cimentos asfalticosnovos r - abcr.org.br através de bibliograﬁa e de palestras de eminentes...

AVALIAÇÃO

DE CIMENTOS

ASFÁLTICOS

DE PETRÓLEO

PARA EMPREGO

EM PAVIMENTAÇÃO

AVAL

IAÇÃ

O D

E CI

MEN

TOS

ASFÁ

LTIC

OS

DE

PETR

ÓLE

O P

ARA

EMPR

EGO

EM

PAV

IMEN

TAÇÃ

O

RELATÓRIO TÉCNICO

Associação Brasileira deConcessionárias de Rodovias


Avaliação de Cimentos Asfálticos de Petróleopara Emprego em Pavimentação

A presente publicação constitui o resultado de um minucioso trabalho de ca-racterização e avaliação do CAP (cimento asfáltico de petróleo) forneci-do por cinco refinarias brasileiras a diversas concessionárias, para empre-go nas rodovias sob sua responsabilidade.

Como se sabe, o CAP representa o mais importante componente da misturaasfáltica usada na pavimentação de nossas estradas, uma vez que desuas características tecnológicas depende a resistência e a durabilidadeda pavimentação em que ele é empregado.

Preocupada com esses aspectos, a ABCR, que reúne as empresas responsá-veis pela recuperação, manutenção e operação da maioria das principaisrodovias do país, contratou com a IMPERPAV a realização do estudo quedeu origem a este relatório.

Utilizando-se de renomados laboratórios como os do IPT, do IPR e da própriaPetrobras, as amostras colhidas nas refinarias, nos caminhões de trans-porte, nas usinas de processamento de misturas asfálticas e nas pistas deaplicação foram exaustivamente submetidas aos mais rigorosos ensaiospara definição de suas características, comparadas com as especifica-ções das normas técnicas correspondentes e em vigor.

Ao final, o estudo conclui com a apresentação de uma proposta de nova espe-cificação para esse ligante betuminoso, de modo a garantir a melhoria dodesempenho das misturas asfálticas a serem utilizadas em nossas estradas.

A Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias - ABCRtem colaborado sobremaneira no incentivo à aplicação de novas tecnologias, como também tem promovido sua divulgação através de congressos, onde técnicos e professores em segurança, em pavimentação, em estruturas e em equipamentos têm apresentado o resultado de suas pesquisas, suas propostas de modernização de sistemas operacionais e, também,os case study em trechos concedidos.Juristas de renome, por outro lado,também têm sido convidados para proferir palestras e debater a legislação sobre concessões.

Dentro desse espírito a ABCR patrocinou uma pesquisa inédita no país sobre o comportamento do Cimento Asfáltico de Petróleo - CAP,desde o carregamento nas refinariasfornecedoras para as concessionáriasaté o espalhamento do Concreto Asfáltico Usinado a Quente na pista ou sua descarga na acabadora de asfalto. A pesquisa procurou analisar as alterações do CAP em todos os tipos de usina que operam na fabricação do CAUQ.

O importante é que dela resultou uma proposta ao Instituto Brasileiro de Petróleo - IBP – porque necessária e urgente – de novas especificações para a qualidade dos CAPs fabricadosnas refinarias brasileiras.

AVALIAÇÃO

DE CIMENTOS

ASFÁLTICOS

DE PETRÓLEO

PARA EMPREGO

EM PAVIMENTAÇÃO

RELATÓRIO TÉCNICO

IMPERPAV Engenharia S/C Ltda.


cimentos asfalticosnovos_R.QXD 14.10.04 9:30 AM Page 1

Ficha catalográfica: Centro de Documentação Técnica - ABCR

Imperpav EngenhariaAvaliação de cimentos asfálticos de petróleo

para emprego em pavimentação : relatório técnico / Imperpav Engenharia. – São Paulo : ABCR, 2004.

144 p.: il., gráf., tab.

1.Pavimentação 2. Pavimentação asfáltica 3. Construçãoe conservação de rodovias. I. Título

Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias - ABCR

Rua Geraldo Flausino Gomes, 42, conj. 82

04575-060 – Brooklin – São Paulo – SP

Fone: (11) 5505-0190

Fax: (11) 5505-1640

www.abcr.org.br

IMPERPAV Engenharia S/C Ltda.

Rua Sebastião Nogueira Botelho, 147

05592-100 – São Paulo – SP

Telefax: (11) 3733-7729

Projeto gráfico e editoração eletrônica: Terra Design Gráfico

Revisão: José Ribeiro Caldas Filho

Tiragem: 1.000 exemplares

2


3

SUMÁRIOApresentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Plano de trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Coleta das amostras de CAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Ensaios de laboratório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Análise dos resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Agradecimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Participantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

ANEXOS

Anexo 1Dados referentes às amostragens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Anexo 2Seqüência fotográfica ilustrativa referente às coletas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Anexo 3Certificados da Petrobras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Anexo 4Resultados dos ensaios de laboratório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Anexo 5Ensaios comparativos de viscosidade absoluta, penetração e ponto de amolecimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Anexo 6 Ensaios de fracionamento químico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Anexo 7Resultados dos ensaios de perda por aquecimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Anexo 8Resultados dos ensaios de destilação por arraste realizados no laboratório da concessionária NovaDutra . . . . . 133

Anexo 9Parâmetros referentes ao transporte do CAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Anexo 10Parâmetros referentes à produção das misturas asfálticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Anexo 11Proposta de especificação técnica para cimentos asfálticos de petróleo para emprego em pavimentação . . . . . 149

Anexo 12Método de ensaio de destilação por arraste com vapor saturado de cimentos asfálticos de petróleo . . . . . . . . . 151


5

APRESENTAÇÃOO Programa Brasileiro de Concessão de Rodovias tem promovido relevantes inovações nos pro-

cessos e alternativas de solução para a reabilitação das camadas integrantes da estrutura dospavimentos e principalmente da camada de rolamento. Foram incorporados à tecnologia ro-doviária o microrevestimento asfáltico, o SMA (Stone Mastic Asphalt), a execução do concre-to asfáltico usinado a quente com o asfalto borracha usado como ligante, o uso dos políme-ros para melhoria das características dos CAPs, o cape seal, o CPA, a reciclagem da camada debase com a espuma de asfalto, etc. Alguns desses serviços já somam centenas de quilôme-tros. A fresagem do revestimento asfáltico, antes uma exceção, tornou-se um processo indis-pensável à execução de muitos serviços. O pavimento rígido tipo whitetopping, conhecidoatravés de bibliografia e de palestras de eminentes técnicos da ABCP, tornou-se uma soluçãopara a restauração de pavimentos flexíveis estruturados sobre camadas resilientes.

Não obstante toda essa evolução, o aparecimento precoce de defeitos nos revestimentos asfál-ticos das rodovias sob concessão vem constituindo sério desafio técnico para as concessio-nárias filiadas à ABCR, além de causar-lhes forte preocupação, por resultar em substancial au-mento dos custos de manutenção e conservação das rodovias, no encurtamento da vida útildo pavimento e também em paralisações freqüentes de trechos das rodovias para recupe-ração, com seus inúmeros desdobramentos. Por tais razões, a Diretoria da ABCR reuniu umaequipe de reconhecida experiência técnica formada pelos engenheiros José Mário CortesChaves, Francisco Matos Bezerra Lima e Dultevir Guerreiro Vilar de Melo, este último coor-denador, e mais os engenheiros químicos Jorge Eduardo Salathé, Fernando Augusto Júniore Heitor Roberto Giampaglia, da IMPERPAV, para identificar as causas que vinham provocan-do o defeito apontado.

O estudo teve início em março de 2002, sendo concluído em julho de 2003. A partir de então, aABCR procurou divulgar as suas conclusões nos foros técnicos em que a matéria esteve emdiscussão, com a finalidade de pôr a questão em debate. Fechando o ciclo dos trabalhos, emabril de 2004 a ABCR encaminhou à Comissão Permanente de Asfalto do Instituto Brasilei-ro de Petróleo uma proposta de especificação técnica para os CAPs e o projeto de norma“Materiais Betuminosos – Destilação a vapor de cimentos asfálticos de petróleo”, baseada naASTM D 255 - 92, para estudo e normatização. Assim procedendo, entende estar contribuin-do para o desenvolvimento da engenharia brasileira.

A ABCR agradece aos técnicos que realizaram os trabalhos, à Petrobras, que abriu as portas desuas refinarias para a coleta de amostras e realizou ensaios em seus laboratórios, ao IPT, aoIPR, ao CENPES, à Ipiranga e NovaDutra pela colaboração e precisão nos ensaios realizados,assim como às empresas que forneceram material para análise em laboratórios.

Moacyr Servilha DuarteDiretor Presidente

cimentos asfalticosnovos_R.QXD 14.10.04 9:30 AM

7

1 - INTRODUÇÃOComo determina o PER (Programa de Exploração de Rodovia), a concessionária compromete-se,

após o período da concessão, a devolver ao Estado ou à União a rodovia em condições de se-gurança e conforto dentro dos parâmetros estabelecidos no contrato, com vida útil remanes-cente de até 8 (oito) anos.

Em decorrência desse compromisso e em face do surgimento de significativa incidência de pro-blemas na pavimentação betuminosa, as concessionárias, através da Associação Brasileirade Concessionárias de Rodovias - ABCR, criaram o Comitê de Tecnologia Rodoviária. EsseComitê tem a atribuição específica de promover o desenvolvimento e o aprimoramento dastécnicas de construção rodoviária. Entre os vários temas enfocados, coube ao Grupo de AçãoLigantes Betuminosos, subordinado ao Comitê, o estudo de avaliação e controle de qualida-de de materiais betuminosos.

Para a execução dos estudos com vistas à verificação da qualidade do asfalto quanto ao desem-penho e em face das especificações técnicas vigentes, a ABCR indicou os engenheiros Dul-tevir G. V. Melo, José Mario Cortes Chaves e Francisco Matos Bezerra Lima. Além disso, contra-tou a IMPERPAV Engenharia S/C Ltda. para prestar consultoria no desenvolvimento dos tra-balhos, o que foi feito através dos engenheiros Fernando Augusto Júnior, Heitor RobertoGiampaglia e Jorge Eduardo Selathé.

No decorrer dos estudos foram emitidos relatórios mensais, com a descrição das atividades de-senvolvidas no período. Neste relatório final são apresentados os estudos realizados, a aná-lise dos resultados dos ensaios de laboratório e, como produto final, são propostas altera-ções de alguns parâmetros das especificações técnicas de cimento asfáltico de petróleo (CAP),com vistas à melhoria do desempenho das misturas asfálticas.

2 - PLANO DE TRABALHO

O plano de trabalho consistiu na coleta de amostras de CAP com o objetivo de verificar se o ma-terial atendia às especificações técnicas vigentes, a uniformidade das características do CAPproduzido pelas refinarias pesquisadas e o seu comportamento ao longo das diferentesetapas da pesquisa. Amostras de CAP foram, pois, coletadas nas refinarias da Petrobras, noscaminhões transportadores e nos tanques das usinas produtoras da mistura asfáltica. Con-forme planejado, elas foram coletadas somente nas refinarias situadas nos estados do Rio deJaneiro, São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul, que fornecem CAP para as concessionárias.

As amostras coletadas nas refinarias foram ensaiadas em laboratório para verificação quanto aoatendimento da especificação técnica. Além disso, os resultados obtidos serviram de refe-rência para posterior comparação com os resultados dos ensaios realizados sobre as amostrascolhidas nos outros pontos. Por sua vez, os materiais amostrados nos caminhões transporta-


8

dores permitiram verificar se havia ocorrido alteração na consistência do CAP causada por:• resíduos contaminantes anteriormente transportados; .• permanência do CAP no caminhão, desde o carregamento na refinaria até o descarrega-

mento na usina; • aquecimento do material antes do descarregamento.

Com o material coletado nos tanques das usinas foi possível verificar a ocorrência de alteraçãona consistência do CAP durante a estocagem. As misturas asfálticas produzidas nas usinas gra-vimétricas e nas do tipo drum-mixer foram recolhidas quando da sua aplicação na pista, pa-ra posterior análise em laboratório, com o intuito de verificar a ocorrência de alteração naconsistência do CAP durante a usinagem.

As amostras coletadas foram ensaiadas no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de SãoPaulo S.A. – IPT, no Instituto de Pesquisas Rodoviárias – IPR, no CENPES – Centro de Pesqui-sas (Petrobras), na concessionária NovaDutra e na Ipiranga Asfaltos. As amostras remetidasaos laboratórios foram numericamente codificadas, não tendo sido informadas as suas ori-gens. A programação estabelecida para a realização dos ensaios foi a seguinte:

a) Amostras coletadas nas refinarias:• Caracterização completa, de acordo com a Norma DNC 01/92.• Curva de Heukelom.• Fracionamento químico Rostler-Sternberg – método ASTM D 2006.• Cromatografia IATROSCAM – método ASTM D 4124 – (SARA).• Perda por aquecimento (RTFOT) – método ASTM D 2872.• Viscosidade absoluta após o RTFOT.• Penetração após o RTFOT.• Ponto de amolecimento após o RTFOT.• Destilação por arraste – método ASTM D 255 (modificado).• Cromatografia IATROSCAM – método ASTM D 4124 – (SARA) sobre a fração leve extraída

no ensaio de destilação por arraste.• Penetração do resíduo do ensaio de destilação por arraste. • Ponto de amolecimento do resíduo do ensaio de destilação por arraste. • Viscosidade Saybolt-Furol do resíduo do ensaio de destilação por arraste.

b) Amostras coletadas nos caminhões transportadores:• Viscosidade absoluta a 60°C.

c) Amostras coletadas nos tanques das usinas:• Viscosidade absoluta a 60°C.

d) Mistura asfáltica recém-produzida:• Extração do CAP.• Recuperação do CAP (Método de Abson, com determinação do teor de cinzas).


9

• Viscosidade absoluta do resíduo.• Penetração do resíduo.• Ponto de amolecimento do resíduo.• Ductilidade do resíduo.• Viscosidade Saybolt-Furol do resíduo.• Fracionamento químico Rostler-Sternberg – método ASTM D 2006.• Cromatografia IATROSCAM – método ASTM D 4124 – (SARA).• Granulometria dos agregados isentos de CAP.

3 - COLETA DAS AMOSTRAS DE CAP

3.1- Local de coleta das amostras

Foram coletadas amostras em quatro locais distintos: a) Refinaria;b) Caminhão transportador;c) Tanque da usina produtora de mistura asfáltica;d) Local de aplicação da mistura asfáltica.

3.1.1- RefinariaAs amostras de CAP foram coletadas em todas as refinarias da Petrobras que fornecem material

betuminoso para emprego tanto na construção como na manutenção de pavimentos derodovias concedidas. As refinarias foram, pois, as seguintes:

• REDUC (Duque de Caxias - Rio de Janeiro).• REPLAN (Paulínia - São Paulo).• REVAP (São José dos Campos - São Paulo).• REPAR (Araucária - Paraná).• REFAP (Canoas - Rio Grande do Sul).

Em cada refinaria foram coletadas duas amostras de CAP, a serem empregadas na execução demisturas asfálticas produzidas em usinas do tipo: gravimétrica e drum-mixer. No caso da re-finaria REFAP, foi coletada apenas uma amostra para utilização em mistura asfáltica produ-zida em uma usina do tipo drum-mixer, pois, durante o desenvolvimento deste trabalho, ne-nhuma concessionária da região operou usina gravimétrica. Na REVAP foi coletada tam-bém uma terceira amostra para ser utilizada como componente de mistura asfáltica produ-zida em uma usina do tipo triple-drum. Na REDUC, as duas amostras coletadas foram empre-gadas em misturas produzidas em usina gravimétrica, pois não havia sequer uma usina dotipo drum-mixer fornecendo mistura asfáltica para as concessionárias no Rio de Janeiro.


10

As amostras de CAP foram coletadas diretamente nas bicas de carregamento, em recipientes me-tálicos, com capacidade de 18 litros, ao final do enchimento dos tanques dos caminhões. OCAP assim coletado foi transferido, imediatamente, para dez recipientes metálicos com ca-pacidade de 900 ml cada. A temperatura do CAP foi medida com termômetro digital no mo-mento do carregamento no tanque do caminhão transportador. O restante do material,não utilizado, foi descartado na refinaria.

As coletas foram acompanhadas por técnicos da Petrobras, exceto a segunda, na refinaria REVAP(amostra nº 5), que foi feita no caminhão transportador, na base da Transportadora GRECA,distante cerca de cinco quilômetros da refinaria. Essa dificuldade surgiu pelo fato de a usi-na de asfalto ter confirmado o carregamento do CAP apenas no dia anterior, o que inviabi-lizou o acompanhamento da coleta da amostra na refinaria por técnico da Petrobras. A co-municação à Petrobras não teve a antecedência necessária, pelo que a REVAP não conseguiudisponibilizar um funcionário para acompanhar os trabalhos. Em vista disso, os técnicos daIMPERPAV não puderam efetuar a coleta do CAP no interior da refinaria.

Das amostras coletadas, três ficaram em poder da refinaria para posterior envio ao CENPES. Dassete restantes, duas foram encaminhadas ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estadode São Paulo S/A – IPT, duas ao Instituto de Pesquisas Rodoviárias – IPR, uma à concessioná-ria NovaDutra e uma à Ipiranga Asfaltos, para serem submetidas aos ensaios programados.A IMPERPAV reteve uma amostra para a eventual necessidade de repetição de algum ensaio.

O cuidado em dividir a amostra destinada ao IPT e ao IPR em duas embalagens teve o intuitode permitir que cada recipiente fosse aquecido apenas uma vez para moldar os corpos de pro-va. Sendo que, para moldar mais corpos de prova para realização de outros ensaios ou repe-tições, seria utilizada uma outra embalagem, sem a necessidade de reaquecimento da amos-tra, já que isso poderia alterar as características iniciais do CAP.

Cabe salientar que o carregamento do CAP nas refinarias foi efetuado em caminhões própriospara essa finalidade. O motorista do caminhão transportador dispunha de todos os equipa-mentos de segurança exigidos pela refinaria da Petrobras.

A Petrobras forneceu o Certificado de Qualidade das amostras coletadas, quando do carregamen-to na refinaria. O objetivo da coleta do CAP diretamente na refinaria, no momento do carre-gamento do caminhão transportador foi, após tê-lo submetido a ensaios em laboratório,comparar os resultados obtidos com os parâmetros apresentados na Especificação TécnicaBrasileira. Os resultados obtidos dos ensaios foram também comparados com os apresen-tados no Certificado da Petrobras, bem assim com os das amostras coletadas no caminhãotransportador e no tanque da usina, e também com os da amostra extraída da mistura as-fáltica recém-produzida.

