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UTILIZAÇÃO DO ASFALTO BORRACHA
EM RELAÇÃO AO ASFALTO CONVENCIONAL
Daiane Xavier dos Santos1 - UNITOLEDO
Fernanda Rosante da Silva² - UNITOLEDO
Aline Botini Tavares Bertequini³ - UNITOLEDO
RESUMO
A ideia de sustentabilidade é bastante ergonômica, e parte do princípio de
desenvolvimento econômico de forma sustentável, repetindo ciclos e fazendo com que o
meio ambiente continue sendo explorado, sem apresentar interferência no equilíbrio
ambiental atual e futuro do planeta, visando e gerando recursos naturais, sem causar
nenhum dano. O asfalto também tem sido uma maneira de fazer reciclagem. O descarte de
pneus velhos sempre é um problema para as cidades. Eles ocupam muito espaço e a sua
queima libera gases tóxicos na atmosfera. O que tem sido feito é misturar raspas de pneus
velhos ao asfalto, gerando assim o chamado asfalto ecológico ou asfalto borracha. O
asfalto borracha é um processo que utiliza estes pneus que não servem mais, retirando-os
do meio ambiente e empregando-os na confecção do concreto asfáltico.
Palavras chaves: Sustentabilidade; Meio Ambiente; Raspas de Pneus; Asfalto Borracha;
Qualidade.
1 Graduando em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Unitoledo (2017). 2 Graduando em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Unitoledo (2017). 3 Mestre em Recursos Hídricos e Tecnologias Ambientais pela Universidade Estadual de São Paulo (2008).
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1. INTRODUÇÃO
1.1 DEFINIÇÃO DE PAVIMENTAÇÃO
A construção Civil se destaca em todas as suas modalidades e se caracteriza pela
modificação da paisagem, consumo de recursos naturais renováveis e não renováveis,
levando à geração de resíduos sólidos e emissões de gases na atmosfera com impactos
sobre o meio ambiente, à qualidade de vida da população e à infraestrutura existente.
(SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE/SÃO PAULO, 1998).
Pavimentar uma via de circulação de veículos é obra civil que enseja, antes de tudo,
a melhoria operacional para o tráfego, na medida em que é criada uma superfície mais
regular e aderente, proporciona conforto no deslocamento e mais segurança em condições
de pistas úmidas e molhadas, também uma superfície menos ruidosa diante da ação
dinâmica dos pneumáticos, garante um melhor conforto ambiental em vias urbanas e
rurais, seja qual for a melhoria física oferecida (BALBO, 2007, p.15).
O pavimento é constituído por múltiplas camadas, ou seja, revestimento, base, sub-
base, subleito e reforço de subleito, sendo sua função suportar o tráfego e colaborar para a
segurança e economia no transporte de pessoas e mercadorias (SAMPAIO, 2005).
Assim, o pavimento convencional, em virtude da composição de suas camadas gera
alto custo, por esta razão tem necessidade de se buscar novas alternativas no mercado que
apresentem um melhor custo benefício, ou seja, bom desempenho com baixo custo.
1.2 BREVE HISTÓRICO DE PAVIMENTAÇÕES
No âmbito de pavimentação, o Brasil é um país rodoviarista, que transporta mais de
50% de sua carga e quase 100% de seus passageiros por estradas, sendo assim, a melhoria
do sistema viário é urgente não apenas por questão de transporte, mas para todos os setores
da economia e da sociedade em geral (CNT, 2007). Os pavimentos são desenvolvidos
sempre buscando melhorias para que não ocorram defeitos em curto prazo causando
desconforto, aumentando custos e até mesmo reduzindo a segurança. Devido a isso, viu-se
a possibilidade de melhoria, aprimorando a utilização da borracha de forma a atender suas
diversas necessidades e elaborar produtos com qualidade, optando pela adição de ligante de
borracha nos revestimentos asfálticos. Não somente investidores como também a
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sociedade, necessitam lidar com formas eficazes para solucionar o problema da eliminação
de um volume cada vez maior de resíduos. Os Governos, juntamente com a indústria, as
famílias e o público em geral devem envidar um esforço conjunto para reduzir a geração de
resíduos e de produtos descartados (CONFERÊNCIA DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O
MEIO AMBIENTE E O DESENVOLVIMENTO, 2017).
