada no misturador (3);
Mistura do betume convencional com a borracha (4);
Agitação do betume misturado com a borracha durante o tempo de digestão previamente estabelecido (5). O vaso da digestão pode ser substituído por um tanque dotado de uma palheta horizontal giratória para manter a agitação da mistura betume e borracha;
Bombeamento do betume-borracha á central para a produção da mistura betuminosa (6).
A porcentagem de borracha neste processo é expressa pelas seguintes formas: porcentagem por massa de betume-borracha total; porcentagem por massa de betume
13 convencional, exemplo, 19% de borracha por massa do asfalto-borracha, refere-se a 23,5% por massa no asfalto convencional (FONTES, 2009).
Kandhal (1992 apud FONTES, 2009) diz que o asfalto-borracha não deve ser armazenado, e sim, utilizado após sua produção.
4.3.2 Terminal blend
Para Balkeret et al. (2003 apud FONTES, 2009), o sistema terminal blend tem um avanço tecnológico pelo fato de incluir menores quantidades de borracha ao betume se comparado com o processo contínuous blend. Este processo foi desenvolvido no Texas incorporando em massa betume-borracha uma porcentagem de 10% e porcentagem de betume óptima em misturas betuminosas entre 5,5% e 8,5%.
Pelo conceito de Caltrans (2005 apud FONTES, 2009) este sistema para produção do processo úmido, a borracha é adicionada ao betume em elevada temperaturas, não sendo necessária constante agitação, sendo produzido em uma central industrial, conseguindo manter as partículas de borracha uniformemente distribuídas no betume.
Fontes (2009), explica que o betume é produzido por uma central industrial, tendo a principal característica a incorporação de borracha por meio de potentes moinhos de corte, com tempo e temperatura controlada. Com o sistema terminal blend tem-se estabilidade durante sua estocagem, conseguindo ser transportado para obra sem que perca suas características, apenas é necessário que adapte os tanques dos caminhões.
4.4 Resistências à fadiga
Universidade Federal de Santa Catarina e a Universidade Moinho (Portugal) elaboraram uma pesquisa sobre a avaliação da resistência á fadiga do asfalto com misturas asfáltica convencional e com uso de borracha moída pelo processo terminal blend e
contínuous blend. O ensaio utilizado pelas universidades representa o aparecimento do
trincamento por fadiga, resultante da deformação de tração que se desenvolve nas camadas inferiores do asfalto (BIBLIOTECA DO ASFALTO, 2016).
Segundo Dantas Neto (2004), os ensaios realizador por Souza et al. (2000), sob carregamento e deformação controlada, apresentaram que as misturas asfálticas com borracha
14 obtiveram melhor comportamento à fadiga comparada as misturas convencionais. Este fator é contribuído pelo maior índice de flexibilidade que a borracha proporciona ao ligante.
4.5 Comparativo custo-benefício entre asfalto-borracha e asfalto convencional
Conforme Sanches (2012) foram analisados dois trechos de cada tipo de pavimento sendo possível verificar o maior desgaste por parte do asfalto convencional. Os dois modelos estavam sobre as mesmas ações intempéries, associando assim os defeitos somente ao tipo de material utilizado.
Após 7 anos de utilização da via em estudo realizado no município de Curitiba para análise de uma conclusão de curso da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, fez-se uma análise visual e chegou-se a conclusão que aproximadamente 70% do trecho com CAP-50/70 sofreu algum tipo de manutenção, enquanto o asfalto-borracha precisou somente de 10% de reparo (SANCHES, et al; 2012).
Segundo Sanches; et al; (2012), para comparação de custos foram consultadas as tabelas da Prefeitura de Curitiba em exercício no ano de 2012 – ANEXO A. vale destacar-se que o custo de manutenção é o mesmo para o asfalto convencional e o asfalto borracha, uma vez que a manutenção se dá da mesma forma para ambas as formas de pavimentação. Os custos de execução e manutenção seguem abaixo.
4.5.1 Execução
A. Execução de pavimento em asfalto convencional com preparo de base: R$ 46,66/m2;
B. Execução de pavimento em asfalto-borracha com preparo de base: R$ 77,22/m2 (SANCHES, et al; 2012).
15 GRÁFICO 1 – Custo de Execução
Fonte: Sanches (2012).
Comparando os dados, fica evidente que o custo de execução do asfalto borracha é maior. Percentualmente, um valor 65,49% a mais. Contudo, como foi citado anteriormente, após 7 anos de uso foi observado diferentes níveis de desgaste nas vias. Sendo assim, aplicando percentualmente a quantidade de manutenção necessária em cada trecho, ter-se-á novos valores para o custo de manutenção a ser aplicado na rua A (SANCHES, et al; 2012).
4.5.2 Manutenção
1) Manutenção do asfalto-borracha: R$ 67,30/m2 x 0,10= R$ 6,73/m2;
2) Manutenção do asfalto convencional: R$ 67,30/m2 x 0,70= R$ 47,11/m2 (SANCHES, et al; 2012).
GRÁFICO 2 – Custo de Manutenção
Fonte: Sanches (2012). R$0,00 R$20,00 R$40,00 R$60,00 R$80,00 R$100,00 Execução Manutenção
Custo Execução (R$/m²)
R$0,00 R$20,00 R$40,00 R$60,00 R$80,00 R$100,00 Execução ManutençãoCusto Manutenção (R$/m²)
16 Para Sanches et al. (2012) analisar somente os valores de manutenção, fica clara a diferença entre o reparo do CAP-50/70 e o AB, contudo para se ter um valor confiável de comparação é necessário somar os dois custos, de manutenção e execução.
4.5.3 Manutenção + Execução
1) Manutenção+Execução AB8: R$6,73/m2 + R$77,22/m2 = R$83,95/m2;
2) Manutenção+Execução CAP-50/70: R$47,11/m2 + R$46,66/m2 = R$ 93,77/m2 (SANCHES, et al; 2012).
GRÁFICO 3 – Custo de Manutenção + Execução
Fonte: Sanches (2012).
Somando-se a execução e a manutenção tem-se um custo 11,69% maior para o asfalto convencional neste período de 7 anos. Apesar da execução ter ocorrido em 2005, todos os valores comparativos são de 2012, logo não se faz necessária a correção monetária deste valor. (SANCHES, et al; 2012).
4.5.4 Análise de Custo x Vida útil
De acordo com Bertollo (2000 apud SANCHES, et al, 2012), o asfalto tem uma vida útil determinada. Ela é feita para durar cerca de 10 anos, porque existe o processo natural de envelhecimento do ligante asfáltico, que é um produto perecível. Mas quando se funde a borracha com o asfalto, sua vida útil passa a ser de 25 a 30 anos.
R$0,00 R$20,00 R$40,00 R$60,00 R$80,00 R$100,00 Execução Manutenção
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5. CONCLUSÃO
Conforme o tema abordado, observa-se que a utilização da borracha moída em misturas asfálticas obteve um melhor desempenho devido a um acréscimo de elasticidade do ligante, influenciando no aumento da flexibilidade, e da vida de fadiga. Ainda apresenta uma melhor viscosidade rotacional considerável e sensibilidade térmica.
Ao aproveitar a borracha dos pneus, contribui para o meio ambiente, retirando um “lixo” que demora mais de 100 anos para ocorrer sua decomposição e minimizando doenças que gerada através do descarte incorreto deste produto.
Por fim, o custo para execução do asfalto-borracha é mais elevado que o convencional, devido o processo de trituração da borracha, mas ao analisar custo de execução e manutenção é favorável a utilização do asfalto-borracha, pois seu tempo de vida útil é maior que do convencional.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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