3.1.2 - Caminhão transportadorApós o carregamento do material na refinaria da Petrobras, o CAP foi transportado para a usina

de asfalto para produção da mistura asfáltica. As usinas adotaram procedimentos distintosno tocante ao descarregamento do CAP no seu tanque de abastecimento. Em algumas delaso CAP foi imediatamente descarregado do caminhão para o tanque, enquanto em outras, emfunção do horário ou da temperatura do CAP no tanque do caminhão, o descarregamento


11

foi efetuado no dia seguinte, após aquecimento ao redor de 150°C.Foi medida a temperatura do CAP no momento do descarregamento, diretamente no tanque do

caminhão transportador, com auxílio de um termômetro digital.Quando do início do descarregamento do CAP, foi coletada uma amostra em recipiente metáli-

co com capacidade de 18 litros, transferida imediatamente para cinco recipientes metálicoscom capacidade de 900 ml cada. Das amostras então coletadas, duas foram encaminhadaspara serem submetidas a ensaios em laboratório no IPT, para verificar se havia ocorrido de-gradação do CAP durante o transporte. A IMPERPAV reteve três amostras para a eventualida-de de ter que repetir os ensaios Também aqui o cuidado em dividir a amostra em duas em-balagens teve como objetivo permitir que cada recipiente fosse aquecido apenas uma vez pa-ra moldar os corpos de prova. Houvesse necessidade de moldar mais corpos de prova pararealização de outros ensaios ou repetição dos já realizados, seria utilizada a outra embala-gem, de modo a evitar o reaquecimento da primeira amostra, o que poderia alterar as carac-terísticas iniciais do CAP.

Foram anotados, também, a distância percorrida entre a refinaria e a usina, assim como o tem-po em que o CAP permaneceu no caminhão transportador até ser descarregado no tanqueda usina.

Cabe ressaltar que todas as carretas apresentavam-se em bom estado de conservação e que to-dos os motoristas colaboraram na coleta do CAP, tanto no carregamento na refinaria, comoquando do descarregamento na usina.

3.1.3 - Tanque da usinaNas usinas onde foi utilizado aditivo melhorador de adesividade, o produto foi adicionado duran-

te a transferência do CAP, do caminhão transportador para o tanque da usina. Antes do inícioda usinagem, foi medida a temperatura do CAP no interior do tanque e coletada uma amos-tra do mesmo em recipiente metálico com capacidade de 18 litros. O CAP colhido foi transferi-do, imediatamente, para cinco recipientes metálicos com capacidade de 900 ml cada.

Das amostras coletadas, duas foram encaminhadas ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Es-tado de São Paulo S/A – IPT, para serem submetidas a ensaios em laboratório, com o intuito deverificar se ocorreu degradação do CAP no tanque da usina, tendo em vista que a produção damistura asfáltica, de modo geral, ocorreu no dia posterior ao do descarregamento no tanque.

Mais uma vez teve-se o cuidado de dividir a amostra em duas embalagens, de modo a permitirque cada recipiente fosse aquecido apenas uma vez para moldar os corpos de prova, mes-mo na hipótese de se ter que repetir o ensaio, já que o reaquecimento, como já foi mencio-nado anteriormente, poderia alterar as características iniciais do CAP. A IMPERPAV reteve trêsamostras para a eventual necessidade de repetição de ensaios.

3.1.4 - Local de aplicação da mistura asfálticaPara a coleta das amostras, aguardou-se que as usinas produzissem cerca de 60t de mistura, an-

tes da retirada do material, de modo a garantir a sua homogeneidade. Quando da usinagem, no momento do carregamento, foi medida a temperatura da mistura as-

fáltica recém-produzida diretamente no caminhão transportador.


12

Posteriormente, foram anotados: a distância percorrida desde a usina até o local de utilizaçãoda mistura asfáltica, o tempo decorrido desde o carregamento até a coleta da amostra na pis-ta e a temperatura do material no momento do espalhamento.

A amostra da mistura asfáltica foi coletada no local de aplicação, diretamente da acabadora eimediatamente antes do espalhamento na pista. Em alguns locais a coleta foi feita diretamen-te da pista, logo após o seu espalhamento. No caso das amostras nº 8 e nº 40, devido a pro-blemas mecânicos com a vassoura autopropulsionada utilizada na limpeza do material fre-sado e à ocorrência de chuva, respectivamente, as misturas não foram utilizadas no serviço.Neste caso a coleta das amostras foi efetuada diretamente do caminhão transportador.

Cada amostra foi coletada em dois recipientes metálicos com capacidade de 18 litros cada. Umaamostra foi encaminhada ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São PauloS.A.– IPT, para ser submetida a ensaios em laboratório com a finalidade de verificar a degra-dação do CAP após a usinagem. A outra foi enviada para a IMPERPAV, para o caso de neces-sidade de repetição de ensaios.

3.2 - Dados referentes às coletas

No Anexo 1, são apresentadas tabelas referentes às coletas das amostras, constituídas dos seguin-tes dados:

a) Coleta de amostra de CAP na Refinaria• Local da coleta.• Número da amostra.• Data da coleta.• Horário da coleta.• Temperatura da amostra.

b) Coleta da amostra de CAP no caminhão transportador• Nome da transportadora.• Identificação do veículo.• Local da coleta.• Distância percorrida.• Número da amostra.• Data da coleta.• Horário da coleta.• Temperatura da amostra.

c) Coleta de amostra de CAP no tanque da usina• Tipo de usina.• Nome da construtora.• Local da coleta.• Número da amostra.


13

• Data da coleta.• Horário da coleta.• Temperatura da amostra.

d) Coleta de amostra da mistura asfáltica• Local da coleta.• Distância percorrida.• Número da amostra.• Data da coleta.• Horário da coleta.• Temperatura da amostra na usina e na pista.

Além das tabelas, apresenta-se no Anexo 2, em caráter ilustrativo, uma seqüência fotográfica dascoletas realizadas, da qual consta a coleta na refinaria, no caminhão transportador, no tan-que da usina e a coleta da mistura asfáltica no local de aplicação, bem como as medições dastemperaturas dos materiais nos vários locais de amostragem.

No Anexo 3 são apresentados os Certificados emitidos pela Petrobras referentes a cada amostracoletada.

4 - ENSAIOS DE LABORATÓRIO

Os ensaios realizados, os métodos empregados e os laboratórios executantes foram os seguintes:

4.1 - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A – IPT

4.1.1 - Amostras de CAP coletadas nas refinarias• Caracterização completa, de acordo com a Norma DNC 01/92.• Curva de Heukelom.• Fracionamento químico Rostler-Sternberg – método ASTM D 2006.• Viscosidade absoluta após o RTFOT.• Penetração após o RTFOT.• Ponto de amolecimento após o RTFOT.

4.1.2 - Amostras coletadas nos caminhões transportadores• Viscosidade absoluta a 60°C.

4.1.3 - Amostras coletadas nos tanques das usinas• Viscosidade absoluta a 60°C.

4.1.4 - Mistura asfáltica recém-produzida


14

• Extração do CAP.• Recuperação do CAP (Método de Abson, com determinação do teor de cinzas).• Teor de cinzas.• Viscosidade absoluta do resíduo.• Penetração do resíduo.• Ponto de amolecimento do resíduo.• Ductilidade do resíduo.• Viscosidade Saybolt-Furol do resíduo.• Fracionamento químico Rostler-Sternberg – método ASTM D 2006.

4.2 - Instituto de Pesquisas Rodoviárias – IPR

4.2.1 - Amostras de CAP coletadas nas refinarias• Perda por aquecimento (RTFOT) – método ASTM D 2872.• Viscosidade absoluta antes e após o RTFOT.• Penetração antes e após o RTFOT.• Ponto de amolecimento antes e após o RTFOT.

4.3 - Petrobras – CENPES

4.3.1 - Amostras de CAP coletadas nas refinarias• Perda por aquecimento (RTFOT) – método ASTM D 2872.• Viscosidade absoluta, antes e após o RTFOT.

4.4 - Ipiranga Asfaltos

4.4.1 - Amostras de CAP coletadas nas refinarias• Cromatografia IATROSCAM – método ASTM D 4124 – (SARA).

4.4.2 - Mistura asfáltica recém-produzida• Cromatografia IATROSCAM – método ASTM D 4124 – (SARA).

4.4.3 - Fração leve obtida no ensaio de destilação por arraste• Cromatografia IATROSCAM – método ASTM D 4124 – (SARA).

4.5 - Concessionária NovaDutra

4.5.1 - Amostras de CAP coletadas nas refinarias• Destilação por arraste – método ASTM D 255 (modificado).• Penetração antes e após o ensaio de destilação por arraste. • Ponto de amolecimento antes e após o ensaio de destilação por arraste. • Viscosidade Saybolt-Furol, antes e após o ensaio de destilação por arraste.


15

5 - ANÁLISE DOS RESULTADOS

5.1 - Transporte do CAP

A verificação da alteração na consistência do CAP após a sua permanência no caminhão trans-portador, desde a sua saída da refinaria até o descarregamento no tanque da usina, foi fei-ta através da variação da viscosidade absoluta a 60ºC.

O ensaio foi realizado em amostras coletadas na bica de carregamento na refinaria e no cami-nhão transportador, no momento do descarregamento do CAP no tanque da usina.

No Anexo 9 é apresentada a tabela 1-9, com os seguintes dados: tempo de permanência do CAPna carreta, distância percorrida, temperatura do CAP no carregamento na refinaria e nodescarregamento no tanque da usina e variação da viscosidade absoluta a 60ºC. Analisando-se os resultados apresentados nessa tabela, nota-se que as distâncias percorridas variaramde 35 a 466 km. O tempo de estocagem do CAP na carreta variou de 2 a 23 horas, ao passo quea sua temperatura, desde o carregamento na refinaria até o descarregamento no tanque dausina, variou de 9,0ºC para menos a 14,3ºC para mais. Já a variação da viscosidade absolu-ta foi de -3,2% a +2,6 %.

Note-se que a amostragem foi representativa, pois contemplou desde a curta distância, de cer-ca de 35 km, até a distância extrema, de cerca de 466 km. Foram observados tempos diferen-tes de estocagem do CAP no caminhão, sendo considerado curto (2 horas) e longo (23 horas),bem como o aquecimento do CAP no caminhão de até +14,3ºC.

A variação das viscosidades absolutas a 60ºC situou-se dentro dos parâmetros de repetibilidadedo ensaio, indicando que o transporte não afetou a consistência do CAP.

5.2 - Produção da mistura asfáltica

A dosagem, bem como os procedimentos de produção da mistura asfáltica foram estabelecidospelos técnicos responsáveis pelas usinas, sem interferência da IMPERPAV.

5.2.1 - Teor de CAP na misturaNo Anexo 10, é apresentada a tabela 1-10, composta dos seguintes dados: teor ótimo de CAP, teor

de CAP na mistura recém-produzida e variação dos teores de CAP. É apresentada, também,uma representação gráfica dos parâmetros citados.

Comparando-se os valores de variação dos teores de CAP obtidos nas misturas recém-produzi-das com o intervalo preconizado pelos órgãos rodoviários, que é de ± 0,3%, em massa, no-ta-se que cinco das misturas apresentaram variação fora do intervalo, sendo duas com va-lores significativamente inferiores. De modo geral, as misturas produzidas apresentaram teo-res de CAP inferiores aos teores ótimos. Tal fato se deve à preocupação de que teores eleva-dos podem ocasionar a formação de trilhas de roda.

Cabe ressaltar que o teor de CAP é um dos fatores importantes no processo de oxidação do ma-terial na usinagem, bem como ao longo do tempo de serviço. Teores abaixo do teor ótimo im-


16

plicam menores espessuras de recobrimento do agregado, acarretando maior severidade noprocesso de oxidação e diminuindo, com isso, a vida útil do revestimento asfáltico.

5.2.2 - UsinagemAs misturas asfálticas foram produzidas em cinco usinas gravimétricas e cinco usinas do tipo

drum-mixer, sendo três tradicionais, uma do tipo “contrafluxo” e outra do tipo triple-drum. No Anexo 10, é apresentada a tabela 2-10, que contém as viscosidades absolutas a 60ºC, antes e

após a usinagem, assim como a relação de viscosidade em função do tipo de usina. Na ta-bela 3-10, é demonstrada a variação da penetração antes e após a usinagem. Na tabela 4-10,são apresentadas as temperaturas da mistura recém-produzida e no momento do espalha-mento, assim como a temperatura do CAP recomendada para a mistura e a recomendadapara a compactação. O Anexo 10 exibe também as representações gráficas dos parâmetroscitados nas tabelas.

Analisando-se os valores das tabelas 2-10 e 3-10, assim como os das respectivas representaçõesgráficas, nota-se que as misturas asfálticas produzidas nas usinas do tipo drum-mixer tradi-cionais, de fluxo paralelo, com os CAP provenientes das refinarias REVAP e REPLAN, apresen-taram maior relação de viscosidade e menor porcentagem da penetração original do que asdas usinas gravimétricas, bem como as da usina triple-drum, no caso do CAP da refinariaREVAP. Este fato indica que ocorreu uma maior alteração na consistência do CAP nas mistu-ras asfálticas produzidas nas usinas do tipo drum-mixer tradicionais, de fluxo paralelo.

5.2.3 - ConsideraçõesUm dos fatores que influenciam negativamente o desempenho e a vida útil de um revestimen-

to asfáltico é a oxidação do CAP, o que ocorre quando ele entra em contato com o oxigêniodo ar. A velocidade de reação de oxidação aumenta consideravelmente com o acréscimo datemperatura. É citado na bibliografia que a velocidade de reação de oxidação do CAP com ooxigênio na temperatura de usinagem a 165ºC é quatro vezes superior à que ocorre à tem-peratura de 135ºC.

Outro fator importante na oxidação do CAP é a espessura do filme de CAP que reveste o agrega-do mineral, influenciando sobremaneira o aumento da consistência do CAP durante a usi-nagem e ao longo do tempo de serviço. A oxidação do CAP na usinagem, embora o tempo demistura seja de 30 a 90s, é bastante elevada, por causa da grande superfície do CAP expos-ta à alta temperatura e do contato da mistura com o oxigênio durante o revolvimento parahomogeneização do material.

A espessura característica do CAP sobre o agregado, no teor ótimo, é da ordem de 10 micra. Ca-so o teor de CAP na mistura seja 1% inferior ao teor ótimo, a espessura do CAP será da ordemde 8,0 micra (20% inferior). A oxidação do CAP, aliada à menor espessura do filme, acarretauma menor vida útil da mistura asfáltica.

5.3 - Caracterização do CAP

Analisando-se os resultados dos ensaios apresentados no Anexo 4, tabelas 11-4 a 20-4, verifica-se


17

que as amostras atenderam à especificação técnica, embora tenha que haver alguma tolerân-cia quanto a alguns valores da penetração a 25ºC, que se encontram abaixo do mínimo pre-conizado, bem assim quanto a alguns valores da perda de massa por aquecimento (ECA), osquais estão acima do especificado. É de notar-se que os valores determinados das penetraçõesa 25ºC estão abaixo da mediana do decil inferior da especificação, inclusive daqueles constan-tes dos certificados da Petrobras. Além do mais, os valores da penetração determinados noslaboratórios do IPT, do IPR e da NovaDutra, com exceção do resultado do IPT para a amostra37, são sistematicamente inferiores aos apresentados nos Certificados da Petrobras.

5.3.1 - ConsideraçõesNa análise dos resultados dos ensaios feitos nos laboratórios do IPT e do IPR, nota-se que há uma

diferença acentuada nos valores da viscosidade absoluta a 60ºC, bem como em relação aosapresentados nos Certificados da Petrobras e aos valores da viscosidade das amostras ensaia-das no laboratório do CENPES.

Analisando-se os resultados dos ensaios apresentados no Anexo 5, tabelas 1-5 e 2-5, antes eapós a repetição, bem como a sua representação gráfica, nota-se que as diferenças foram ex-pressivas. A variação dos resultados demonstrou a dificuldade na realização do ensaio no to-cante à calibração dos equipamentos, limpeza do tubo capilar, preparo da amostra, acon-dicionamento da amostra no banho térmico e medida do tempo de escoamento.

Cabe ressaltar que os valores apresentados neste relatório resultam de inúmeras repetições dosensaios, motivadas pelas disparidades dos resultados dos diferentes laboratórios e até de ummesmo laboratório.

5.4 - Gráfico de Heukelom

A bibliografia indica que um CAP, para ser classificado como tipo “S”, adequado para empregoem pavimentação, deve apresentar alinhamento entre as retas de um gráfico especial ela-borado em função dos valores marcados nos eixos das ordenadas, da viscosidade absolutae da penetração determinadas para diferentes temperaturas, representadas no eixo das ab-cissas. Caso não ocorra este alinhamento, o CAP pode ser enquadrado como tipo “S”, desdeque a diferença entre as temperaturas referentes ao ponto de amolecimento e à viscosida-de absoluta correspondente a 13000 P, seja inferior a 8ºC.

Analisando os gráficos de Heukelom apresentados no Anexo 4, nota-se que as retas correspon-dentes às amostras 1, 5 e 25 estão alinhadas, classificando o CAP como tipo “S”. As demaisamostras apresentaram certa defasagem, porém,com valor de diferença das temperaturasinferior a 8ºC, o que também as classifica como CAP tipo “S”.

5.5 - Fracionamento químico

Na busca de parâmetros que indiquem a qualidade do CAP, e como indicativo de qualidade emsua produção, recorreu-se também à análise química, que, segundo Marvillet (Proc. of AAPT),é empregada pelos técnicos no processo de refino.


18

Foram utilizados dois ensaios de fracionamento químico, no estudo:ASTM D 2006 (Rostler Sternberg) e ASTM D 4124 (cromatografia Iatroscam – SARA). O ensaio

de fracionamento químico separa os componentes do CAP em duas frações: asfaltenos emaltenos. No ensaio por cromatrografia Iatroscam (SARA), os maltenos são separadosem três frações: resinas, aromáticos e saturados. O ensaio SARA separa as frações em fun-ção do seu peso molecular. No ensaio Rostler Sternberg os maltenos são separados emquatro frações: bases nitrogenadas (N), primeiras acidafinas (A1), segundas acidafinas(A2) e saturados (P).