1.3 PATOLOGIAS
Quando se necessita de misturas asfálticas para revestimentos asfálticos de alto
desempenho, percebe-se hoje que os ligantes asfálticos convencionais não apresentam um
desempenho adequado. Os pneus inservíveis começam a fazer parte da matéria-prima e se
tornam grandes aliados no modelo ambientalmente correto e na estratégia econômica.
O alto volume de tráfego, o excesso de carga por eixo, as temperaturas ambientes
elevadas e a falta de manutenção contribuem para que os pavimentos apresentem, de forma
acelerada, defeitos como as trincas por fadiga e o acúmulo de deformação permanente nas
trilhas de rodas. Uma das causas da ocorrência acentuada de deformação permanente nas
rodovias é a baixa resistência ao cisalhamento das misturas asfálticas, que depende da
susceptibilidade térmica do ligante asfáltico (NEVES FILHO, 2004).
Atualmente, as principais patologias que ocorrem nos pavimentos brasileiros são: o
fendilhamento por fadiga e afundamentos plásticos (DNIT, 2006).
No Brasil, o documento que define os termos técnicos relativos às classificações
das degradações que ocorrem em pavimentos flexíveis e que também é utilizado para
padronizar a linguagem adotada na elaboração das normas, entre outras é a Norma DNIT –
TER 005 (2003), Defeitos nos Pavimentos Flexíveis e Semi-Rígidos – Terminologia.
Essa Norma possui anexos, com o quadro resumo das degradações, sua codificação
e classificação, a representação das degradações e ilustrações fotográficas das mesmas.
1.4 APRESENTAÇÃO DO USO DA BORRACHA COMO UMA FORMA DE
UTILIZAÇÃO SUSTENTÁVEL E QUE GARANTA MELHOR DESEMPENHO
As raspas da borracha dos pneus são adicionadas aos componentes do asfalto,
fazendo com que ele fique mais flexível e seja menos suscetível a rachaduras. Sua melhor
característica é o aumento da vida útil do asfalto. Este processo é mais caro que o
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tradicional, mas faz-se importante pelo fato da retirada de resíduos do meio ambiente, já
que os pneus usados seriam mesmo descartados, atendendo assim a uma proposta de
sustentabilidade. Conforme figura 1, mais de 30 milhões de pneus são descartados no
Brasil, por ano. Estima-se que brasileiros já trafegam por trechos de rodovias que utilizam
o chamado asfalto borracha há quase 14 anos; uma tecnologia bastante nova para o país,
que tem dado resultados excelentes. Segundo estimativas, mais de 2,5 mil km de estradas
são cobertas pelo produto em todo o país. Em 2001, após pesquisas, houve a primeira
utilização do Asfalto Modificado por Borracha, ou AMB1 no Brasil, que ocorreu em 17 de
agosto, no km 319 da BR 116, rodovia sob concessão da Univias. O trecho escolhido fica
em Guaíba e Camaquã, no Rio Grande do Sul (GRECA ASFALTOS, 2011).
Figura 1: Descarte inadequado de pneus.
Fonte: JORNAL POLEMICA (2017).
No Brasil, o uso da borracha em pavimentação asfáltica foi aprovado em 1999, por
resolução nº258 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama). Porém, a resolução é
mais forte no que se refere à instituição da responsabilidade, ao produtor e importador,
pelo ciclo total dos pneus, proibindo a sua destinação inadequada e obrigando os
fabricantes e importadores a coletarem e darem destino final de forma ambientalmente
correta aos produtos que colocam no mercado. (DI GIULIO, G. 2007).
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A figura 2 apresenta exemplo de raspas de pneus.
Figura 2: Exemplo de raspas de pneus.
Fonte: ECOLATEX (2015).
1.5 VANTAGENS DO USO DO SISTEMA RODOVIÁRIO E DA UTILIZAÇÃO
DO LIGANTE MODIFICADO POR BORRACHA
Para Rodrigues (2005), o transporte rodoviário é um dos mais simples e eficientes. Sua
única exigência é a existência de rodovias. Porém, este modo apresenta um elevado
consumo de combustível (tonelada de óleo diesel por km transportado).
Rodrigues (2005) também destaca as vantagens e desvantagens do transporte
rodoviário, como descrito abaixo:
Vantagens:
Maior disponibilidade de vias de acesso;
Rápidos embarques e partidas;
Favorece o embarque de pequenos lotes;
Facilidade de substituir o veículo em caso de quebra ou acidente;
Maior rapidez de entrega.
Desvantagens:
Maior custo operacional e menor capacidade de carga;
Nas épocas de safras provoca congestionamentos nas estradas;
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Desgasta prematuramente a infraestrutura da malha rodoviária.
