Como ocorrem as emulsões asfálticas

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Como ocorrem as emulsões asfálticas

Aprendemos em Química que emulsão é uma dispersão não tanto estável de um líquido em outro, constando de duas fases não miscíveis. As emulsões asfálticas são compostas por esferas microscópicas de Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) dispersas em água e em suspensão ante a ação de produtos químicos conhecidos como emulsificantes. Nesse caso das emulsões asfálticas, o cimento asfáltico em estado líquido e aquecido é pulverizado em moinho coloidal, juntamente com uma solução de água e tensoativo (emulsificante), formando uma emulsão direta (coloidal). A quantidade de emulsificante é da ordem de 0,2% a 2,0%, na fase aquosa e a quantidade de asfalto é da ordem de 58% a 70%.

Pela força centrífuga do moinho, o asfalto é dispersado em micro-partículas (glóbulos) da ordem de 1 a 10 micras, sendo envolvidas por uma película do agente emulsificante, o qual impede, apesar da força de atração das moléculas de asfalto, que as partículas se unam, tornando a emulsão estável.

Estes produtos químicos conferem às esferas cargas elétricas que as mantêm suspensas na água sob ação de forças eletrostáticas. As emulsões asfálticas usadas em pavimentação possuem cargas elétricas positivas e, por este motivo, recebem a designação de Emulsões Asfálticas Catiônicas.

Nas misturas asfálticas a frio, a emulsão asfáltica faz o papel de ligante, onde as esferas de Cap são separadas da água pela ação de quebra da emulsão. Essa separação é conhecida no meio rodoviário como ruptura da emulsão asfáltica. A ruptura nada mais é do que a quebra da estabilidade química do sistema Cap emulsificante-água. Esta quebra se dá devido à ação de neutralização das cargas elétricas que mantêm o sistema. Essa neutralização das cargas é propiciada pelo contato da emulsão com os materiais pétreos que compõem o serviço que se propõe a realizar. Durante a ruptura ocorre a deposição das esferas de asfaltos sobre a superfície pétrea que se pretende recobrir ou “ligar”.

A cor das emulsões asfálticas antes da ruptura/ união dos glóbulos de asfalto é marrom (escura ou castanho), constituindo esta característica em elemento auxiliar para constatação das boas condições do produto.

Da qualidade e quantidade do agente emulsificante dependem entre outros fatores, a viscosidade do produto, a classificação quanto ao tipo de carga elétrica das partículas e quanto ao tempo de ruptura. Essas  emulsões são usadas em dois tipos de serviços: por penetração e por mistura.

São exemplos de serviços por penetração, o tratamento superficial (simples, duplo ou triplo), a capa selante ou banho diluído. Neste caso, as emulsões são “borrifadas”  sobre a superfície e ocorre a ruptura da emulsão e cura do asfalto residual. São exemplos de serviços por mistura à lama asfáltica, o meio-revestimento e  a reciclagem in-situ.

Neste caso, ocorre a usinagem da emulsão com os agregados em equipamento fixo ou móvel e, em seguida, o espalhamento da mistura.

Quando pequenas partículas e os glóbulos de Cap são aplicadas, as de Cap se depositam sobre as pedras (agregado mineral) causando a ruptura da emulsão e se separam da água.

As emulsões asfálticas usadas para pavimentação brasileira são predominantemente catiônicas (C) e são classificadas em função da velocidade de ruptura (rápida, média, lenta ou controlada) e teor de asfalto (1 – baixo resíduo e 2 – alto resíduo). São especificadas pela norma CNP n 07/88 de 06/09/88. As características de ruptura são controladas principalmente pela natureza e quantidade do agente emulsificante.

Emulsões asfálticas catiônicas (convencionais)

Por apresentarem excelente adesividade para qualquer tipo de agregado, alcalino, ácido, seco ou úmido, possibilita a utilização de certos agregados que anteriormente, eram rejeitados pela sua má adesividade, já que as emulsões asfálticas catiônicas deixam, após sua ruptura, um depósito de asfalto homogeneamente dopado sobre a superfície dos mesmos, sendo portanto utilizadas em obras que se empregam as emulsões asfálticas.

São classificadas de acordo com a sua velocidade de ruptura e pela carga das partículas eletrizadas positivamente, constituindo tipos e  atendendo outros requisitos como viscosidade Saybolt Furol, teor de solvente, residual asfáltico, demulsibilidade.

Emulsões asfálticas catiônicas (modificadas polímeros)

A moderna tecnologia de pavimentação asfáltica foi desenvolvida e consagrada em países da Europa e Estados Unidos, a partir dos anos 90, e no Brasil com o advento das  concessões de rodovias, inicialmente no sul e sudeste do país, a partir dos meados de 1995. Estas tecnologias têm sido adotadas com o emprego dos asfaltos e das emulsões modificadas por polímeros sintéticos.

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