De acordo com a bibliografia, é sabido que o balanceamento das quantidades dos componen-tes do CAP é fundamental para o seu desempenho, desde a usinagem até a vida útil em ser-viço. Os parâmetros que indicam se um CAP é adequado para emprego em pavimentação,em função da metodologia utilizada são:

a) ASTM D 4124 – cromatografia Iatroscam (SARA) • Índice de Gaestel

0,3<IC<0,5

b) ASTM D 2006 – (Rostler Sternberg)• Suscetibilidade à sinérese

N/P >0,5

• Suscetibilidade ao envelhecimento1,5 ≥ (N + A1)/(A2 + P) ≥ 0,4

• Durabilidade (Gotolski)2,6 ≥ (N + A1 + A2)/(A + P) ≥ 1,3

Cabe salientar que, embora esses índices não constem das especificações técnicas, eles são úteispara analisar a homogeneidade química dos asfaltos produzidos nas refinarias do país, bemcomo para prever o seu desempenho em serviço.

Analisando-se os resultados do fracionamento químico feito pelo método ASTM D 2006, apre-sentados no Anexo 6, nota-se que a variação no teor dos componentes, antes e após a usina-gem, indica que ocorreu um aumento no teor de asfaltenos devido à transformação, prin-cipalmente, das bases nitrogenadas e das primeiras acidafinas. Os asfaltos provenientes daREPAR (amostras 17 e 21) e da REVAP (amostras 5 e 33) foram os que apresentaram aumen-to mais significativo no teor de asfaltenos.

No caso dos ensaios realizados pelo método ASTM D 4124, nota-se que, com exceção das amos-tras 29 e 33, os teores de asfaltenos e saturados não apresentaram variações significativas.No tocante aos demais componentes, em todas as amostras ocorreu alteração acentuada dosteores de aromáticos, que se transformaram, principalmente, em resinas. No caso das amos-tras 29 e 33, parte dos aromáticos e das resinas se transformou em asfaltenos.

Analisando-se os índices de Gaestel, nota-se que todos os valores são inferiores a 0,5, porém, no


19

caso dos CAPs provenientes das refinarias REVAP e REPAR, os índices estão próximos de 0,5,demonstrando que os asfaltos são do tipo sol-gel, os quais, devido à sua natureza aromáti-ca, tendem para asfaltos estruturados, do tipo gel. No tocante às amostras da REDUC, ambasapresentaram valor abaixo de 0,3, indicando tendência para asfaltos poucos estruturados,tipo sol. Estes fatos demonstram que as amostras apresentam sensibilidade à oxidação ca-talisada pela luz solar (J. Salathé – 1º Seminário Especial sobre Asfaltos, Fortaleza – 1984).

No que se refere aos índices de suscetibilidade à sinérese, suscetibilidade ao envelhecimento,e durabilidade de Gotolski das amostras coletadas nas refinarias antes da usinagem, nota-se que todas atenderam ao parâmetro de suscetibilidade à sinérese. No tocante ao índice desuscetibilidade ao envelhecimento, observa-se que as amostras da REDUC e da REVAP (1ª e3ª coletas) não atenderam ao recomendado, enquanto que as demais, embora tenham aten-dido aos índices, encontram-se próximas ao limite superior. Quanto ao índice de Gotolski, asamostras da REDUC apresentaram valores acima do intervalo recomendado, enquanto aamostra da REVAP apresentou valor próximo ao limite superior do intervalo recomendado.

No que respeita à durabilidade, principalmente em misturas abertas, as reações de oxidação sãomais intensas, transformando os aromáticos e as resinas em asfaltenos (SARA) e as bases ni-trogenadas e as primeiras acidafinas em asfaltenos (Rostler-Sternberg). De acordo com os es-tudos de Rostler e de Gotolski, pode ocorrer uma redução na vida útil dos revestimentos as-fálticos, em função da intensidade da radiação ultravioleta associada à temperatura elevada.

5.6 - Perda por aquecimento RTFOT

A especificação técnica vigente determina o valor da perda por aquecimento através do ensaiodo efeito do calor e do ar (ECA), onde a amostra é submetida à temperatura de 163ºC porcinco horas.

Neste estudo, além do ensaio ECA, foram realizados ensaios de perda por aquecimento do tipoRTFOT e ensaios de viscosidade absoluta a 60ºC, penetração a 25ºC e ponto de amolecimen-to, antes e após o ensaio RTFOT. O objetivo do ECA e do RTFOT foi simular o envelhecimentodo ligante durante a usinagem.

O ECA (Efeito do Calor e do Ar) e o RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test) são dois ensaios comuns deenvelhecimento para o Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) .

Muitos trabalhos sugerem que o ECA e o RTFOT são ensaios aproximadamente equivalentes e queentre eles podem ser estabelecidas inter-relações. Para testar a validade dessa afirmação, abibliografia cita um trabalho comparativo entre os dois ensaios, intitulado: Comparison ofthe Thin Film Oven Test and the Rolling Thin Film Oven Test, de autoria de Michael Zupanick.

Na execução da pesquisa, os autores utilizaram a base de dados da AMRL (AASHTO Material Re-ference Laboratory), a qual continha dados comparativos de 5200 repetições do ECA e 1800repetições do RTFOT. Os dados foram analisados para cada uma das quatro relações de en-velhecimento: relação de viscosidade a 60ºC, relação de viscosidade a 135ºC, percentual dapenetração retida a 25ºC e percentual de variação de massa.

De acordo com os resultados da pesquisa, os ensaios ECA e RTFOT não são inter-relacionáveis. ORTFOT é um tanto mais severo que o ECA , baseando-se em cada uma das quatro relações de


20

envelhecimento examinadas. Essa diferença na severidade não é inteiramente consistentede amostra para amostra. O SUPERPAVE adotou o RTFOT como ensaio para determinar ín-dices de envelhecimento do asfalto.

Essa diferença na classificação é parcialmente relacionada com a viscosidade inicial da amos-tra, sendo que a severidade relativa ao ECA tende a ser menor quando o asfalto virgemapresenta viscosidade elevada. Para maiores viscosidades, a convecção natural durante oensaio ECA é reduzida, diminuindo, dessa maneira, a transferência de massa e a sua seve-ridade. Outra explicação para essa diferença deve ser a tendência de certos asfaltos for-marem uma película na superfície da amostra durante o ensaio ECA, o que não ocorre du-rante o ensaio RTFOT e nem durante a usinagem da mistura. O emprego do ECA em espe-cificações baseadas no desempenho pode encorajar o emprego de aditivos, contra-indica-dos por mascararem o ensaio.

Os dados da pesquisa sugerem que o RTFOT é mais preciso que o ECA na estimativa da tendên-cia de uma amostra se tornar mais viscosa durante a usinagem. Entretanto, o ECA é geralmen-te mais preciso que o RTFOT em estimar a volatilidade dos asfaltos. O RTFOT, por ser mais rá-pido e mais preciso, e, por não permitir a formação de película, é o melhor ensaio para simu-lar o envelhecimento durante a usinagem da mistura asfáltica, sugerindo-se, portanto, quea Especificação Brasileira para CAP contemple essa metodologia. A previsão da consistênciado CAP durante a vida em serviço deve ser feita através do ensaio denominado PAV (Pressu-rized Aging Vessel), que é um ensaio de envelhecimento acelerado por oxidação do CAP atra-vés de ar pressurizado e temperatura elevada. Este ensaio utiliza como amostra o resíduo doensaio de perda por aquecimento RTFOT (método ASTM D-2872).

Analisando-se os resultados apresentados no Anexo 7, tabelas 1-7 a 5-7, nota-se que os valoresde perda de massa determinados no ensaio ECA são, em geral, superiores aos determinadosno ensaio RTFOT. Os valores da viscosidade absoluta a 60ºC, após o ensaio RTFOT, são supe-riores aos determinados após o ensaio ECA, indicando que o ensaio RTFOT é mais severo.

Adotando-se 0,5% em massa como sendo o valor máximo para perda por aquecimento no en-saio RTFOT, verifica-se que as amostras nº 5, da REVAP, e n° 17, da REPAR, apresentam va-lores superiores, enquanto as demais amostras coletadas nessas refinarias estão próxi-mas ao valor limite.

No que respeita aos resultados referentes ao ponto de amolecimento antes e após o ensaioRTFOT, nota-se que variou de +3°C a +6,5°C. Quanto à variação antes e após a usinagem, ob-serva-se que o ponto de amolecimento variou de +3,0ºC a +12,5ºC.

Adotando-se como variação máxima recomendada +8°C, após o ensaio RTFOT, verifica-se quetodas as amostras atenderam a este valor, fato não observado após a usinagem, quando duasamostras apresentaram valor superior e uma outra ficou no limite. Quanto ao valor da pe-netração antes e após o RTFOT, medida através da porcentagem da penetração original, ob-serva-se que a variação foi da ordem de 50% a 72%. Os valores após a usinagem apresenta-ram porcentagem da penetração original , tendo variado de 44% a 78%. Adotando-se o va-lor de 60% como máximo recomendado após o ensaio RTFOT, verifica-se que seis amostrasapresentaram valor inferior.


21

5.7 - Destilação por arraste

O ensaio de destilação por arraste foi contemplado neste estudo, tendo em vista que os ensaiosde perda por aquecimento simulam o aumento da consistência do CAP por causa das reaçõesde oxidação em temperaturas elevadas.

Uma vez que os asfaltos são produzidos através de misturas com óleos, dependendo do tipo deóleo empregado, do teor de umidade dos agregados, da temperatura de usinagem e do ti-po de usina utilizada na produção da mistura asfáltica, poderá ocorrer a extração dessesóleos por arraste, em face do vapor de água proveniente dos agregados.

Os pesquisadores J. Don Brock e Jim May estudaram esse assunto por causa dos problemas que,na década de 80, estavam ocorrendo nas emissões de gases nas usinas do tipo drum-mixer,nas quais era notada a presença de óleo nos coletores de finos, proveniente do CAP utiliza-do nas misturas asfálticas.

Na destilação do petróleo emprega-se o vapor de água para separar óleos leves da fração pesa-da, mesmo em temperaturas baixas, da ordem de 150ºC.

Na usina drum-mixer, os agregados, ao serem aquecidos a cerca de 165ºC, perdem a umidadecontida na forma de vapor. Esse vapor atravessa a “cortina”, agregados-CAP, em fase de mis-tura, provocando uma extração da fração leve do CAP. O tempo de mistura pode variar de 30sa 90s, conforme o tipo de usina e o tipo de tambor utilizado na produção da mistura asfál-tica. Agregados com 5% de umidade, em massa, geram cerca de 10% de vapor, em volume,e com 15% geram 35%.

Comparando-se o processo de refino, na refinaria, com o que ocorre no interior da usina drum-mixer, nota-se que no refino a temperatura, em geral, é maior e a superfície exposta ao va-por é menor, enquanto que na usina drum-mixer a temperatura do CAP é menor e a super-fície do filme exposta é maior.

Os petróleos são muito diferentes entre si e variam em função do local de exploração, conferin-do aos CAPs produzidos quantidades e composições químicas bastante distintas.

O CAP pode ser produzido diretamente no processo de refino, retirando-se do petróleo as fraçõesmais leves necessárias para o enquadramento do CAP nas especificações técnicas. Dessemodo, no caso do CAP 40, seria retirada do petróleo uma fração maior de leves do que no ca-so do CAP 7. Atualmente o CAP é produzido artificialmente a partir da destilação do petró-leo para retirada das frações leves, obtendo-se um resíduo de baixa penetração, que não seenquadra na especificação técnica. A este resíduo são, então, adicionados óleos, em quan-tidade suficiente para enquadrá-lo na especificação técnica.

A bibliografia indica que o CAP produzido artificialmente, por adição de óleo leve, dependen-do do tipo de óleo adicionado e do processo de amolecimento, poderá retornar à condiçãooriginal de consistência após 12 meses.

Se um CAP de menor consistência for adicionado ao resíduo com o intuito de enquadrá-lo na es-pecificação técnica, o produto irá apresentar uma melhor qualidade. Caso seja adicionadoóleo leve volátil, poderá ocorrer a sua evaporação no processo de usinagem e durante a suavida em serviço, provocando o aumento da sua consistência. Alguns óleos saturados apresen-tam boa resistência à evaporação.


22

A quantidade de óleo leve ou volátil adicionado ao CAP pode ser medida através do ensaio de des-tilação a vapor (ASTM D-255, modificado). Neste ensaio emprega-se a mesma aparelhagemindicada no método da ASTM, com as seguintes alterações:

• a quantidade de amostra ensaiada deve ser de 300g, e a quantidade de vapor a ser insufla-do deve corresponder a 800 ml de água condensada;

• a partir de 130ºC, a temperatura deve ser elevada a uma velocidade de 2,2ºC a 3,3ºC / minu-to, iniciando a aplicação do vapor a uma velocidade de 6 a 10 cm3/min.;

• ao atingir 215ºC, o ensaio deve prosseguir nessa temperatura até completar a quantidade devapor preconizada.

A amostra deve ser pesada antes e após a execução do ensaio, e a diferença em massa calcula-da percentualmente em relação ao peso da amostra inicial.

De acordo com a bibliografia citada, quando a perda no ensaio de destilação for superior a 1%em massa, pode ocorrer um aumento sensível da consistência do CAP constituinte demisturas asfálticas produzidas em usinas do tipo drum-mixer, dependendo do teor deumidade dos agregados.

Analisando-se os resultados apresentados no Anexo 8, nota-se que os valores de perda em mas-sa das amostras da REPAR e as de n.º 5 e 33, da REVAP, são superiores a 1%. No tocante ao au-mento da consistência, medida através da viscosidade Saybolt-Furol, assim como no que res-peita à penetração e ponto de amolecimento, antes e após os ensaios de destilação por ar-raste, nota-se que as amostras que, em geral, apresentaram maior variação coincidem comas que apresentaram maiores valores de perda em massa.

5.7.1 - ConsideraçõesO fato de os valores de penetração serem, em geral, superiores aos determinados nos ensaios de

perda por aquecimento decorre da circunstância de que, nesta metodologia, o aumento daconsistência do asfalto é devido à extração de parte do óleo adicionado ao resíduo asfálticopara enquadrar o CAP na especificação técnica. Esta metodologia não simula o que ocorreem termos de reação de oxidação do CAP pela ação do ar e temperatura durante a usinagem.

Desse modo, para CAP que apresente uma elevada perda de massa no ensaio de destilação porarraste, poderá ocorrer, após a usinagem, um aumento da consistência superior à determi-nada no ensaio RTFOT, em virtude da oxidação do CAP pela ação conjunta do ar, da tempe-ratura e da extração de óleos leves.

6 - CONCLUSÕES

Procurando fixar-se na importância da qualidade do ligante betuminoso, sem entrar em de-talhes quanto a outros fatores que interferem no comportamento da mistura asfáltica, o tra-


23

balho desenvolvido leva às conclusões e sugestões expostas a seguir. Essas conclusões fo-ram baseadas na caracterização completa, inclusive fracionamento químico e destilação porarraste, de amostras de asfalto coletadas em diversas refinarias, no período de março de2002 a abril de 2003.

• Considera-se que o asfalto satisfaz às especificações vigentes, muito embora alguns resul-tados encontrados nos ensaios realizados estejam muito próximos ou, algumas vezes, ul-trapassando os limites.

• O fato de o asfalto satisfazer às atuais especificações não elimina a constatação da heteroge-neidade do produto em face dos resultados dispersos encontrados em amostras de uma mes-ma refinaria ou de refinarias distintas. A heterogeneidade se apresenta bem evidente quan-do comparados os resultados do fracionamento químico (Anexo nº 6). É preocupante cons-tatar que, na ocorrência da falta de asfalto na região de abrangência de uma refinaria, a re-gião é atendida por outra cujo material pode apresentar características química e reológicamuito diferentes. Essa circunstância pode provocar conseqüências drásticas no abasteci-mento das usinas de misturas asfálticas (problemas de tancagem, mistura de asfaltos dife-rentes e dosagem), ameaçando comprometer seriamente a qualidade do serviço.

Por outro lado, os Certificados do CAP que atestam a qualidade do produto são datados do diado enchimento dos tanques das refinarias e não do dia em que ele é carregado. Em algu-mas cargas a defasagem entre as duas datas ultrapassou 20 dias. Seria útil, para um bomcontrole, que o Certificado fosse emitido em função dos ensaios feitos pelo menos no diaanterior ao da carga. Ou seja, a refinaria seria obrigada a ensaiar o CAP dos tanques dia-riamente. Estudos franceses comprovam perda de características do CAP em decorrênciado tempo de estocagem.

• As propriedades do CAP consideradas na atual especificação pouco ou nada contribuem pa-ra a previsão do comportamento do asfalto quando da aplicação ou em serviço.

• Na medida em que se deseja assegurar a uma mistura asfáltica um bom nível de desempe-nho, é importante avaliar as propriedades que contribuem para uma melhor previsão de seucomportamento sob tráfego. O asfalto, dentro da mistura, é, dentre outros, um dos parâme-tros condicionantes da deformação permanente e do trincamento. Devem constituir elemen-tos de especificação as correlações entre propriedades do asfalto, medidas através de ensaiosde laboratório (ponto de amolecimento, penetração, viscosidade e índice de suscetibilida-de térmica) que permitam indicar a possibilidade de ocorrência de degradação da misturaproveniente do ligante.

• A classificação por viscosidade absoluta a 60ºC das atuais especificações não traz qualquer van-tagem ou beneficio. É somente uma medida que se realiza numa faixa de temperatura ondea estrutura do asfalto evolui de maneira importante em função da temperatura, tensões me-


24

cânicas e do tempo. A cinética de desestruturação e de estruturação do sistema coloidal é len-ta e variável de um produto para outro, podendo também ocorrer influência acentuada do fe-nômeno de histérese térmica. A repetitividade da medida fica comprometida pelas variaçõesimportantes causadas na estrutura coloidal. Essas variações de estrutura conduzem a flutua-ções de viscosidade. Junte-se o fato de que a medida da viscosidade a 60ºC, além de delicada,é complexa, pois requer a utilização de aparelhos de difícil manejo e de elevado custo.

• Adotar a classificação por penetração a 25ºC como válida para todo o país. Entre as medi-das de consistência do asfalto, a penetração a 25ºC apresenta satisfatória precisão, é bastan-te difundida mundialmente e é a que mais se aproxima da nossa realidade, pois diz respei-to à simplicidade, custo e possibilidade de estabelecimento de correlações com a evoluçãodo ligante durante a aplicação.

• A priori, estabelecer o valor da relação (penetração antes e após o ensaio RTFOT): um míni-mo de 60% para penetração residual para o CAP 30/45 e 50/60, 55% para o CAP 85/100 e 50%para o CAP 150/200. Essa relação possibilitará limitar a degradação do ligante sofrida duran-te o processo de usinagem, a qual constitui um dos fatores importantes na ocorrência de de-sordens em revestimentos betuminosos.