A seguir, de acordo com Greca (2017), serão apresentadas algumas vantagens
principais no uso do ligante modificado por borracha granulada de pneus ou simplesmente
asfalto borracha:
Redução da suscetibilidade térmica quando comparado com pavimentos
construídos com ligante convencional;
Aumento da flexibilidade devido à maior concentração de elastômeros na
borracha de pneus e a melhor adesividade do ligante aos agregados;
Maior resistência ao envelhecimento devido à presença de antioxidantes e
carbono na borracha de pneus que auxiliam na redução do envelhecimento por
oxidação;
Aumento do ponto de amolecimento, pois o ligante asfalto borracha possui um
ponto de amolecimento maior que o do ligante convencional melhorando a
resistência da formação de trilhas de rodas.
2. OBJETIVOS
O artigo contribuirá para melhor compreensão do uso de resíduos de borrachas de
pneus na pavimentação, analisando sua viabilidade e sustentabilidade na execução.
Apresentará também os custos para um melhor desempenho do asfalto borracha em
pavimentos rodoviários, mostrando que o uso do mesmo pode solucionar o problema
ambiental causado pelo acúmulo de pneus inservíveis.
3. METODOLOGIA
Os métodos de pesquisa adotados para a estrutura de tal trabalho foram livros
relacionados ao assunto, jornais, revistas, encartes explicativos de empresas do ramo, e
sites. Foram também analisadas reportagens sobre sustentabilidade, e cuidados com o meio
ambiente, já que a produção do asfalto borracha colabora com o fato de se ter uma
utilização aproveitável para os pneus velhos que relativamente seriam inservíveis. Também
foram pesquisadas matérias sobre as necessidades de se implantar um novo material que
diminua consideravelmente as fissuras e os buracos encontrados em pavimentos asfálticos.
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4. RESULTADOS
4.1 REAPROVEITAMENTO DE PNEUS INSERVÍVEIS PARA
PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA
O principal incentivo às tentativas de incorporação dos resíduos de borracha
provenientes de pneus é a sua utilização como matéria-prima de materiais que de outra
forma seriam considerados apenas rejeitos. Vale destacar que a borracha quando misturada
ao asfalto convencional resulta em um produto com características técnicas superiores.
ODA (2001) apresenta através da Figura 3, um fluxograma de reaproveitamento de
pneus descartados, suas consequências diante do meio ambiente e os possíveis modos de
reutilização:
Figura 3: Fluxograma de reaproveitamento de pneus descartados.
Fonte: ODA (2001).
No trabalho de pavimentação de 1 km de rodovias com asfalto borracha, reutiliza-
se em torno de 600 pneus. Para isso é usado pó de borracha extraído do pneu por empresas
especializadas, que fazem com que o material se torne útil novamente como matéria-prima
na indústria da borracha. Ao ser quimicamente adicionado ao cimento asfáltico de petróleo,
o composto resultante dessa extração dá ao asfalto as características que pertenciam ao
pneu, como a capacidade de não perder as características funcionais por causa da variação
de temperatura, e as vantagens de aumentar a estabilidade e prolongar o tempo de vida útil
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do pavimento.
Com a mistura do pó de borracha, o ligante asfáltico fica mais viscoso, mais grosso,
e precisa de uma temperatura maior para ficar líquido e se tornar trabalhável. No final, nem
se vê a borracha dissolvida, e a última etapa é adicionar pedra ao ligante para enfim aplicar
na rodovia.
Em obras de pavimentação, a borracha de pneus pode ser incorporada aos materiais
asfálticos através de dois processos: úmido e seco. No processo úmido, a borracha moída
de pneus descartados (cerca de 5 a 25% do peso total de ligante) é incorporada ao ligante
asfáltico antes de se adicionar o agregado. Quando da adição de borracha ao ligante
asfáltico, ocorre reação entre os componentes e a alteração de suas propriedades.
No processo seco, a borracha de pneus é misturada com o agregado antes de se
adicionar o ligante asfáltico. As técnicas de produção de mistura para o processo seco são
semelhantes às utilizadas na produção de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ)
convencional. Apesar de algumas evidências de que misturas betuminosas executadas com
adição de borracha picada têm suas propriedades melhoradas, pode-se verificar que ainda
há muito a ser pesquisado ao longo do tempo, não só mediante ensaios tradicionalmente
utilizados, mas também com ensaios e conceitos considerados durante as pesquisas de
materiais betuminosos do Programa SHRP (Strategic Highway Research Program).
