A História do Asfalto

O asfalto é uma mistura natural ou produzida industrialmente a partir da mistura do betume ligante (CAP) e agregados inertes, que é utilizado na pavimentação de estradas, na impermeabilização de construções, na engenharia hidráulica e, menos frequentemente, na construção de aterros para vedação . Por razões técnicas e econômicas, os pavimentos asfálticos são divididos em diferentes tipos de camadas.

O asfalto é quimicamente quase inerte (comportamento de reação lento ) e exibe comportamento termoplástico.

A palavra deriva do grego antigo asphaltos “asfalto, resina de barro".

Isso provavelmente se deve ao fato de que o asfalto foi originalmente usado como aglutinante na construção de paredes para impedir que as paredes caissem. Os romanos chamavam a substância de pix tumens , "inchaço ou piche"; É daí que vem o termo betume .

Asfalto e betume foram usados para embalsamar cadáveres. Um termo árabe para isso é, portanto, "mum", derivado do persa-árabe mûm ou môm para cera, que foi latinizado de Mumia.

As características do CBUQ dependem da proporção de mistura e das propriedades dos dois componentes betume e agregado . A proporção de mistura é de aproximadamente 95% de agregado e 5% de betume, mas essa proporção pode ser alterada ligeiramente para cima ou para baixo. A quantidade adicionada (o chamado teor de betume) e a dureza (ou seja, o tipo de aglutinante ) do betume alteram significativamente o comportamento do material .

O agregado assume a função de suporte no asfalto e sua composição granulométrica , a chamada curva granulométrica , deve ser adequada à carga.

Para obter um bom comportamento de carga, a composição do grão deve ser ajustada para que a mistura de rochas seja a mais densa possível . Juntamente com a compactação adequada durante a instalação, isso cria asfalto com poucas cavidades (a exceção é o asfalto poroso).

O asfalto é impermeável à água se o teor de vazios for ≤ 2-3% em volume. Os asfaltos não mostram sinais de erosão mesmo quando a água flui através deles ; A adesão entre agregado e betume e a coesão do betume impedem isso.

Atualmente, o asfalto é o material mais utilizado na composição das rodovias Brasileiras.

Antiguidade

Escavações arqueológicas mostraram que o asfalto natural já estava sendo usado na antiguidade (por volta de 1200 aC) para fazer armas, implementos e para colorir joias e esculturas. O material era usado com frequência na região da Mesopotâmia em particular, já que o asfalto natural era encontrado lá em abundância. Os povos que ali viviam, por exemplo os sumérios , faziam embarcações e barcos de junco ( guffa ) que eram selados com asfalto. Também utilizaram o material como argamassa para adobe . Tal referência também pode ser encontrada na bíblia em Genesis 11.3 na construção da Torre de Babel , que, de acordo com a estrita cronologia bíblica, remonta a cerca de 2300-2200 aC.

Os campos de aplicação se expandiram ao longo dos milênios, de modo que por volta de 2000 a.C. Além da Mesopotâmia, o asfalto natural também foi usado na Índia e na Europa como material de vedação para banhos, barcos, canais, banheiros e aterros .

Em Mohenjo-Daro , um dos dois principais centros de cultura do Indo no Paquistão, uma piscina de 12 metros por 7 metros foi selada com uma espessa camada de asfalto. Por volta de 2100 a.C. BC King Gudea de Lagash, uma cidade-estado no sul da Mesopotâmia, teve mais de cem toneladas de asfalto entregues por navio. Assim, parece que um próspero comércio de produtos petrolíferos não é um privilégio moderno.

Por volta de 2050 aC Surgiu o zigurate Nanna de Ur , uma torre de três andares com tijolos queimados colocados em asfalto e extensos terraços cobertos de asfalto . No século VII a.C. O asfalto já era usado na construção de estradas nos impérios assírio e babilônico . Foi usado lá como material de junta ou como leito de argamassa para avenidas ( Aibur-Schabu ).