• Limitar o Índice de Suscetibilidade Térmica aos valores -1 a +1. Estreitando-se esse índice, po-derão ser excluídos petróleos que produzam asfaltos com acentuada suscetibilidade a varia-ções de temperatura. Contribuir-se-á, assim, para diminuir a incidência da formação de trilhade rodas em revestimentos asfálticos submetidos a tráfego pesado e a temperatura elevada.

• Limitar em 8ºC a diferença do ponto de amolecimento antes e após RTFOT. A observância des-se limite contribuirá para diminuir os riscos de fissuramento por fadiga térmica, permane-cendo viva a propriedade auto-reparadora em revestimentos expostos a grande variação en-tre temperatura diurna e noturna.

• Determinar a viscosidade técnica (SSF ou Brookfield). Trata-se de uma medição que deveráser realizada a várias temperaturas, em regime lamelar. Sua finalidade é conhecer a tempe-ratura ótima para bombeamento e estocagem, além de possibilitar a construção da curva deviscosidade versus temperatura, com a finalidade de indicar a faixa de temperatura para oprojeto de mistura asfáltica.

• Limitar a perda por aquecimento em 0,5% em massa, determinada no ensaio RTFOT. Es-sa redução na perda por aquecimento promoverá uma melhoria no meio ambiente, de-vido à menor liberação de óleos leves no ar, assim como uma resistência ao envelhecimen-to precoce do asfalto.

• Adotar o ensaio de destilação por arraste, limitando em 1% o valor da perda em massa. Istominimizará o aumento da consistência do CAP durante a usinagem.


25

• Fazer constar do certificado emitido pelo fabricante uma indicação quanto à natureza quí-mica dominante (aromático ou naftênico). Esta indicação tem por objetivo auxiliar o proje-tista da mistura asfáltica na seleção mais adequada do ligante betuminoso para o serviço quese propõe (misturas densas ou misturas com elevado teor de vazios) com vistas à obtençãode maior resistência ao envelhecimento.

• Não fabricar asfaltos em unidade de refino mediante a mistura de resíduos com diluentes,tais como extrato aromático e óleo de xisto, sem comprovação prática. O desequilíbrio do sis-tema coloidal do asfalto pode acarretar fenômenos drásticos como, por exemplo, a exsuda-ção ou espelhamento dos revestimentos asfálticos.

O asfalto deve possuir características que permitam a usinagem na temperatura mais baixapossível e que correspondam à viscosidade 90 a 100 SSF.

A ação da insolação e a temperatura-ambiente elevada (o Brasil é considerado, em termos ge-néricos, um país de clima tropical, por conseguinte, sob a influência dominante de tempe-raturas elevadas) exercem modificações significativas nas características do asfalto aplicado.A reprodução desses efeitos em laboratório permanece ainda em campo duvidoso, muitoembora uma infinidade de trabalhos tenha sido feita, alguns com boa aproximação e acei-tação para climas continental e temperado. Entre esses trabalhos de pesquisa, o testeRTFOT+ PAV, desenvolvido no projeto SRHP, é adotado na especificação do SUPERPAVE. Damesma forma, o LCPC, em trabalhos de avaliação do asfalto em serviço, tem adotado o tes-te RTFOT+PAV como sendo o único parâmetro que correlaciona o ligante envelhecido arti-ficialmente com o envelhecimento que ocorre na usinagem e no pavimento ao longo do tem-po. Para as nossas condições de clima, deve-se considerar o ensaio RTFOT como teste de en-velhecimento acelerado em laboratório, conforme recomenda a metodologia ASTM D 2872.O ajuste do método para reproduzir as melhores condições fica sujeito a confirmação atra-vés de segmentos de pavimentos experimentais.

Não obstante o asfalto representar menos de 2% do consumo total dos produtos de petróleo co-mercializados pela Petrobras, ele é, no entanto, material de grande importância e suficiente-mente oneroso para assegurar a qualidade e durabilidade dos pavimentos flexíveis. Em verda-de o CAP, o seu manuseio, a sua correta aplicação e o seu comportamento nos revestimentos,em que é um dos principais componentes, são os responsáveis pela durabilidade de um patri-mônio de mais de 200 bilhões de reais. Portanto, qualquer tentativa no sentido de garantir-lheresistência ao envelhecimento é largamente compensada. Esse foi o principal objetivo destapesquisa, patrocinada pela Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias.

Como produto desta pesquisa é apresentado no anexo 11 uma proposta de especificação técni-ca para cimentos asfálticos de petróleo para emprego em pavimentação.

No anexo 12 apresenta-se uma metodologia para a execução do ensaio de destilação por arras-te com vapor saturado, constante da especificação técnica proposta, o qual se mostrou desuma importância na previsão da qualidade de cimento asfáltico de petróleo para empre-go em misturas asfálticas produzidas em usinas tipo drum-mixer de fluxo paralelo.


26

7 - BIBLIOGRAFIA1 DNC – DEPARTAMENTO NACIONAL DE COMBUSTÍVEIS, Especificação Técnica de Cimento Asfáltico de Petróleo.

2 ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – Ensaios sobre amostras de cimento asfáltico de petróleo.

3 ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALSASTM D – 255 Steam Distillation of Bituminous Protective Coatings.ASTM D – 2006 Fracionamento químico “Rostler-Sternberg”.ASTM D – 2872 Effect of Heat and Air on Rolling Film of Asphalt (RTFO).ASTM D – 4124.Cromatografia Iatroscam – “SARA”.

4 COMITÉ EUROPÉENNE DE NORMALIZATION, Norme Européenne EN 12591– Nov/1999.

5 SHELL BITUMEN UK, The Shell Handbook, 1990.

6 RAY BROWM: Superpave hot mix design (Palestra proferida no 14º Encontro de Asfalto do IBP – Instituto Brasileiro de Petróleo, no Rio de Janeiro, RJ, dez/1998).

7 BROCK, J. D.: “Oxidation of asphalt”, ASTEC Industries Technical Bulletin, T – 103, 1986.

8 BROCK, J. D, J. G. May, G.: “Light oils in Asphalt”, ASTEC Industries – Technical Bulletin, T – 116.

9 Brock, J. D; J. G. MAY, G. RENEGAR: “Segregación, acusas y soluciones, ASTEC Industries”, Technical Bulletin, T – 117 S.

10 ZUPANICK, M.: Comparison of thin film oven test and the rolling thin film oven test, AAPT– Association of Asphalt Paving Technologists.

11 DE BATS, F. TH & VAN GOOSWILLIGEN: Practical Reological characterization of paving grade bitumens , 4º Eurobitume, Madrid, 1989. (1-56).

12 BRÛLÉ B, RAMOND G, SUCH C.: Relations composition-structure-propriétés des bitumes routiers, LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées), Nº 148, mars-avril, 1987.

13 RAMOND G; LARADI N; PASTOR M.: Caracteristiques des bitumes utilisés en Algerie, Nº 225, mars - avril 2000.

14 BRÛLÉ B; MIGLIORI F.; SUCH C.: Composition, structure et comportement des bitumes routiers, LCPC Nº 141, jan-fev,1999.

15 Dossier: “Qualité des bitumes” – RGRA (Revue Générale des Routes et Aerodrome), Nº 772, avril, 1999.

16 Dossier “Un Materiau Moderne – Le Bitume” – RGRA, Nº 707, mai, 1993.

17 LOMBARDI B.: “Du petrole brut au bitume: La longue marche”, RGRA, Nº 707, 1993.

18 JAMOIS D., PLANCHE, J-P.:“Normalisation européenne des bitumes purs” – RGRA, Nº 772, 1999.

19 DE BATS, F. TH & VAN GOOSWILLIGEN: “Quality of paving grade bitumen – A practical approach in terms offunctional tests” - 4º Eurobitume, Madrid, 1989. (1-54).

20 J. SALATHÉ: Palestra proferida sob o título “Emprego de Asfaltos de Baixa Penetração na Pavimentação Urbana da Cidade do Rio de Janeiro” no 1º Seminário Especial sobre Asfaltos, Fortaleza,1984.

21 TONIAL, I. A.: “Influência do envelhecimento do revestimento asfáltico na vida de fadiga de pavimentos” – Tese de mestrado – UFRJ-COPPE, Jun/2002.

22 LEITE, L. F. M., CONSTANTINO, R. S., TONIAL, I. A.: “Evolução das especificações de cimentos asfálticos nos países desenvolvidos” – IBP (Instituto Brasileiro de Petróleo) 14700(a).

23 LEITE, L. F. M., CONSTANTINO, RIBEIRO, A. C.: Comparação das características dos asfaltos brasileiros com as constantes do banco de dados do MRL, do Programa SHRP, para ligantes asfálticos – 11ª Reunião de Pavimentação Urbana – ABPv(Associação Brasileira de Pavimentação).

24 PARANHOS, C. A. S.: “Separação química dos asfaltos”, Ref.: MC 0284/02, Jan/2003.


27

8 - AGRADECIMENTO

A IMPERPAV agradece à ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CONCESSIONÁRIAS DE RODOVIAS - ABCR, naspessoas do Dr. Moacyr Servilha Duarte, Adm. Carlos Alberto Felizola Freire e Engº Gil Firmi-no Guedes, por propiciarem a realização deste estudo.

9 - PARTICIPANTES

A equipe de trabalho foi composta por técnicos indicados pela ABCR e por técnicos da IMPERPAV.

ABCR • Engº Dultevir Guerreiro Vilar de Melo• Engº José Mário Cortes Chaves• Engº Francisco Matos Bezerra Lima

IMPERPAV• Engº Jorge Eduardo Salathé• Engº Heitor Roberto Giampaglia• Engº Fernando Augusto Júnior


DADOS REFERENTESÀS AMOSTRAGENS

ANEX

O 1


30

TABELA 1-1

Coleta de amostra de CAP na refinaria ou no caminhão transportador na saída da refinaria

Amostra

(nº)

1

5

9

13

17

21

25

29

33

37

Data

20/03/2002

10/04/2002

24/04/2002

23/05/2002

03/06/2002

05/06/2002

27/06/2002

06/08/2002

28/11/2002

11/03/2003

Horário

(h)

09:30

09:00

10:35

08:50

12:00

09:00

15:30

11:30

09:30

10:15

Local

Refinaria

REVAP

Caminhão

transportador na saída

da Refinaria REVAP

Refinaria REPLAN

Refinaria REPLAN

Refinaria REPAR

Refinaria REPAR

Refinaria REDUC

Refinaria REFAP

Refinaria REVAP

Refinaria REDUC

Temperatura da

Amostra (ºC)

143,9

149,0

160,0

160,0

142,7

142,0

140,0

139,0

143,0

137,2

Coleta

1ª da REVAP

2ª da REVAP

1ª da REPLAN

2ª da REPLAN

1ª da REPAR

2ª da REPAR

1ª da REDUC

1ª da REFAP

3ª da REVAP

2ª da REDUC


31

TABELA 2-1

Coleta de amostra de CAP no caminhão transportador

Amostra

(nº)

2

6

10

14

18

22

26

30

34

38

Data

20/03/2002

10/04/2002

24/04/2002

23/05/2002

04/06/2002

05/06/2002

27/06/2002

06/08/2002

28/11/2002

11/03/2003

Horário

(h)

14:50

11:40

11:50

14:00

09:05

15:50

18:50

16:00

15:00

08:00

Local de Coleta

Distância

Percorrida

(km)

171

72

76

140

466

166

40

35

166

130

Construtora

EBEC

Santa Isabel

RENOVIAS

Serveng-

Civilsan

RODPAR

REDRAM

MASTERPAV

Toniolo &

Busnello S/A

Construtora

LATINA

Almeida

e Filho

Endereço

Rod.

Piaçagüera-

Guarujá,

km 252 + 500m

Rod. Arthur

Matheus, 2371

Santa Isabel

Pedreira

Mogiana,

SP-147, km 56

Bairro: Portão

Queimado

Mogi-Mirim

Pedreira

Barueri - SP

Maringá - PR

Irati - PR

Nova Iguaçu -

RJ

Portão - RS

Rod. SP-55

Praia

Grande - SP

Rod. Volta

Redonda -

Pinheiral,

Km 1,85

Temperatura

da

Amostra

(º C)

136,0

152,0

151,7

151,0

156,8

155,2

147,1

148,9

142,0

151,3

Transportadora

e

Veículo

CEAM

CR-HRA0147

CV-HMF7446

GRECA

CR-BBG7008

CV-AGT0140

PROVIA

CR-BTT4816

CV-BTT4978

TROPICAL

CR-BYE2670

CV-GKT8106

GRECA

CR-AGT2288

CV-AGT4900

GRECA

CR-AGT1118

CV-BBG3600

FEAMIG

CR-GTP8291

CV-GUX1286

GRECA

PARMA

FREDERICO

CR-KMP0631

CV-KMP6198

Coleta

1ª da

REVAP

2ª da

REVAP

1ª da

REPLAN

2ª da

REPLAN

1ª da

REPAR

2ª da

REPAR

1ª da

REDUC

1ª da

REFAP

3ª da

REVAP

2ª da

REDUC


32

TABELA 3-1

Coleta de amostra de CAP no tanque da usina

Amostra

(nº)

3

7

11

15

19

23

27

31

35

39/39A

Data

22/03/2002

10/04/2002

25/04/2002

24/05/2002

04/06/2002

06/06/2002

28/06/2002

07/08/2002

29/11/2002

11/03/2003

Horário

(h)

10:20

22:10

07:20

08:50

15:00

07:10

09:15

08:10

07:30

14:00

Local de Coleta

Usina

(Tipo)

Gravimétrica

Drum- Mixer

Drum- Mixer

Gravimétrica

Drum- Mixer

(contrafluxo)

Gravimétrica

Gravimétrica

Drum- Mixer

Triple-Drum

Gravimétrica

Construtora

EBEC

Santa Isabel

RENOVIAS

Serveng-

Civilsan

RODPAR

REDRAM

MATERPAV

Toniolo &

Busnello S/A

Construtora

LATINA

Almeida e Filho

Endereço

Rod. Piaçagüera-Guarujá,

km 252 + 500m

Rod. Arthur Matheus,

2371 Santa Isabel

Pedreira Mogiana,

SP-146, km 56 Bairro

Portão Queimado

Mogi-Mirim

Pedreira Barueri - SP

Maringá - PR

Irati - PR

Nova Iguaçu - RJ

Portão - RS

Rod. SP-55

Praia Grande - SP

Rod. Volta Redonda -

Pinheiral, km 1,85

Temperatura

da

Amostra (ºC)

158,5

145,0

161,0

152,0

161,8

142,5

153,5

138,5

144,3

139,6

Coleta

1ª da

REVAP

2ª da

REVAP

1ª da

REPLAN

2ª da

REPLAN

1ª da

REPAR

2ª da

REPAR

1ª da

REDUC

1ª da

REFAP

3ª da

REVAP

2ª da

REDUC


33

TABELA 4-1

Coleta de amostra da mistura asfáltica na pista

Amostra

(nº)

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

Data

23/03/2002

11/04/2002

25/04/2002

24/05/2002

04/06/2002

06/06/2002

28/06/2002

07/08/2002

29/11/2002

11/03/2002

Distância

da Usina-

Pista (km)

38

65

14

14

60

17

28

41

10

**

Horário

(h)

13:10

03:00

10:20

13:30

17:30

08:45

12:45

11:00

08:40

14:30

Local de Coleta Temperatura da mistura

(ºC)

Construtora

EBEC

Santa Isabel

SENPAR

Auditerra

RODPAR

REDRAM

MASTERPAV

Toniolo &

Busnello S/A

Construtora

Viabiliza

Engenharia

Almeida

e Filho

Rodovia

e Trecho

Rod. dos Imigrantes, P.

Norte, km 68 + 670m

Rod. Presidente

Dutra, km 152*

SP-340 km 163

+ 245,70m, sentido

Campinas

Mogi-Mirim,

faixa esquerda

Rod. Castello Branco,

km38,sentido interior-

capital, pista direita

BR-376, km117 +

580m, sentido

Paranavaí-Alto

Paraná, pista direita

PR-438, km5 + 500m,

acesso ao município

de Teixeira Soares

Rodovia Presidente

Dutra, km206 +

690m, pista sul, faixa

dois (Japeri)

Av. Florestal n°2200

(Fábrica de Calçados

Maide), Município

Dois Irmãos - RS

R. Farm. Sebastião

Alves Delmar, nº 256 a

168, Meia pista lado

par. Bairro Japuí - Mu-

nicípio São Vicente -SP

**

Na

Usina

166,0

165,4

(10:30h

10/04/2002)

176,1

172,5

167,8

177,2

172,4

171,3

154,7

155,3

Na

Pista

139,5

154,7

(03:00 -

11/04/2002)*

161,0

(Na acabadora)

140,8

(Início da

compactação)

152,0

(Na acabadora)

159,5

(Na acabadora)

174,3

(Na acabadora)

172,0

(Na acabadora)

146,8

(Na acabadora)

152,4

(Na acabadora)

**

Coleta

1ª da

REVAP

2ª da

REVAP

1ª da

REPLAN

2ª da

REPLAN

1ª da

REPAR

2ª da

REPAR

1ª da

REDUC

1ª da

REFAP

3ª da

REVAP

2ª da

REDUC

*Devido a problemas mecânicos na vassoura autopropulsionada, o revestimento não foi executado. A amostra foi co-letada no caminhão transportador.**Devido à ocorrência de chuva, a amostra foi coletada no caminhão transportador.


34

Variação da temperatura do CAP na Refinaria REVAP

Variação da temperatura do CAP na Refinaria REPLAN

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

1ª coleta

2ª coleta

3ª coleta

Temperatura na

Refinaria REVAP (ºC)

143,9

149

143

Temperatura no

caminhão na usina (ºC)

136

152

142

Temperatura no

tanque da usina (ºC)

158,5

145

144,3

Temperatura da mistura

na saída da usina (ºC)

166

165,4

154,7

Temperatura da

mistura na pista (ºC)

139,5

154,7

152,4

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

1ª coleta

2ª coleta

Temperatura na

Refinaria REPLAN (ºC)

160

160

Temperatura no


151,7

151

Temperatura no


161

152



176,1

172,5

Temperatura da


161

152


35

Variação da temperatura do CAP na Refinaria REPAR

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

1ª coleta

2ª coleta

Temperatura na

Refinaria REPAR (ºC)

142,7

142

Temperatura no


156,8

155,2

Temperatura no


161,8

142,5



167,8

177,2

Temperatura da


159,5

174,3

Variação da temperatura do CAP na Refinaria REDUC

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

1ª coleta

2ª coleta

Temperatura na

Refinaria REDUC (ºC)

140

137,2

Temperatura no


147,1

151,3

Temperatura no


153,5

139,6



172,4

155,3

Temperatura da


172


36

Variação da temperatura do CAP na Refinaria REFAP

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

1ª coleta

Temperatura na

Refinaria REFAP (ºC)

139

Temperatura no


148,9

Temperatura no


138,5



171,3

Temperatura da


146,8


SEQÜÊNCIA FOTOGRÁFICAILUSTRATIVA REFERENTE

ÀS COLETAS

ANEX

O 2


38

Coleta da amostra quando do

carregamento da carreta (REVAP).