(Romine et al., 1991; Sousa et al., 1994; Bahia et al., 1998).
Em tese, o pavimento de asfalto borracha é cerca de 40% mais resistente do que o
asfalto convencional. Além da resistência e diminuição de custos de manutenção, a adição
da borracha traz outras vantagens, como a sustentabilidade. O asfalto borracha tem maior
aderência, o que ajuda a evitar derrapagens dos pneus em dias de chuva. Além disso, pode
ser utilizado em qualquer rodovia com as mesmas condições de aplicação do asfalto
convencional.
Greca Asfaltos (2017) mostra na figura 4, um detalhe das duas pistas do simulador
de tráfego da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS): a da esquerda, com
Asfalto Borracha após 123.356 ciclos de um eixo de 10 tf e a da direita, com Asfalto
Convencional após 90.303 ciclos. Podemos observar que a pista de teste com Asfalto
Borracha apresenta apenas uma trinca em comparação com a pista com asfalto CAP-20
que se encontra totalmente trincada.
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Figura 4 – Simulador de Tráfego
Fonte: GRECA ASFALTOS (2017).
Também, com relação à deformação permanente, diversos estudos da Universidade
de São Paulo (USP) analisaram o comportamento de misturas asfálticas modificadas por
asfalto convencional e por asfalto borracha. Tais misturas asfálticas elaboradas com asfalto
borracha apresentaram valores de deformação no simulador muito inferiores àqueles
verificados em misturas asfálticas com ligantes convencionais. A conclusão foi que a
mistura com asfalto borracha mostrou-se menos suscetível à formação de trilhas de roda,
conforme figura 5.
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Figura 5 – Duas placas após serem submetidas ao simulador de tráfego. A placa da direita é com Asfalto
Borracha e deformou-se 5% após 30.000 ciclos de simulação e a placa da esquerda confeccionada com
ligante convencional deformou-se 13% após apenas 10.000 ciclos.
Fonte: GRECA ASFALTOS (2017).
Além da resistência e diminuição de custos de manutenção, a adição da borracha
traz outras vantagens. "O asfalto-borracha tem maior aderência, o que ajuda a evitar
derrapagens e reduz o spray causado pelos pneus em dias de chuva", acrescenta Paulo
Rosa, engenheiro-assessor de projetos especiais da Ecovias, empresa do grupo Ecovias.
Além disso, pode ser utilizado em qualquer rodovia com as mesmas condições da
aplicação do asfalto convencional (CARLINHOS LIMA NEWS, 2015).
4.2 PREÇOS
Alternativamente, será apresentado na Tabela 1, um orçamento de custo de uma
obra de restauração de 30 km de extensão, em que o projeto especifica a aplicação de uma
camada de concreto asfáltico de petróleo com ligante CAP-50/70 de 5 cm de espessura. E
em contrapartida um revestimento com asfalto borracha, com redução de espessura de
30%, ou seja, com 3,5 cm de reforço. Assim, para o cálculo de 30 km, se obtém as
seguintes quantidades de massa asfáltica e seus respectivos preços:
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Tabela 1 – Comparação entre revestimento CBUQ convencional x revestimento CBUQ com asfalto borracha.
Revestimento em CBUQ convencional: Revestimento em CBUQ com Asfalto
Borracha com redução de 30%:
30.000 m x 7,00 m x 0,05 m x 2,5 t/m³
= 26.250 toneladas de massa asfáltica de
CBUQ normal
30.000 m x 7,00 m x 0,035 m x 2,5 t/m³
= 18.375 toneladas de massa asfáltica de
CBUQ com Asfalto Borracha
R$ 200,00 por tonelada R$ 230,00 por tonelada
Fonte: GRECA ASFALTOS (2009).
De acordo com os dados, pode-se economizar um mês de custo fixo das instalações
industriais e da mão de obra necessária para a aplicação do revestimento, pois
considerando que a produção da usina de asfalto seja de 9.000 toneladas por mês, teremos
3 meses para aplicar o CBUQ com asfalto convencional e aproximadamente 2 meses para
o Asfalto Borracha (no caso da redução de 30%).
Premissas adotadas:
- O preço do concreto asfáltico de petróleo CAP-50/70 é de R$1.150,00/tonelada;
- O preço do Asfalto Borracha é de R$1.550,00/tonelada;
- Os preços acima são sem frete; e,
- O teor de ligante da mistura asfáltica com CAP-50/70 considerado é de 5,0% e o
teor de ligante da mesma mistura com Asfalto Borracha é de 5,5%.