➧

Aquecimento do CAP antes do

descarregamento na usina.

➧ Coleta da amostra no caminhão transportador

no momento do descarregamento na usina.

➧

Medição da temperatura do CAP, no tanque da usina,

no momento da usinagem.

➧

Medição da temperatura do

CAP no momento da coleta (REVAP).

➧

Enchimento das embalagens

com volume de 900ml (REVAP).

➧


39

Medição da temperatura asfáltica na pista,

no momento do espalhamento.

➧ Coleta da mistura asfáltica na pista.➧

Medição da temperatura da mistura asfáltica no

caminhão, na usina, no momento do carregamento.

➧

Coleta do CAP, no tanque da usina,

no momento da usinagem.

➧ Enchimento das embalagens com o CAP

coletado no tanque da usina.

➧


CERTIFICADOS DA PETROBRAS

ANEX

O 3


42


43


44


45


46


47


48


49


50


51


RESULTADOS DOS ENSAIOSDE LABORATÓRIO

ANEX

O 4


Amostra 4

Granulometria

Teor de betume, %Em relação à massa 5,3Em relação ao agregado 5,6

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

54

Diâmetro dos Grãos (mm)Classificação Argila Silte Areia Fina Areia Média A.Grossa Pedregulho

A.B.N.T

Peneira (mm)

Peneira (mm)

19,1

12,7

9,5

4,8

2,36

0,62

0,30

0,15

0,075

%, que passa

100

80-100

70-90

50-70

35-50

18-29

13-23

8-16

4-10

%, que passa

100

82-96

79-89

50-60

36-44

21-29

16-24

9-15

4-8

%, que passa

100

93,63

81,84

58,75

43,18

29,07

23,18

13,66

7,52

Faixa 4 (Instituto de Asfalto)

Faixa de trabalho

Resultado do ensaio(Amostra 4)

Faixa B’ (NovaDutra) - Inferior Faixa de Trabalho - Inferior Resultado do Ensaio

Faixa B’ (NovaDutra) - Superior Faixa de Trabalho - Superior*

IPT DEC - AIVIO

ENSAIO DE GRANULOMETRIA DO AGREGADO OBTIDO DA AMOSTRA 4

RESPONSÁVEL TÉCNICO:

Rubens VieiraRT 00.000

DESENHO:

DATA: MAIO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis

ABCR - Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias


55


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 8

Granulometria


Peneira (mm)

25,4

19,1

9,5

4,8

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

90-100

63-90

44-75

30-55

15-32

8-20

5-8

%, que passa

100

93-100

66-80

44-54

30-40

17-27

14-18

7-8

%, que passa

100

100

83

62

46

31

21

10

Faixa B’ (NovaDutra)

Faixa de trabalho

Resultado do ensaio(granulometria - Amostra 8)

Faixa B’ (NovaDutra) - Inferior Faixa de Trabalho - Inferior Resultado do Ensaio

Faixa B’ (NovaDutra) - Superior Faixa de Trabalho - Superior*

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)

IPT DIVISÃO DE ENGENHARIA CIVIL - DECAgrup.de Infra-Estrutura Viária, Impermeabilização e Obras - AIVIO

Gráfico da Granulometria - Amostra 8


Rubens VieiraRT Nº

DESENHO Nº 6

DATA: MAIO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


56


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 12

Granulometria


Peneira (mm)

19,1

12,7

4,8

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

85-100

50-80

30-65

15-40

10-25

6-10

%, que passa

100

95

64

40

21

14

9

Faixa C(DER/SP)


Faixa C (DER/SP) - Inferior Faixa C (DER/SP) - Superior Resultado do Ensaio*

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)




Rubens VieiraRT Nº

DESENHO Nº 7

DATA: MAIO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


57


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 16

Granulometria


Peneira (mm)

25,4

19,1

9,5

4,8

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

90-100

63-90

44-75

30-55

15-32

8-20

5-8

%, que passa

100

100

70

56

40

20

12

7

Faixa C(DERSA)


Faixa C (DERSA) - Inferior Faixa C (DERSA) - Superior Resultado do Ensaio*

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)




Rubens VieiraRT Nº

DESENHO Nº 8

DATA: MAIO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Peneira (mm)

19,1

12,7

9,5

4,6

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

80-100

70-90

50-70

33-48

15-25

8-17

4-10

%, que passa

100

95

88

75

50

20

12

7

Faixa III(DER/PR)


58


A.B.N.T

Amostra 20

Granulometria

Faixa III (DER/PR) - Inferior Faixa III (DER/PR) - Superior Resultado do Ensaio*

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)




Rubens VieiraRT Nº 59 890

DESENHO Nº 9

DATA: JUNHO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

200

100

80 50 40 30 16 10 4 3/8||

1/2||

3/4||

1|| 1,5||

2||

0,00

05

0,00

1

0,01 0,1 1 10 50

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 24

Granulometria


Peneira (mm)

19,1

12,7

9,5

4,8

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

85-100

75-100

50-85

30-75

15-40

8-30

5-10

%, que passa

100

91

80

62

48

30

14

7

Faixa C(DNER)


Faixa C (DNER) - Inferior Faixa C (DNER) - Superior Resultado do Ensaio*

59

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)




Rubens VieiraRT Nº

DESENHO Nº 10

DATA: MAIO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


60


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 28

Granulometria

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)


Peneira (mm)19,112,79,54,82,000,420,180,075

%, que passa1008873523622136





DESENHO Nº 2

DATA: JULHO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


61


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 32

Granulometria


PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)

Faixa C (DERSA) - Inferior Faixa C (DERSA) - Superior Resultado do Ensaio*

Peneira (mm)

19,1

12,7

9,5

4,8

2,38

0,42

0,15

0,075

%, que passa

100

90-100

80-92

62-77

42-57

22-37

10-20

5-8

%, que passa

100

100

97

84

62

25

15

11

Faixa IIDO POA





Rubens VieiraRT Nº60 003

DESENHO Nº 02

DATA: AGOSTO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


62


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 36

Granulometria


Peneira (mm)

19,1

12,7

4,8

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

85-100

50-80

30-65

15-40

10-25

6-10

%, que passa

100

100

79

56

33

22

10

Faixa C(DER/SP)


Faixa C (DER/SP) - Inferior Faixa C ( DER/SP) - Superior Resultado do Ensaio*

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)





DESENHO Nº 02

DATA: DEZENMBRO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


63


A.B.N.T

Peneira (mm)

Amostra 40

Granulometria


Peneira (mm)

19,1

12,7

9,5

4,8

2,00

0,42

0,18

0,075

%, que passa

100

85-100

75-100

50-85

30-75st-85

Faixa C (DNER) - Inferior Faixa C (DNER) - Superior Resultado do Ensaio*

PORC

ENTA

GEM

QU

E PA

SSA

(%)

PENEIRAS (ASTM)

PORC

ENTA

GEM

RET

IDA

(%)

IPT DIVISÃO DE ENGENHARIA CIVIL - DEC


RESPONSÁVEL PELO AGRUPAMENTO RT Nº 65 039

DATA: ABRIL/2003

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

200

100

80 50 40 30 16 10 4 3/8||

1/2||

3/4||

1|| 1,5||

2||

0,00

05

0,00

1

0,01 0,1 1 10 50

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


64

Amostra 1

ÁBACO DE HEUKELOM


Gráfico da classificação de Heukelom - Amostra 1


Tecnólogo Rubens VieiraRT Nº 00.000

DESENHO Nº 01

DATA: 15.05.2002

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:


PENETRAÇÃO, 0,1 mm

VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC

BITUMEN TEST DATA CHART

(Prof. W. Heukelom, J. Inst. Petr. 55 (1969) 404-417)


65

Amostra 5

ÁBACO DE HEUKELOM





DESENHO Nº 01

DATA: 15.05.2002

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




66

Amostra 9

ÁBACO DE HEUKELOM





DESENHO Nº 02

DATA: 15.05.2002

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




67

Amostra 13

ÁBACO DE HEUKELOM





DESENHO Nº 03

DATA: 15.05.2002

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




68

Amostra 17

ÁBACO DE HEUKELOM





DESENHO Nº 04

DATA: 15.05.2002

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




69

Amostra 21

ÁBACO DE HEUKELOM





DESENHO Nº 05

DATA: 15.05.2002

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




70

Amostra 25

ÁBACO DE HEUKELOM




Rubens VieiraRT Nº 60.330

DESENHO Nº 01

DATA: AGOSTO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




71

Amostra 29

ÁBACO DE HEUKELOM





DESENHO Nº 01

DATA: SETEMBRO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




72



RESP.PELO AGRUPAMENTO:


DESENHO Nº 01

DATA: SETEMBRO/02

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC



Amostra 33

ÁBACO DE HEUKELOM


73

Amostra 37

ÁBACO DE HEUKELOM



RESP.PELO AGRUPAMENTO:


DESENHO Nº 01

DATA: ABRIL/2003

ESCALA: SEM ESCALA

ELABORAÇÃO:

Marcus dos Reis



VISCOSIDADE, POISES

TEMPERATURE, ºC




74

Tabela 1-4 (1ª coleta da REVAP)

Teor de CAP na mistura recém-produzida

Ensaios Am 4 Teor Ótimo

Mistura 5,3 5,2

Agregados 5,6Teor de CAP (% em massa)




Mistura 4,7 4,7


Tabela 3-4 (1ª coleta da REPLAN)



Mistura 3,7 5,0





Mistura 4,6 4,8


Tabela 5-4 (1ª coleta da REPAR)



Mistura 4,1 5,2



75




Mistura 4,4 4,9


Tabela 7-4 (1ª coleta da REDUC)



Mistura 4,9 5,1


Tabela 8-4 (1ª coleta da REFAP)



Mistura 6,2 6,0





Mistura 5,1 5,0





Mistura 5,9 5,5



76

Espuma a 175ºC não espumou não espumou não espumou - - -

Penetração a 15ºC, 1/10mm - - 12 - - -

Penetração a 25ºC, 1/10mm 50 min. 51 46 46 46 28 61,0 55,0 -5(-9,8%)



Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 208 161 158 148 254 1,6 1,2 -47(-22,6%)

Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 30 a 150 35 29 28 25 41 1,4 1,2 -6(-17,1%)

Viscosidade absoluta a 60ºC (P) 2000 a 3500 2740 2607 2643 2554 7311 2,8 2,7 -133(-4,8%)

Viscosidade cinemática a 90ºC (cSt) - - 8902 - - -



Ductilidade (cm) - - >100 >100 >100 >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,4

Ponto de fulgor (ºC) 235 min. 306 292 - - -

Ponto de amolecimento (ºC) - 51 51,5 51 51 56,5 5,0 5,5 0,5(1,0%)

Solubilidade em tricloroetileno (%) 99,5 min. 99,9 99,9 - - -

Perda em massa por volatilidade (ECA), % 1,0 máx. -0,2 -0,3 - - -

Penetração após ECA, a 25ºC, 1/10mm - - - - - -

Ponto de amolecimento após ECA, ºC - - - - - -

Viscosidade absoluta a 60ºC após ECA (P) - - 5309 - - -

Ductilidade, cm após ECA 20 min. >150 >100 - - -

Relação de viscosidade 4,0 máx. 2,2 1,8 - - - -0,3(-13,6%)

Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -0,9 -0,9 - - -0,9 0(0%)

Fracionamento químico

* (A) Asfaltenos 18,7 21,8 3,1

* (N) Bases nitrogenadas 36,7 35,3 -1,4

* (A1) Primeiras acidafinas - - 12,8 - - 11,3 -1,5

* (A2) Segundas acidafinas 18,3 17,8 -1,5

* (P) Saturados 13,5 13,8 0,3


Emissão do Certificado Petrobras: 17/mar/2002 – Coleta da Amostra: 22/mar/2002

Especificação Certificado Resultados Alteração Variação Am1 -

Ensaios DNC CAP 20 Petrobras Amostra Amostra Amostra Amostra Am4/Am1 Am4/Cert. Cert. Petrobras

1 2 3 4 (6 dias)


77



Penetração a 25ºC, 1/10mm 50 min. 52 45 - - 17 38% 33% -7(-13,5%)



Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 226 225 - - 416 1,8 1,8 -1(-0,4%)

Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 30 a 150 42 39 - - 59 1,5 1,4 -3(-7,1%)

Viscosidade absoluta a 60ºC (P) 2000 a 3500 3240 3359 3008 2970 30969 9,2 9,6 119(3,7%)




Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,2


Ponto de amolecimento (ºC) - 51 51 - - 63,5 12,5 12,5 0(0%)


Perda em massa por volatilidade (ECA) % 1,0 máx. -0,7 -1,3 - - -





Relação de viscosidade 4,0 máx. 2,3 2,5 - - - 0,2(8,7%)

Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -0,9 -1,2 - - -0,5 0,3(33,3%)


* (A) Asfaltenos 22,6 29,8 7,2




* (P) Saturados 14,2 14 -0,2

Tabela 12-4 (2ª da REVAP)

Emissão do Certificado Petrobras: 29/mar/2002 – Coleta da Amostra: 10/abr/2002



5 6 7 8 (12 dias)


78






Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 183,8 207 - - 288 1,4 1,6 23,2(12,6%)

Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 30 a 150 32,3 36 - - 51 1,4 1,6 4(12,6%)





Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,3


Ponto de amolecimento (ºC) - 50 50 - - 58 8 8 0(0%)

Solubilidade em tricloroetileno (%) 99,5 min. 100 98,6 - - -







Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -0,8 -1,1 - - -0,6 -0,3(-37,8%)


* (A) Asfaltenos 19 23,4 4,4

* (N) Bases nitrogenadas 32,5 30,5 -2


* (A2) Segundas acidafinas 20,7 20,8 0,1

* (P) Saturados 13,2 12,8 -0,4


Emissão do Certificado Petrobras: 6/abr/2002 – Coleta da Amostra: 24/abr/2002



9 10 11 12 (18 dias)


79



Penetração a 25ºC, 1/10mm 50 min. 51 49 - 121 32 65% 63% -2(-3,9%)



Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 174,1 222 - 138 270 1,2 1,6 48(27,5%)

Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 30 a 150 30,4 35 - 28 44 1,3 1,5 5(16,7%)





Ductilidade (cm) - - >100 - >100 >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,1


Ponto de amolecimento (ºC) - 49,5 51 - 45 56 5 6,5 1,5(3%)


Perda em massa por volatilidade (ECA), % 1,0 máx. 0 -0,2 - - -





Relação de viscosidade 4,0 máx. 1,6 1,7 - - - 0,1(6,2%)

Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -1,2 -1,5 - - -0,8 0,3(25%)


* (A) Asfaltenos 19,6 23,6 4



* (A2) Segundas acidafinas 20,3 20,4 0,1

* (P) Saturados 12,9 13 0,1


Emissão do Certificado Petrobras: 14/mai/2002 – Coleta da Amostra: 23/mai/2002



13 14 15 16 (9 dias)


80






Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 188 205 - - 348 1,7 1,9 17(9%)






Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,2


Ponto de amolecimento (ºC) - 50 51 - - 56 5 7,5 2,5(5,2%)






Ductilidade, cm após ECA 20 min. 90 >100 - - -

Relação de viscosidade 4,0 máx. 2,8 2,8 - - - 0(0%)

Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -1,3 -1,0 - - -0,8 -0,3(-23,1%)


* (A) Asfaltenos 24,5 31,6 7,1




* (P) Saturados 15,7 16,2 0,5


Emissão do Certificado Petrobras: 16/mai/2002 – Coleta da Amostra: 3/jun/2002



17 18 19 20 (18 dias)


81






Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 177,5 200 - - 433 2,2 2,4 22,5(12,7%)






Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,3


Ponto de amolecimento (ºC) - 48,5 51 - - 58 7 9,5 2,5(5,2%)






Ductilidade,cm após ECA 20 min. >150 >100 - - -


Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -1,1 -0,9 - - -0,9 0,2(18,2%)


* (A) Asfaltenos 23,1 31,8 8,7




* (P) Saturados 15,3 15,2 -0,1


Emissão do Certificado Petrobras: 20/mai/2002 – Coleta da Amostra: 5/jun/2002



21 22 23 24 (16 dias)


82



Penetração a 25ºC, 1/10mm 30 min. 30 36 - - 28 78% 93% 6(20%)




Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 40 a 150 44,5 40 - - 48 1,2 1,1 -4,5(-10,1%)





Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,3


Ponto de amolecimento (ºC) - 53,5 54 - - 57 3 3,5 0,5(0,9%)

Solubilidade em tricloroetileno (%) 99,5 min. 100 100 - - -

Perda em massa por volatilidade (ECA), % 1,0 máx. 0 0 - - -




Ductilidade, cm após ECA 10 min. 34 >100 - - -


Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -1,4 -1,1 - - - 0,3(21,4%)


* (A) Asfaltenos 18,1 21,6 3,5


* (A1) Primeiras acidafinas - - 19,1 - - 18 -1,1


* (P) Saturados 6,1 6 -0,1


Emissão do Certificado Petrobras: 16/jun/2002 – Coleta da Amostra: 27/jun/2002



25 26 27 28 (11 dias)


83



Penetração a 25ºC, 1/10mm 50 min. 53 54 - - 35 65% 66% 1(1,9%)



Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 209 155 - - 270 1,7 1,3 -54(25,8%)

Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 30 a 150 40 34 - - 43 1,3 1,1 -6(-15%)





Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,2

Ponto de fulgor (ºC) 235 min. >235 318 - - -


Solubilidade em tricloroetileno (%) 99,5 min. 100 100 - - -

Perda em massa por volatilidade (ECA), % 1,0 máx. 0 -0,2 - - -






Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -0,6 -0,6 - - - 0(0%)


* (A) Asfaltenos 17,7 22 4,3

* (N) Bases nitrogenadas 31,3 28,3 -3

* (A1) Primeiras acidafinas - - 19 - - 18,2 -0,8


* (P) Saturados 11,3 11,3 0

Tabela 18-4 (1ª coleta da REFAP)

Emissão do Certificado Petrobras: 28/jul/2002 – Coleta da Amostra: 6/ago/2002



29 30 31 32 (9 dias)


84






Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC 120 min. 193 201 - - 252 1,2 1,3 8(4,1%)

Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC 30 a 150 36 27 - - 39 1,4 1,1 -9,5(-26%)

Viscosidade absoluta a 60ºC (P) 2000 a 3500 2750 2122 2134 2158 6561 3,1 2,4 -628(-22,8%)




Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,2










Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -0,9 -1,1 - - - 2(22,2%)


* (A) Asfaltenos 18,1 23,3 5,2




* (P) Saturados 13,4 13,1 -0,3


Emissão do Certificado Petrobras: 23/nov/2002 – Coleta da Amostra: 28/nov/2002


Ensaios DNC CAP 20 Petrobras Amostra Amostra Amostra Amostra Am36/Am33 Am36/Cert. Cert. PETROBRAS

33 34 35 36 (5 dias)


85












Ductilidade (cm) - - >100 - - >100

Teor de cinzas (%) - - - - - 0,2


Ponto de amolecimento (ºC) - 49 50 - - 54 4 5 1(2,0%)



Penetração após ECA, a 25ºC, 1/10mm - - 49 - - -

Ponto de amolecimento após ECA, ºC - - 53 - - -




Índice de suscetibilidade térmica -1,5 a 1,0 -1,5 -0,8 - - - 0,6(40%)


* (A) Asfaltenos 17,8 21,9 4,1




* (P) Saturados 4,9 4,7 -0,2


Emissão do Certificado Petrobras: 15/fev/2003 – Coleta da Amostra: 11/mar/2003



37 38 39 40 (23 dias)


86

Variação da penetração a 25ºC do CAP 20 da Refinaria REVAP

70

60

50

40

30

20

10

0

Certificado Petrobras

Amostra da Refinaria REVAP

Recuperado da pista

% da penetração original

1ª Coleta

51

46

28

61

2ª Coleta

52

45

17

38

3ª Coleta

55

53

30

57

Variação da penetração a 25ºC do CAP 20 da Refinaria REPLAN

70

60

50

40

30

20

10

0


Amostra da Refinaria REPLAN

Recuperado da pista


1ª Coleta

59

48

28

58

2ª Coleta

51

49

32

65


87

Variação da penetração a 25ºC do CAP 20 da Refinaria REPAR


Amostra da Refinaria REPAR

Recuperado da pista


1ª Coleta

55

48

32

67

2ª Coleta

61

53

24

45

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Variação da penetração a 25ºC do CAP 40 da Refinaria REDUC


Amostra da Refinaria REDUC

Recuperado da pista


1ª Coleta

30

36

28

78

2ª Coleta

51

60

36

60

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0


88

Variação da penetração a 25ºC do CAP 20 da Refinaria REFAP


Amostra da Refinaria REFAP

Recuperado da pista


1ª Coleta

53

54

35

65

70

60

50

40

30

20

10

0


89

Variação da viscosidade absoluta a 60ºC, do CAP 20 da Refinaria REVAP

32000

30000

28000

26000

24000

22000

20000

18000

16000

14000

12000

10000

8000

6000

4000

2000


Amostra da Refinaria REVAP

Recuperado da pista

1ª Coleta

2740

2607

7311

2ª Coleta

3240

3359

30969

3ª Coleta

2750

2122

6561


90

Variação da viscosidade absoluta a 60ºC, do CAP 20 da Refinaria REPLAN

10000

9500

9000

8500

8000

7500

7000

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000


Amostra da Refinaria REPLAN

Recuperado da pista

1ª Coleta

2120

2433

9369

2ª Coleta

2460

2561

6972


91

Variação da viscosidade absoluta a 60ºC, do CAP 20 da Refinaria REPAR

13000

12500

12000

11500

11000

10500

10000

9500

9000

8500

8000

7500

7000

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000


Amostra da Refinaria REPAR

Recuperado da pista

1ª Coleta

2320

2434

8182

2ª Coleta

2030

2328

12553


92

Variação da viscosidade absoluta a 60ºC, do CAP 40 da Refinaria REDUC

10500

10000

9500

9000

8500

8000

7500

7000

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000


Amostra da Refinaria REDUC

Recuperado da pista

1ª Coleta

4880

5090

10204

2ª Coleta

2590

2649

4954


93

Variação da viscosidade absoluta a 60ºC, do CAP 20 da Refinaria REFAP


Amostra da Refinaria REFAP

Recuperado da pista

1ª Coleta

2140

2160

7050

7500

7000

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000


94

Relação de viscosidade absoluta a 60ºC (viscosidade absoluta do CAP na refinaria / viscosidade absoluta do CAP recuperado da pista)

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

1ª Coleta

2ª Coleta

3ª Coleta

REVAP

2,8

9,2

3,1

REPLAN

3,9

2,7

REPAR

3,4

5,4

REDUC

2

1,9

REFAP

3,3


95

Perda por aquecimento (ECA)

1ª Coleta (Amostra da refinaria)

1ª Coleta (Certificado Petrobras)





REVAP

-0,3

-0,2

-1,3

-0,7

-0,7

-0,4

REPLAN

-0,2

-0,2

-0,2

-0,01

REPAR

-1,4

-0,7

-1,4

-0,8

REDUC

-0,01

-0,01

-0,1

-0,01

REFAP

-0,2

-0,01

0,1

0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,5

-0,6

-0,7

-0,8

-0,9

-1

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5


96

0,1

0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,5

-0,6

-0,7

-0,8

-0,9

-1

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,6







REVAP

-0,9

-0,9

-0,9

-1,2

-0,9

-1,1

REPLAN

-0,8

-1,1

-1,2

-1,5

REPAR

-1,3

-1

-1,1

-0,9

REDUC

-1,4

-1,1

-1,5

-0,8

REFAP

-0,6

-0,6

Índice de suscetibilidade térmica


97

Variação do Ponto de Amolecimento

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

50

49

48

47

46

45



1ª Coleta (Recuperada da pista)







REVAP

51

51,5

56,5

51

51

63,5

50,5

50

55

REPLAN

50

50

58

49,5

51

56

REPAR

50

51

56

48,5

51

58

REDUC

53,5

54

57

49

50

54

REFAP

52

52

55


ENSAIOS COMPARATIVOSDE VISCOSIDADE ABSOLUTA,

PENETRAÇÃO E PONTO DE AMOLECIMENTO

ANEX

O 5


100

Viscosidade absoluta a 60ºC (P)

Amostra (nº) Local de coleta Antes da repetição Após a repetição Variação (%)

1 R 2935 2607 11,7

2 C 2887 2643 8,5

3 T 2997 2554 14,4

5 R 3799 3359 11,6

6 C 3854 3008 21,9

7 T 3696 2970 19,6

9 R 2996 2433 18,8

10 C 3062 2393 21,8

11 T 2889 2330 19,3

13 R 2888 2561 11,3

14 C 2894 2548 12,0

15 T 913 983 7,7

17 R 2928 2434 16,9

18 C 2850 2355 17,4

19 T 2746 2386 13,1

21 R 2474 2328 5,9

22 C 2635 2388 9,4

23 T 2467 2154 12,7

25 R 6199 5090 17,9

26 C 6550 5000 23,7

27 T 6428 4959 22,8

29 R 2555 2160 15,5

30 C 2645 2124 19,7

31 T 817 763 6,6

33 R 2277 2122 6,8

34 C 2274 2134 6,2

35 T 2314 2158 6,7

37 R 2864 2649 7,5

38 C 2771 2657 4,1

39 T 2617 2626 0,3

R – Refinaria

C – Caminhão transportador

T – Tanque da usina

Tabela 1-5

Resultados dos ensaios de viscosidade absoluta a 60ºC realizados no IPT antes e após as repetições


101

Resultados dos ensaios de viscosidade absoluta a 60ºC realizados no IPT antes e após as repetições

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

01 5 9 13 17 21 25 29 33 37

Antes da repetição

Após a repetição

Visc

osid

ade

abso

luta

a 6

0ºC

(P)

Amostras


102


Amostra (nº) Local de coleta Antes da repetição Após a repetição Variação (%)

1 R 5779 - -

5 R 7049 11533 63,6

9 R 3886 5861 50,8

13 R 4408 - -

17 R 5626 9842 74,9

21 R 4297 - -

25 R 7513 9811 30,5

29 R 3946 4806 21,8

33 R 4139 5213 26,1

37 R 4069 4788 17,7

R – Refinaria

Tabela 2-5

Resultados dos ensaios de viscosidade absoluta a 60ºC após RTFOT realizados no IPR antes e após as repetições

Resultados dos ensaios de viscosidade absoluta a 60ºC após RTFOT realizados no IPR antes e após as repetições

12000

11000

10000

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

5 9 17 25 29 33 37

Antes da repetição

Após a repetição

Visc

osid

ade

abso

luta

a 6

0ºC

(P)

Amostras


103


Amostra (nº) Refinaria Petrobras IPT IPR CENPES

1 REVAP (1ª Coleta) 2740 2607 2528

5 REVAP (2ª Coleta) 3240 3359

9 REPLAN (1ª Coleta) 2120 2433

13 REPLAN (2ª Coleta) 2460 2561 2339

17 REPAR (1ª Coleta) 2320 2434 2425

21 REPAR (2ª Coleta) 2030 2328 1934 2350

25 REDUC (1ª Coleta) 4880 5090

29 REFAP (1ª coleta) 2140 2160

33 REVAP (3ª Coleta) 2750 2122 1857

37 REDUC (2ª Coleta) 2590 2649 2282

Tabela 3-5

Comparação dos resultados de ensaios de viscosidade absoluta a 60°C (P)

Penetração a 25°C (1/10mm)

Amostra (nº) Refinaria Petrobras IPT IPR

1 REVAP (1ª Coleta) 51 46 46

5 REVAP (2ª Coleta) 52 45 -

9 REPLAN (1ª Coleta) 59 48 -

13 REPLAN (2ª Coleta) 51 49 47

17 REPAR (1ª Coleta) 55 48 -

21 REPAR (2ª Coleta) 61 53 55

25 REDUC (1ª Coleta) 30 36 -

29 REFAP (1ª coleta) 53 54 -

33 REVAP (3ª Coleta) 55 53 50

37 REDUC (2ª Coleta) 51 60 47

Tabela 4-5

Comparação dos resultados de penetração


104

Viscosidade absoluta a 60°C (P)

Amostra (nº) Refinaria Petrobras IPT IPR

1 REVAP (1ª Coleta) 51,0 51,5 51

5 REVAP (2ª Coleta) 51,0 51,0

9 REPLAN (1ª Coleta) 50,0 50,0

13 REPLAN (2ª Coleta) 49,5 51,0 51

17 REPAR (1ª Coleta) 50,0 51,0

21 REPAR (2ª Coleta) 48,5 51,0 48

25 REDUC (1ª Coleta) 53,5 54,0

29 REFAP (1ª coleta) 52,0 52,0

33 REVAP (3ª Coleta) 50,0 50,0 49

37 REDUC (2ª Coleta) 48,5 50,0 49

Tabela 5-5

Comparação dos resultados de ponto de amolecimento


ENSAIOS DE FRACIONAMENTO QUÍMICO

ANEX

O 6


14583336912131617202124252837402932

9,78,911,29,38,77,89,810,711,410,113,813,012,512,54,33,72,62,88,59,0

37,834,133,030,141,236,937,133,640,532,040,632,738,833,654,653,458,952,349,538,7

31,636,635,641,330,832,035,340,232,141,528,935,830,635,325,626,723,228,226,633,7

20,920,720,419,419,423,317,815,416,116,416,718,618,118,615,516,215,316,715,418,7

106

Referência Resultados

Refinaria Nº da Amostra Saturados Aromáticos Resinas Asfaltenos

Tabela 1-6Resultados dos ensaios de fracionamento químico realizados no laboratório

da Ipiranga Asfaltos, de acordo com o método ASTM D 4124 (SARA)

Amostra coletada na refinaria Amostra coletada após usinagem

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC

REFAP


ESPECIFICAÇÕES

14583336912131617202124252837402932-

0,440,420,480,400,390,450,380,350,380,360,440,460,440,450,250,26 0,220,240,310,38

0,3 a 0,5

107

TABELA 2-6

Índice de instabilidade coloidal das amostras ensaiadas no laboratório da Ipiranga Asfaltos, de acordo com o método ASTM D 4124 (SARA)

Amostra coletada na refinaria Amostra coletada após usinagem

Referência Resultados

Refinaria Nº da Amostra Índice de Instabilidade Coloidal

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC

REFAP


108

Comparativo geral de todos os CAP’s antes e após a usinagemMétodo ASTM D 4124

REVAP 01

REVAP 04

REVAP 05

REVAP 08

REVAP 33

REVAP 36

REPLAN 09

REPLAN 12

REPLAN 13

REPLAN 16

REPAR 17

REPAR 20

REPAR 21

REPAR 24

REDUC 25

REDUC 28

REDUC 37

REDUC 40

REFAP 29

REFAP 32

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

saturados aromáticos resinas asfaltenos

PORCENTAGEM

REF

INAR

IA

9,7 37,8 31,6 20,9

8,9 34,1 36,3 20,7

11,2 33,0 35,6 20,4

9,3 30,1 41,3 19,4

8,7 41,2 30,8 19,4

7,8 36,9 32,0 23,3

9,8 37,1 35,3 17,8

10,7 33,6 40,2 15,4

11,4 40,5 32,1 16,1

10,1 32,0 41,5 16,4

13,8 40,6 28,9 16,7

13,0 32,7 35,8 18,6

12,5 38,8 30,6 18,1

12,5 33,6 35,3 18,6

4,3 54,6 25,6 15,5

3,7 53,4 26,7 16,2

2,6 58,9 23,3 15,3

2,8 52,3 28,2 16,7

8,5 49,5 26,6 15,4

9,0 38,7 33,7 10,7


109

Comportamento do CAP antes e após a usinagem da REVAP

Comportamento do CAP antes e após a usinagem da REPLAN

REVAP 01

REVAP 04

REVAP 05

REVAP 08

REVAP 33

REVAP 36

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


PORCENTAGEM

REF

INAR

IA

REPLAN 09

REPLAN 12

REPLAN 13

REPLAN 16

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


PORCENTAGEM

REF

INAR

IA

9,7 37,8 31,6 20,9

9,8 37,1 35,3 17,8

10,7 33,6 40,2 15,4

11,4 40,5 32,1 16,1

10,1 32,0 41,5 16,4

8,9 34,1 36,3 20,7

11,2 33,0 35,6 20,4

9,3 30,1 41,3 19,4

8,7 41,2 30,8 19,4

7,8 36,9 32,0 23,3


110

Comportamento do CAP antes e após a usinagem da REPAR

REPAR 17

REPAR 20

REPAR 21

REPAR 24

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


PORCENTAGEM

REF

INAR

IA

Comportamento do CAP antes e após a usinagem da REDUC

REDUC 25

REDUC 28

REDUC 37

REDUC 40

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


PORCENTAGEM

REF

INAR

IA

Comportamento do CAP antes e após a usinagem da REFAP

REFAP 29

REFAP 32

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


PORCENTAGEM

REF

INAR

IA

13,8 40,6 28,9 16,7

4,3 54,6 25,6 15,5

8,5 49,5 26,6 15,4

9,0 38,7 33,7 18,7

3,7 53,4 26,7 16,2

2,6 58,9 23,3 15,3

2,8 52,3 28,2 16,7

13,0 32,7 35,8 18,6

12,5 38,8 30,6 18,1

12,5 33,6 35,3 18,6


111

Refinaria Amostra Índice de suscetibilidade Índice de suscetibilidade Índice de durabilidade (nº) ao envelhecimento de Rostler à sinérese de Gotolski

1 1,6 2,7 2,1

4 1,5 2,6 1,8

5 1,4 2,4 1,7

8 1,2 2,2 1,3

9 1,4 2,4 2,1

12 1,3 2,4 1,8

13 1,4 2,6 2,1

16 1,3 2,4 1,7

17 1,3 2,1 1,5

20 1,1 1,7 1,1

21 1,4 2,2 1,6

24 1,2 1,8 1,1

25 1,7 5,2 3,1

28 1,6 5,1 2,6

29 1,3 2,8 2,4

32 1,3 2,5 2,0

33 2,7 1,6 2,2

36 2,5 1,5 1,7

37 4,3 1,4 3,4

40 4,3 1,4 2,8

Especificações - 0,4 a 1,5 Maior que 0,5 1,3 a 2,6

Tabela 3-6

Índices de qualidade e durabilidade das amostras ensaiadas no IPT de acordo com o método ASTM D-2006 (Rostler-Sternberg)

REVAP

REVAP

REPLAN

REPLAN

REPAR

REPAR

REDUC

REFAP

REVAP

REDUC


112

Comportamento do CAP antes e após a usinagem (Método Rostler-Sternberg)ASTM D-2006

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

asfaltenos (A) bases nitrogenadas (N) 1aS acidafinas (A1) 2aS acidafinas (A2) saturados (P)

REP

ARR

EDU

CR

EFAP

REP

LAN

REV

AP


1ª Coleta (CAP recuperado da pista)



















18,7 36,7 12,8 18,3 13,5

21,8 35,3 11,3 17,8 13,8

22,6 35,1 10,4 17,7 14,2

29,8 30,5 8,5 17,2 14

18,1 35,9 14,8 17,8 13,4

23,3 32,3 14,1 17,2 13,1

19 32,5 14,6 20,7 13,2

23,4 30,5 12,5 20,8 12,8

19,6 33,3 13,9 20,3 12,9

23,6 30,8 12,2 20,4 13

24,5 33,1 9,4 17,3 15,7

31,6 26,9 8,7 16,6 16,2

23,1 34,1 10,9 16,6 15,3

31,8 27,7 9,1 16,2 15,2

18,1 32,1 19,1 24,6 6,1

21,6 30,5 18 23,9 6

17,8 21,1 27,5 28,7 4,9

21,9 20,3 25,2 27,9 4,7

17,7 31,3 19 20,7 11,3

22 28,3 18,3 20,3 11,3


113

Comportamento do CAP antes e após a usinagem (Método Rostler-Sternberg)

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


REV

AP








0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


REP

LAN





18,7 36,7 12,8 18,3 13,5

21,8 35,3 11,3 17,8 13,8

22,6 35,1 10,4 17,7 14,2

29,8 30,5 8,5 17,2 14

18,1 35,9 14,8 17,8 13,4

23,3 32,3 14,1 17,2 13,1

19,6 33,3 13,9 20,3 12,9

23,6 30,8 12,2 20,4 13

19 32,5 14,6 20,7 13,2

23,4 30,5 12,5 20,8 12,8


114


0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

REP

AR






0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

RED

UC






0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0


REF

AP 1ª Coleta (Amostra da refinaria)