Assim, considera-se, o aumento de teor do ligante asfalto borracha na mistura
asfáltica já que este é muito mais viscoso que o ligante convencional.
Observa-se, portanto, um preço de execução de Asfalto Borracha em torno de 15%
mais caro que o preço de execução de CBUQ convencional. Essa majoração remunera os
custos para elevar as temperaturas de usinagem da mistura asfáltica e para aumentar a
eficiência na compactação do revestimento.
Considerando os dados já mencionados, segue abaixo na Tabela 2, a descrição dos
custos de execução dos revestimentos de CBUQ com cada tipo de asfalto:
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Tabela 2 – Comparação entre revestimento CBUQ convencional x revestimento CBUQ com asfalto
borracha.
Fonte: GRECA ASFALTOS (2009).
A redução de custo quando se utiliza o revestimento de CBUQ com Asfalto-
Borracha é dada em porcentagem pelo valor acima, ou seja, a utilização de revestimento
com Asfalto Borracha permite uma redução no custo da obra de aproximadamente 14%.
Reduções de espessura de menor monta, como 20% ou 25%, também permitirão uma
redução importante no custo da obra.
5. DISCUSSÃO
Segundo as pesquisas e análises realizadas nesse trabalho e segundo Greca Asfaltos
(2009), notamos que a execução e manutenção com asfalto borracha (AB) é 14,0% mais
CAP 50/70
Asfalto
Borracha
(Ecoflex)
A
Quantidade de
massa asfáltica de
CBUQ produzida
- ton 26,25 18,375
B
Custo de Usinagem/
Aplicação por
tonelada de CBUQ
aplicado
- R$/ton 200 230
C
Quantidade de
massa x custo de
usinagem/ aplicação
A x B R$ 5.250.000,00 4.226.250,00
D Teor de Asfalto - % em peso 5 5,5
ECusto do Asfalto
por tonelada- R$/ton 1.150,00 1.550,00
FCusto Asfalto no
CBUQA x D x E R$ 1.509.375,00 1.566.468,75
G Custo Total da Obra C + F R$ 6.759.375,00 5.792.718,75
Grandezas Cálculo Unidade
Tipos de Asfalto
Redução do Custo do
CBUQ com Asfalto
Borracha em substituição ao
CAP 50/70
R$ = 966.656,25 % = 14,3
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viável que uma obra de CAP 50/70, devido à recuperação elástica que possui o asfalto
modificado por borracha (AMB), e por suportar uma deformabilidade maior evitando o
trincamento da capa de pavimento. Também, fazendo uma análise da vida útil desse
trecho, ao longo do tempo seu investimento inicial será recompensado pela sua menor
manutenção.
Ainda segundo a Greca Asfaltos (2009) a cada km por quilômetro de rodovia com
7,2 m de largura e 4 cm compactado são retirados 1000 pneus da natureza.
Assim, com o objetivo de complementar os benefícios do uso de misturas com
asfalto borracha em relação às misturas convencionais, essa análise simplificada, nos
garante uma economia, em questão dessa escolha.
6. CONCLUSÃO
Ao se contratar uma obra com asfalto borracha, é indicado justificar a escolha do
material em laudos técnicos que, demonstrem que o custo vai se reverter no futuro em uma
durabilidade maior. Tal laudo precisa ser elaborado por um responsável técnico com
experiência na área, ou seja, engenheiro civil ou até mesmo um técnico em pavimentação,
e deve trazer todas as características da composição do produto no memorial descritivo,
nos projetos básico ou executivo, nas planilhas orçamentárias e em cronogramas físico-
financeiros.
Sendo o Brasil um país dependente do modal rodoviário, sem possuir perspectivas
de mudança desta cultura, as aplicações da tecnologia de asfalto borracha unem várias
situações que realçam desenvolvimento e economia.
Observa-se que o emprego de asfalto borracha é bastante satisfatório nos resultados
de aplicação, aumentando os níveis de qualidade do pavimento, proporcionando maior vida
útil, influenciando diretamente nos custos de transporte nacional resultando na diminuição
das despesas com manutenção e sendo fundamental para suprir necessidades.
7. REFERÊNCIAS
BALBO, J.T. Pavimentação Asfáltica: materiais, projeto e restauração. São Paulo: Oficina de Textos,
2007. 558p
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BRASIL Resolução nº258 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama). Disponível em:
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