23,1 34,1 10,9 16,6 15,3

31,8 27,7 9,1 16,2 15,2

24,5 33,1 9,4 17,3 15,7

31,6 26,9 8,7 16,6 16,2

17,8 21,1 27,5 28,7 4,9

21,9 20,3 25,2 27,9 4,7

18,1 32,1 19,1 24,6 6,1

21,6 30,5 18 23,9 6

17,7 31,3 19 20,7 11,3

22 28,3 18,2 20,2 11,3




115

Fracionamento químico (Rostler-Sternberg) Refinaria REVAP

4038363432302826242220181614121086420







Asfaltenos

(A)

18,7

21,8

22,6

29,8

18,1

23,3

Bases

Nitrogenadas (N)

36,7

35,3

35,1

30,5

35,9

32,3

1as

Acidafinas (A1)

12,8

11,3

10,4

8,5

14,8

14,1

2as

Acidafinas (A2)

18,3

17,8

17,7

17,2

17,8

17,2

Saturados

(P)

13,5

13,8

14,2

14

13,4

13,1


116

Fracionamento químico (Rostler-Sternberg) Refinaria REPLAN

34

32

30

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0Asfaltenos Bases 1as 2as Saturados

(A) Nitrogenadas (N) Acidafinas (A1) Acidafinas (A2) (P)

19 32,5 14,6 20,7 13,2

23,4 30,5 12,5 20,8 12,8

19,6 33,3 13,9 20,3 12,9

23,6 30,8 12,2 20,4 13






117

Fracionamento químico (Rostler-Sternberg) Refinaria REPAR

34

32

30

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2



24.5 33,1 9,4 17,3 15,7

31,6 26,9 8,7 16,6 16,2

23,1 34,1 10,9 16,6 15,3

31,8 27,7 9,1 16,2 15,2






118

Fracionamento químico (Rostler-Sternberg) Refinaria REDUC

34

32

30

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2



18,1 32,1 19,1 24,6 6,1

21,6 30,5 18 23,9 6

17,8 21,1 27,5 28,7 4,9

21,9 20,3 25,2 27,9 4,7






119

Fracionamento químico (Rostler-Sternberg)Refinaria REFAP

Asfaltenos Bases 1as 2as Saturados


17,7 31,3 19 20,7 11,3

22 28,3 18,2 20,2 11,3



34

32

30

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0


120

Índice de suscetibilidade ao envelhecimento de Rostler (0,4 a 1,5)

REVAP

21,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0

Índice de suscetibilidade à Sinérese (>0,5)

REVAP

32,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0

Índice de durabilidade de Gotolsky (1,3 a 2,6)

REVAP1ª coleta (Amostra da refinaria) 2,11ª coleta (Amostra retirada da pista) 1,82ª coleta (Amostra da refinaria) 1,72ª coleta (Amostra retirada da pista) 1,33ª Coleta (Amostra da refinaria) 2,173ª Coleta (Amostra retirada da pista) 1,75

2,22

1,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0

1ª coleta (Amostra da refinaria) 1,61ª coleta (Amostra retirada da pista) 1,52ª coleta (Amostra da refinaria) 1,42ª coleta (Amostra retirada da pista) 1,23ª Coleta (Amostra da refinaria) 1,583ª Coleta (Amostra retirada da pista) 1,5

1ª coleta (Amostra da refinaria) 2,71ª coleta (Amostra retirada da pista) 2,62ª coleta (Amostra da refinaria) 2,42ª coleta (Amostra retirada da pista) 2,23ª Coleta (Amostra da refinaria) 2,683ª Coleta (Amostra retirada da pista) 2,47


121


REPLAN1ª coleta (Amostra da refinaria) 1,4

1ª coleta (Amostra retirada da pista) 1,3

2ª coleta (Amostra da refinaria) 1,4


21,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0






32,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0






2,22

1,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0


122


REPAR1ª coleta (Amostra da refinaria) 1,3




1,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0






32,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0






21,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0


123


REDUC1ª coleta (Amostra da refinaria) 1,7




21,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0






6

5

4

3

2

1

0






3,33

2,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0


124


REFAP1ª coleta (Amostra da refinaria) 1,3


1,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0




32,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0



1ª coleta (Amostra retirada da pista) 2

32,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0


125

AMOSTRAS COLETADAS NAS REFINARIASÍndice de suscetibilidade ao envelhecimento de Rostler (0,4 a 1,5)

REVAP REPLAN REPAR REDUC REFAP1ª coleta (Amostra da refinaria) 1,6 1,4 1,3 1,7 1,3

2ª coleta (Amostra da refinaria) 1,4 1,4 1,4 1,4 0


1,81,61,41,2

10,80,60,40,2

0

Índice de suscetibilidade à Sinérese de Rostler (>0,5)




5,55

4,54

3,53

2,52

1,51

0,50





3,33

2,72,42,11,81,51,20,90,60,3

0


RESULTADOS DOS ENSAIOS DEPERDA POR AQUECIMENTO

ANEX

O 7


128

Tabela 1-7

Comparação dos resultados de viscosidade absoluta a 60°C após perda por aquecimento

Amostra Refinaria Viscosidade absoluta a 60°C (P)

(n°) Petrobras (ECA) IPT (ECA) IPT (RTFOT) IPR (RTFOT) CENPES (RTFOT)

1 REVAP (1ª Coleta) 6028 5309 5779

5 REVAP (2ª Coleta) 7452 9600 12035 11533

9 REPLAN (1ª Coleta) 4452 4813 6373 5861

13 REPLAN (2ª Coleta) 3936 4901 4408

17 REPAR (1ª Coleta) 6496 8183 10671 9842 8430

21 REPAR (2ª Coleta) 6902 6275 4297 6674

25 REDUC (1ª Coleta) 10248 9179 12762 9811

29 REFAP (1ª Coleta) 4708 4453 6401 4806

33 REVAP (3ª Coleta) 7700 4886 5219

37 REDUC (2ª Coleta) 5439 4010 4788


129

Perda por aquecimento - RTFOT

Tabela 2-7

Comparação dos resultados dos ensaios de perda por aquecimento

Amostra Refinaria Perda (% em massa)

(n°) IPT (ECA) IPR (RTFOT) CENPES (RTFOT)





17 REPAR (1ª Coleta) 1,4 0,6 0,6

21 REPAR (2ª Coleta) 1,4 0,4 0,5


29 REFAP (1ª Coleta) 0,2 0,1



Obs.: Todos os CAP são tipo CAP 20, exceto a amostra 25, que é CAP 40.

REVAP REPLAN REPAR REDUC REFAP

1ª coleta 2ª coleta 3ª coleta

1

0,5

0

Perd

a po

r aqu

ecim

ento


130

Tabela 3-7

Resultados dos ensaios de viscosidade absoluta a 60°C, antes e após RTFOT, realizados no IPR

Amostra Refinaria Viscosidade absoluta a 60°C (P) Relação de viscosidade

(n°) Antes RTFOT Após RTFOT

1 REVAP (1ª Coleta) 2528 5779 2,3

5 REVAP (2ª Coleta) 3359 11533 3,4

33 REVAP (3ª Coleta) 1857 5219 2,8

9 REPLAN (1ª Coleta) 2433 5861 2,4

13 REPLAN (2ª Coleta) 2339 4408 1,9

17 REPAR (1ª Coleta) 2434 9842 4,0

21 REPAR (2ª Coleta) 1934 4297 2,2

25 REDUC (1ª Coleta) 5090 9811 1,9

37 REDUC (2ª Coleta) 2282 4788 2,1

29 REFAP (1ª Coleta) 2160 4806 2,2

Relação de viscosidade absoluta após ensaio de perda por aquecimento



4,5

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

Rel

ação

de

visc

osid

ade


131

Tabela 4-7

Resultados dos ensaios de ponto de amolecimento, antes e após RTFOT, realizados no IPR

Amostra Ponto de Amolecimento (ºC) Diferença (ºC)

Nº Refinaria Coleta Antes RTFOT Após RTFOT Após Usina Após RTFOT Após Usina

1 1ª 51 54 56,5 3 5,5

5 2ª 51 57,5 63,5 6,5 12,5

33 3ª 49 53 55 4 6

9 1ª 50 55,5 58 5,5 8

13 2ª 51 55 56 4 5

17 1ª 51 57 56 6 5

21 2ª 48 54 58 6 10

25 1ª 54 59 57 5 3

37 2ª 49 53 54 4 5

29 REFAP 1ª 52 55,5 55 3,5 3

Variação do ponto de amolecimento antes e após RTFOT e usinagem

1 5 33 9 13 17 21 25 37 29

Após RTFOT Após usinagem

14

12

10

8

6

4

2

0

Dif

eren

ça d

o po

nto

de a

mol

ecim

ento

Nº da amostra

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC


132

Tabela 5-7

Resultados dos ensaios de penetração, antes e após RTFOT, realizados no IPR,e após usinagem, realizados no IPT

Amostra Penetração a 25ºC (1/10mm) % da penetração original

Nº Refinaria Coleta Antes RTFOT Após RTFOT Após usinagem Após RTFOT Após usinagem

1 1ª 46 23 28 50 61

5 2ª 45 26 17 58 38

33 3ª 50 34 30 68 60

9 1ª 48 32 28 67 58

13 2ª 47 31 32 66 68

17 1ª 48 27 32 56 67

21 2ª 55 31 24 56 44

25 1ª 36 22 28 61 78

37 2ª 47 26 36 55 77

29 REFAP 1ª 54 31 35 57 65

Variação da penetração antes e após RTFOT e usinagem

1 5 33 9 13 17 21 25 37 29

Após RTFOT Após a usinagem

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

% d

a pe

netr

ação

ori

gina

l

Nº da amostra

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC


RESULTADOS DOS ENSAIOS DE DESTILAÇÃO POR ARRASTE

REALIZADOS NO LABORATÓRIO DA CONCESSIONÁRIA NOVADUTRA

ANEX

O 8


134

Resultados dos ensaios de destilação por arraste realizados na concessionária NovaDutra



2,4

2,2

2

1,8

1,6

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Perd

a em

mas

sa

Refinaria Amostra Perda em massa Penetração a 25°C (0,1mm) % da penetração

(nº) (%) Antes Após original

Tabela 1-8

Resultados de perda em massa e de penetração a 25ºC, antes e após ensaios de destilaçãopor arraste, realizados na concessionária NovaDutra

1

5

33

9

13

17

21

25

37

29

0,84

1,77

1,16

0,27

0,92

1,83

2,15

0,23

0,41

0,31

49

51

50

50

45

56

55

31

46

57

35

30

38

46

41

36

35

31

42

41

71

59

76

92

91

64

64

100

91

72

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC

REFAP


135




100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Porc

enta

gem

da

pene

traç

ão o

rigi

nal


136




8

7

6

5

4

3

2

1

0

Vari

ação

do

pont

o de

am

olec

imen

to (º

C)

Refinaria Amostra Perda em massa Ponto de amolecimento (°C) Variação

(nº) (%) Antes Após (°C)

Tabela 2-8

Resultados de perda em massa e ponto de amolecimento, antes e após ensaios de destilação por arraste realizados na concessionária NovaDutra

1

5

33

9

13

17

21

25

37

29

0,84

1,77

1,16

0,27

0,92

1,83

2,15

0,23

0,41

0,31

51

52

51

52

51

49

51

55

50

53

55

58

53

53

53

54

55

56

53

54

4

6

2

1

2

5

4

1

3

1

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC

REFAP


137




50

40

30

20

10

0

-10

-20

Vari

ação

da

visc

osid

ade

Sayb

olt-

Furo

l a 1

35 ºC

Refinaria Amostra Perda Viscosidade Saybolt-Furol (SSF) Variação (nº) em massa 135ºC 177ºC (%)

(%) Antes Após Antes Após 135ºC 177ºC

Tabela 3-8

Resultados de perda em massa e viscosidade Saybolt-Furol, antes e após ensaios de destilação por arraste realizados na concessionária NovaDutra

1

5

33

9

13

17

21

25

37

29

0,84

1,77

1,16

0,27

0,92

1,83

2,15

0,23

0,41

0,31

169

200

148

153

169

147

149

223

174

175

198

243

182

178

172

216

200

199

189

185

30

32

28

31

28

32

26

39

29

30

31

40

35

32

31

38

28

34

28

31

17

22

23

16

2

47

34

-11

9

6

3

25

25

3

11

19

8

-13

-3

3

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC

REFAP


138

Amostra Refinaria Perda em massa (%)

(nº) IPT (ECA) IPR (RTFOT) CENPES (RTFOT) NovaDutra (destilação)

Tabela 5-8

Comparação dos resultados dos ensaios de perda por aquecimento

Refinaria Amostra Perda em massa Densidade Variação (nº) (%) Antes Após (%)

Tabela 4-8

Resultados de perda em massa e densidade, antes e após ensaios de destilação por arraste realizados na concessionária NovaDutra

1

5

33

9

13

17

21

25

37

29

0,84

1,77

1,16

0,27

0,92

1,83

2,15

0,23

0,41

0,31

1,015

1,018

1,015

1,014

1,013

1,018

1,018

1,028

1,051

1,005

1,018

1,023

1,016

1,016

1,015

1,023

1,021

1,029

1,051

1,007

0,30

0,49

0,10

0,20

0,20

0,49

0,29

0,10

0,00

0,20

1

5

9

13

17

21

25

29

33

37

REVAP (1ª Coleta)

REVAP (2ª Coleta)

REPLAN (1ª Coleta)

REPLAN (2ª Coleta)

REPAR (1ª Coleta)

REPAR (2ª Coleta)

REDUC (1ª Coleta)

REFAP (1ª Coleta)

REVAP (3ª Coleta)

REDUC (2ª Coleta)

0,3

1,3

0,2

0,2

1,4

1,4

0,0

0,2

0,7

0,1

0,3

0,8

0,1

0,0

0,6

0,4

0,2

0,1

0,4

0,0

0,6

0,5

0,8

1,8

0,3

0,9

1,8

2,2

0,2

0,3

1,2

0,4

Obs.: Todos os CAPs são do tipo CAP 20, exceto a amostra 25, que é CAP 40.

REVAP

REPLAN

REPAR

REDUC

REFAP


139

Não foram realizados ensaios sobre as amostras REDUC devido à quantidade insuficiente de frações leves extraídasno ensaio de destilação por arraste.

Refinaria Amostra (nº) Saturados Aromáticos Naftênicos Aromáticos Polares

Tabela 6-8

Resultados dos ensaios de fracionamento químico, método ASTM D 4124 (SARA), das amostrasdas frações leves extraídas no ensaio de destilação por arraste realizado na Ipiranga Asfaltos

1

5

33

9

13

17

21

29

31,2

39,5

26,3

33,0

34,2

40,7

31,4

33,2

35,6

30,7

38,5

33,5

34,4

31,1

29,4

35,1

33,3

39,9

35,2

33,5

21,5

28,3

39,6

31,8

Fracionamento Químico – Método ASTM D 4124 – das amostras das frações leves extraídas no ensaio de destilação por arraste

1ª REFAP

2ª REPAR

1ª REPAR

2ª REPLAN

1ª REPLAN

3ª REVAP

2ª REVAP

1ª REVAP

0 50 100

Saturados Aromáticos naftênicos Aromáticos polares

33,2 35,1 31,8

39,6

28,3

31,5

33,5

35,2

29,9

33,3

29,4

31,1

34,4

33,5

38,5

30,7

35,6

31,4

40,7

34,2

33

26,3

39,5

31,2

REVAP

REPLAN

REPAR

REFAP


PARÂMETROS REFERENTES AO TRANSPORTE DO CAP

ANEX

O 9


142

Coleta (nº)

Distância de transporte

(km)

Tempo de permanência doCAP na carreta

(h)

Temperatura do CAP no

descarregamentona usina

(°C)

Viscosidade absoluta, a

60°C, do CAPcarregado

na refinaria (P)

Viscos. absoluta a60°C do CAP quando do

descarregamentona usina

(P)

Variação (%)

Tabela 1-9

Variação da consistência do CAP durante o transporte

Variação da consistência do CAP durante o transporte

1

5

9

13

17

21

25

29

33

37

171

72

76

140

466

166

40

35

166

130

6

3

2

5

22

7

3

5

6

23

143,9

149,0

160,0

160,0

142,7

142,0

140,0

139,0

143,0

137,2

136,0

152,0

151,7

151,0

157,0

155,2

147,1

149,0

142,0

151,3

2607

3359

2433

2561

2434

2328

5090

2160

2122

2649

2643

3359

2393

2548

2355

2388

5000

2124

2134

2657

+1,4

0,0

-1,6

-0,5

-3,2

+2,6

-1,8

-1,7

+0,6

+0,3

Temperaturado CAP no

carregamento da carreta na

refinaria (°C)

Variação da viscosidade absoluta entre o carregamento e o descarregamento

1ª REVAP 2ª REVAP 3ª REVAP 1ª REPLAN 2ª REPLAN 1ª REPAR 2ª REPAR 1ª REDUC 2ª REDUC 1ª REFAP

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

Vari

ação

(%

)


PARÂMETROS REFERENTES À PRODUÇÃO DAS MISTURAS

ASFÁLTICAS

ANEX

O 1

0


144

Amostra (nº)


(%)

Teor ótimo de CAP (%)

Variação entre o teor de CAP na mistura recém-produzida

e o teor ótimo (%)

Tabela 1-10


4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

5,2

4,7

5,0

4,8

5,2

4,9

5,1

6,0

5,0

5,5

+0,1

0,0

-1,3

-0,2

-1,1

-0,5

-0,2

+0,2

+0,1

+0,4

5,3

4,7

3,7

4,6

4,1

4,4

4,9

6,2

5,1

5,9


Variação entre o teor de CAP na mistura recém-produzida e o teor ótimo (%)


0,50,40,30,20,1

0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9

-1-1,1-1,2-1,3-1,4-1,5

Vari

ação

(%

)


145

N° da amostraViscosidade absoluta

a 60°C (P)

Tipo de usina


recém-produzidaRelação de viscosidade

Tabela 2-10

Variação da viscosidade absoluta a 60°C antes e após a usinagem

1

5

9

13

17

21

25

29

33

37

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

166,0

165,4

176,1

172,5

167,8

177,2

172,4

171,3

154,7

154,7

2607

3359

2433

2561

2434

2328

5090

2160

2122

2649

7311

30969

9369

6972

8182

12553

10204

7154

6561

4959

2,8

9,2

3,9

2,7

3,4

5,4

2,0

3,3

3,1

1,9

Gravimétrica

Drum-mixer

Drum-mixer

Gravimétrica

Drum-mixer contrafluxo

Gravimétrica

Gravimétrica

Drum-mixer

Triple-Drum

Gravimétrica

Variação da viscosidade absoluta a 60°C antes e após a usinagem

Gravimétrica Drum-mixer Drum-mixer contrafluxo Triple-drum


10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Rel

ação

da

visc

osid

ade

Antes dausinagem

Após a usinagem

Antes da usinagem

Após a usinagem


146

N° da amostraPenetração a 25°C

(1/10mm)

Tipo de usina

% da penetração

original

Tabela 3-10

Variação da penetração a 25ºC antes e após a usinagem

1

5

9

13

17

21

25

29

33

37

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

46

45

48

49

48

53

36

54

53

59

28

17

28

32

32

24

28

35

30

36

61

39

58

66

67

45

78

66

57

61

Gravimétrica

Drum-mixer

Drum-mixer

Gravimétrica

Drum-mixer contrafluxo

Gravimétrica

Gravimétrica

Drum-mixer

Triple drum

Gravimétrica

Antes da usinagem

Após a usinagem

Antes da usinagem

Após a usinagem

Variação da penetração a 25ºC antes e após a usinagem

Gravimétrica Drum-mixer Drum-mixer contrafluxo Triple-drum


90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Porc

enta

gem

da

pene

traç

ão o

rigi

nal


147

Temperatura da mistura recém-produzida Temperatura ótima do CAP para mistura (2P) Temperatura ótima do CAP para compactação (3P)

Nº da amostra

Tipo de usina

Temperatura damistura recém-

produzida (ºC)

Temperatura damistura no

momento do espalhamento

(ºC)

Temperatura ótima do CAP para mistura

(2P) (ºC)

Temperatura ótima do CAP para

compactação (3P) (ºC)

Tabela 4-10

Temperatura da mistura asfáltica recém-produzida

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

166,0

165,4

176,1

172,5

167,8

177,2

172,4

171,3

154,7

155,3

140

155

161

152

160

174

172

147

153

155

147

150

149

149

150

146

153

149

149

150

139

142

140

140

142

138

145

141

141

141

Gravimétrica

Drum-mixer

Drum-mixer

Gravimétrica

Drum-mixer

Gravimétrica

Gravimétrica

Drum-mixer

Triple-drum

Gravimétrica

Temperatura da mistura asfáltica recém-produzida, do CAP para mistura e do CAP para compactação

Tem

pera

tura

ºC

1901801701601501401301201101009080706050403020100



PROPOSTA DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA PARA CIMENTOS

ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO PARA EMPREGO EM PAVIMENTAÇÃO

ANEX

O 1

1


150

Características Unidades Valores MétodosCAP CAP CAP CAP ABNT ASTM

30/45 50/60 85/100 150/200

1. Penetração (100g, 5s, 25ºC) 0,1mm 30 a 45 50 a 60 85 a 100 150 a 200 NBR 6576 D 5

2. Ponto de amolecimento ºC 52 min. 48 min. 43 min. 37 min. NBR 6560 D 36

3. Ductilidade a 25ºC cm 60 min. 60 min. 100 min. 100 min. NBR 6293 D 113

4. Efeito do calor e do ar (RTFOT)

4.1. Variação em massa % 0,5 máx. 0,5 máx. 0,5 máx. 0,5 máx.

4.2. Penetração % 60 min. 60 min. 55 min. 50 min. NBR 6576 D 5(em relação à penetração original)

4.3. Ponto de amolecimento (variação em relação ao ponto ºC 8 máx. 8 máx. 8 máx. 8 máx. NBR 6560 D 36de amolecimento original)

5. Índice de suscetibilidade térmica -1 a +1 -1 a +1 -1 a +1 -1 a +1 (1)

6. Ponto de fulgor ºC 235 min. 235 min. 235 min. 235 min. NBR 1134 D 92

7. Solubilidade em tricloretileno % em massa 99,5 min. 99,5 min. 99,5 min. 99,5 min. D 2042

8. Viscosidade Saybolt Furol a 135ºC s 110 min. 110 min. 85 min. 70 min. NBR 5847 E 102

9. Viscosidade Saybolt Furol a 177ºC s 40 a 150 15 a 60 15 a 60 15 a 60

10. Destilação por arraste

10.1 Variação em massa % 1,0 máx. 1,0 máx. 1,0 máx. 1,0 máx.

O produto não deve produzir espuma quando aquecido a 175ºC.

(1) Índice de suscetibilidade: (500).(LOG PEN) + (20).(T°C) - 1951

120 - (50).(LOG PEN) + (T°C)

Proposta de Especificação Técnica para Cimentos Asfálticos de Petróleo Classificação por penetração


MÉTODO DE ENSAIO DE DESTILAÇÃO POR ARRASTE COM VAPOR SATURADO DE CIMENTOS

ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO

ANEX

O 1

2


152

MATERIAIS BETUMINOSOS DESTILAÇÃO POR ARRASTE COM VAPOR SATURADO

DE CIMENTOS ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO

Sumário

1- Objetivo2- Referências normativas3- Resumo do método4- Aparelhagem5- Amostragem6- Procedimento7- Expressão dos resultados8- Precisão e tendência

1- Objetivo

Este método tem como objetivo estabelecer os procedimentos para se determinar a perda de óleosleves constituintes de cimentos asfálticos de petróleo, através do arraste com vapor saturado.

2- Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições que constituem prescrições para o méto-do ora proposto. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Toda-via, como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se que verifiquem a existência de edi-ções mais recentes das normas citadas a seguir.NBR 14883:2002 – Petróleo e produtos de petróleo – Amostragem manualASTM E-1 : 2001 – Standard specification for ASTM termometers.

3- Resumo do métodoUma amostra de cimento asfáltico de petróleo é submetida a uma destilação a vapor, onde,por arraste, são extraídos os óleos leves que destilam na temperatura de ensaio. Por diferençade pesos, antes e após a destilação, é determinada a perda de leves.

4- AparelhagemNa figura 1 apresenta-se o croqui do equipamento montado.

4.1- Gerador de vapor – De vidro termorresistente, com capacidade de 10.000cm3, adequado pa-ra produção contínua de vapor. Deve ser provido de rolha de borracha dotada de três furos pa-ra introdução dos dispositivos de condução do vapor, extravasor do vapor e saída de vapor pa-ra o aquecedor. (ver figuras 2 e 3 )


153

Figura 1

Croqui esquemático do sistema(sem escala)

Figura 2Dispositivos para condução

do vapor

Figura 3

Gerador de vapor

FUNIL SEPARADOR

CONDENSADOR

MANTA AQUECEDORA

TRIPÉ

TRIPÉ

GERADOR DE VAPOR

TERMÔMETRO

AQUECEDOR

300 ml

BICO DEBUNSENPROVETA

BANHO DE RESFRIAMENTO

CAPACIDADE 10 LITROS

MEDIDAS EM mm

270

400

460

6610

56

MEDIDAS EM mm

H2O

H2O

BICO DE SAÍDA DO

CONDENSADOR

BALÃO DE

DESTILAÇÃO


4.2 - Aquecedor – Conjunto de vidro comtubo interno para condução do vaporproduzido no gerador e encaminhado aobalão de destilação; jaqueta externa pa-ra entrada de vapor aquecido, para evitara condensação do vapor gerado que cir-cula pelo tubo interno, e uma saída dovapor provida de torneira, para retiradado vapor condensado, que circula pelajaqueta. (ver figura 4), apresentando asseguintes dimensões:

comprimento da jaqueta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 ± 5 mm

comprimento do tubo interno para condução do vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 ± 5 mm

diâmetro externo do tubo para condução do vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ± 1 mm

diâmetro interno da saída do tubo para condução do vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 ± 1 mm

4.3 - Balão de destilação – De vidro termorresistente, com capacidade de 1.000cm3, com umpescoço redondo curto. Deve ser provido de rolha de borracha dotada de três furos para coloca-ção de um termômetro, de um tubo com a ponta perfurada para introdução do vapor e de um tu-bo de saída do vapor que circula pela amostra. (ver figuras 5, 6, 7 e 8). A tubulação de introduçãodo vapor deve ter diâmetro interno de 3 ± 1 mm e deve se posicionar a 10 ± 5 mm do fundo dobalão de destilação. O tubo de saída do vapor deve possuir diâmetro interno superior a 6 mm.

154

Figura 5

Balão de destilação

Figura 4

Aquecedor para condução do vapor

Figura 6

Tubo de saída do vapor

MEDIDAS EM mm

CAPACIDADE1 LITRO

40

80

200

104

10

7

200

310

35

3

3

23 143

MEDIDAS EM mm MEDIDAS EM mm

126

57

33

3

10


155

4.4 - Termômetro – Do tipo ASTM 7C (faixa de -2ºC a 300ºC).

4.5 - Condensador – Conjunto de vidro com tubo interno para condensação do vapor que circulaatravés da amostra, no balão de destilação (ver figura 9), apresentando as seguintes dimensões:

comprimento da jaqueta (sem os pescoços) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 ± 5 mm

comprimento do tubo condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 ± 25 mm

diâmetro externo do tubo condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12,5 ± 1 mm

diâmetro externo do terminal do tubo alargado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ± 1 mm

diâmetro interno do terminal do tubo de circulação do vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ± 1 mm

comprimento do terminal do tubo alargado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 ± 1 mm

Figura 7

Tubo perfurado para introducão do vapor

Figura 9

Condensador após o balão de destilação

Figura 8

Croqui do conjunto de entrada e saída do vapor

9 FUROS

MEDIDAS EM mm

TERMÔMETRO

240

42 9

13

32

12

410

12

29

73

31

32

MEDIDAS EM mm

10

15

15


156

4.6 - Adaptador – De vidro, de parede grossa,1mm, com o topo reforçado, tendo um ângu-lo de 105º, para condução da água conden-sada contendo os óleos leves extraídos, ad-vinda do condensador, direcionando-a pa-ra a proveta. O diâmetro interno da pontamaior deve ser de 25 ± 5 mm e a menor de-ve ter 8 ± 2 mm. A superfície inferior doadaptador deve ter o formato de uma curvadescendente suave, da ponta maior para amenor. A linha interna da ponta de saída de-ve ser chanfrada, com um ângulo de 45 ± 5º(ver figura 10).

4.7 - Banho de água – Recipiente de vidro, ci-líndrico, com altura de 250 ± 5 mm e diâme-tro de 145 ± 5 mm (ver figura 11).

4.8 - Receptor – Cilindros graduados (provetas),de diâmetro uniforme, com base e topo esbeiça-do. A altura total deve ser de 250 ± 5 mm. A gra-duação deve fazer-se em uma extensão de 190± 10 mm, em unidades de milímetro, para con-ter 100 cm3 de líquido.

4.9 - Funil separador – De vidro graduado, comcapacidade de 1.000cm3, contendo em sua saí-da duas torneiras (ver figura 12).

Figura 10

Adaptador para condução da água condensada

Figura 11

Banho de resfriamento

Figura 12

Funil separador

3128

56

250

142

26

70

29

18

330

5028

142

44

9

31

MEDIDAS EM mm

MEDIDAS EM mm

MEDIDAS EM mm

CAPA

CID

ADE

1 LI

TRO


157

4.10 - Bico de Bunsen, para aquecimento da água no gerador de vapor.

4.11 - Manta aquecedora com regulador de temperatura para aquecimento da amostra no ba-lão de destilação.

4.12 - Estufa capaz de manter a temperatura até 170± 5ºC.

5 - AmostragemProceder à amostragem do material betuminoso conforme a NBR 14883.

6 - Procedimento

6.1 - Montar o equipamento de destilação conforme mostrado na figura 1, com a saída para aatmosfera aberta e a saída de liberação de vapor fechada. Encher o recipiente gerador de vaporaté à metade de sua capacidade e aquecer.

6.2 - Aquecer a amostra, cuidadosamente, em uma estufa a 135± 5,5 ºC, em um recipiente comtampa, até que se torne suficientemente fluida.

6.3 - Pesar o conjunto, balão de destilação + rolha de borracha com os dois tubos de conexão eo termômetro, e anotar como P1.

6.4 - Adicionar ao balão de destilação 300 ± 10g de amostra, e anotar, somente o peso da amos-tra, como P2.

6.5 - Conectar o gerador de vapor ao tubo de insuflação, cuja ponta deve estar posicionada a 10± 5mm do fundo do balão de destilação.

6.6 - Conectar a saída do balão de destilação ao condensador e abrir a água de refrigeração docondensador.

6.7 - Imergir o receptor (proveta) dentro do banho de água, com temperatura entre 13ºC e 18ºC,até a graduação de 100cm3.

6.8 - Ajustar o adaptador, na ponta de saída do condensador, para conduzir o destilado para o re-ceptor (proveta). A ponta de saída do adaptador deve estar posicionada dentro do receptor no mí-nimo 25mm abaixo da borda superior, mas nunca abaixo da graduação correspondente a 100cm3.

6.9 - Posicionar a ponta do termômetro a 10 ± 3mm do fundo do balão de destilação.

6.10 - Aquecer a amostra até que ela atinja 130ºC.


158

6.11 - Fechar, simultaneamente, a saída do gerador de vapor para a atmosfera e abrir a conexãodo gerador de vapor ao tubo de insuflação, de modo a promover a passagem de vapor de águapelo interior da amostra.

6.12 - Ajustar o fluxo de vapor de água, de modo que o volume de condensado coletado no re-ceptor seja de 6 a 10cm3/minuto.

6.13 - Aumentar a temperatura da amostra a uma taxa de 2,2 a 3,3ºC/minuto, até atingir a tem-peratura máxima de 215ºC.

6.14 - Anotar a temperatura em que surgirem os primeiros óleos leves extraídos.

6.15 - Manter a taxa de condensado coletado no receptor em 6 a 10cm3/minuto.

6.16 - Coletar volumes sucessivos de condensado em incrementos de 100cm3, até atingir um vo-lume total de 800cm3, que será o final do ensaio.

6.17 - Adicionar os 800cm3 de condensado no funil separador, para separar a água dos óleosleves extraídos da amostra, através da retirada da fase aquosa inferior. Em alguns casos aágua e os óleos não podem ser separados imediatamente. Nesse caso, a separação pode ser fa-cilitada através da adição de cloreto de sódio, que produzirá uma diferença de massa suficien-te para que ocorra uma definida separação entre a fase aquosa e a fase oleosa.

6.18 - Reter os óleos extraídos para a realização de qualquer outro ensaio que possa ser ne-cessário.

6.19 - Colocar o conjunto constituído pelo balão de destilação mais rolha de borracha, maisdois tubos de conexão, mais termômetro, mais amostra, em estufa à temperatura de 110 ± 5ºC,até atingir peso constante. Pesar o conjunto e anotar como P3.

7- Expressão dos resultados

7.1 - Calcular a perda de óleos leves, por arraste, como segue:

Perda % = [ ( P1 + P2 - P3) / P2] x 100

onde:

Perda % = porcentagem de óleos leves extraídos da amostra por arraste com vapor de água.

7.2 - Relatar o resultado como porcentagem em massa de óleos leves extraídos e a temperatu-ra em que ocorreram os primeiros óleos leves extraídos.


159

8 - Precisão e tendência

8.1 - PrecisãoNão há Informações disponíveis para determinar a precisão e o desvio deste método de ensaio.

8.2 - TendênciaA tendência para este método não foi determinada, por não existir material de referênciaadequado.


160

Avaliação de Cimentos Asfálticos de Petróleo

para Emprego em Pavimentação

foi impresso em São Paulo/SP, pela Printon, para a

Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias - ABCR,

em outubro de 2004.


AVALIAÇÃO

DE CIMENTOS

ASFÁLTICOS

DE PETRÓLEO

PARA EMPREGO

EM PAVIMENTAÇÃOAV

ALIA

ÇÃO

DE

CIM

ENTO

S AS

FÁLT

ICO

S D

E PE

TRÓ

LEO

PAR

A EM

PREG

O E

M P

AVIM

ENTA

ÇÃO

RELATÓRIO TÉCNICO



Avaliação de Cimentos Asfálticos de Petróleopara Emprego em Pavimentação

A presente publicação constitui o resultado de um minucioso trabalho de ca-racterização e avaliação do CAP (cimento asfáltico de petróleo) forneci-do por cinco refinarias brasileiras a diversas concessionárias, para empre-go nas rodovias sob sua responsabilidade.

Como se sabe, o CAP representa o mais importante componente da misturaasfáltica usada na pavimentação de nossas estradas, uma vez que desuas características tecnológicas depende a resistência e a durabilidadeda pavimentação em que ele é empregado.

Preocupada com esses aspectos, a ABCR, que reúne as empresas responsá-veis pela recuperação, manutenção e operação da maioria das principaisrodovias do país, contratou com a IMPERPAV a realização do estudo quedeu origem a este relatório.

Utilizando-se de renomados laboratórios como os do IPT, do IPR e da própriaPetrobras, as amostras colhidas nas refinarias, nos caminhões de trans-porte, nas usinas de processamento de misturas asfálticas e nas pistas deaplicação foram exaustivamente submetidas aos mais rigorosos ensaiospara definição de suas características, comparadas com as especifica-ções das normas técnicas correspondentes e em vigor.

Ao final, o estudo conclui com a apresentação de uma proposta de nova espe-cificação para esse ligante betuminoso, de modo a garantir a melhoria dodesempenho das misturas asfálticas a serem utilizadas em nossas estradas.

A Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias - ABCRtem colaborado sobremaneira no incentivo à aplicação de novas tecnologias, como também tem promovido sua divulgação através de congressos, onde técnicos e professores em segurança, em pavimentação, em estruturas e em equipamentos têm apresentado o resultado de suas pesquisas, suas propostas de modernização de sistemas operacionais e, também,os case study em trechos concedidos.Juristas de renome, por outro lado,também têm sido convidados para proferir palestras e debater a legislação sobre concessões.

Dentro desse espírito a ABCR patrocinou uma pesquisa inédita no país sobre o comportamento do Cimento Asfáltico de Petróleo - CAP,desde o carregamento nas refinariasfornecedoras para as concessionáriasaté o espalhamento do Concreto Asfáltico Usinado a Quente na pista ou sua descarga na acabadora de asfalto. A pesquisa procurou analisar as alterações do CAP em todos os tipos de usina que operam na fabricação do CAUQ.

O importante é que dela resultou uma proposta ao Instituto Brasileiro de Petróleo - IBP – porque necessária e urgente – de novas especificações para a qualidade dos CAPs fabricadosnas refinarias brasileiras.

cimentos asfalticosnovos r - abcr.org.br através de bibliograﬁa e de palestras de eminentes...

Documents