O asfalto também foi usado para selar os Jardins Suspensos de Semiramisusado. No final da década de 1980, foi comprovado que os egípcios usavam asfalto de petróleo da região do Mar Morto (“Judenpech”, “Judenleim”, betume judaicum , “Erdpech”) para embalsamar seus faraós , o que os historiadores tinha feito até então tinha descartado. Durante o Império Romano , ele serviu por volta de 100 aC. como argamassa de ruas romanas em Pompéia . Baseado em Plínio, o Velho , o asfalto recebeu o nome de Betume Iudaicum"má sorte judaica". Os romanos, como os grandes construtores de estradas da antiguidade, pouco usavam betume, usavam principalmente piche de alcatrão de madeira.

Idade Média ao Século XVII

Após a queda do Império Romano e o início da Idade Média , o asfalto perdeu muito da sua importância, que só voltou a mudar no século XVIII. Por volta do ano 1000, começou na Arábia a extração de betume do asfalto natural. Isto foi conseguido aquecendo o asfalto natural e permitindo que o betume transpirasse.

Como o petróleo, o betume ou o asfalto (asfalto latino , também aspaltum ) foi usado na medicina medieval e moderna .

Além de ser usado como material de construção, o asfalto também foi usado para fins medicinais no século XV no Império Inca na América do Sul e Central.

Em 22 de março de 1595, enquanto explorava , Sir Walter Raleigh descobriu um lago natural localizado na ilha de Trinidad ( La Brea Pitch Lake ) . Ele aproveitou a oportunidade e as propriedades do asfalto para vedar vazamentos, caso contrário seu navio não estaria mais em condições de navegar . O asfalto que emerge do subsolo ainda é usado hoje na construção de estradas.

Tempos Modernos

Em 1712, o médico grego Eirini d'Eirinis descobriu o gigantesco depósito de asfalto em La Presta no Val de Travers na Suíça . No início, ele estava interessado apenas em sua aplicação médica. Por causa das vantagens técnicas deste material, ele finalmente escreveu sua “ dissertação sobre asfalto ou cimento natural” em 1721 e fundou a moderna tecnologia asfáltica com suas investigações.

O asfalto foi posteriormente extraído no Val de Travers pelo labirinto de mais de 100 km de corredores e túneis das minas de asfalto por cerca de três séculos (de 1712 a 1986) e exportado para todo o mundo. Depois de vários proprietários, as minas passaram a ser propriedade da empresa inglesa Neuchâtel Asphalt Company Ltd. em 1873. e foram compradas em 1960 pela maior empresa europeia de construção de estradas, a empresa inglesa Tarmac . Na França, outros depósitos importantes foram descobertos em 1756 perto de Lobsann na Alsácia e em 1797 perto de Seyssel na Alta Saboia.

O asfalto mástique , uma mistura de mástique asfáltico (pedra asfáltica pulverizada derretida) e alcatrão asfáltico (anteriormente conhecido como goudron ), parcialmente enriquecido com cascalho ou areia , foi inicialmente usado para fazer superfícies de estradas . Em 1835, em Paris , os primeiros pavimentos (na Pont Royal e na Pont du Caroussel ) foram pavimentados dessa maneira. Alguns anos depois, o asfalto mástique também foi usado na construção de estradas (em Lyon1838 e em Paris 1840). No entanto, o amolecimento do material no verão provou ser um problema.

Assim, as pessoas logo passaram a usar asfalto compactado (pedra de asfalto natural triturada) (em Paris já em 1854, em Londres , Viena e Berlim apenas por volta de 1870). Este foi colocado em uma base de concreto e depois compactado por compactação com uma espessura de apenas alguns centímetros. Devido aos efeitos do tráfego , o asfalto compactado foi ainda mais compactado e polido ao mesmo tempo ao longo do tempo . Acabou sendo uma desvantagem que as superfícies da estrada eram extremamente escorregadias quando chovia e os veículos (especialmente aqueles com pneus de borracha ) poderiam escorregar, o que levou a inúmeros acidentes de trânsito.

As camadas de asfalto laminado que são comuns hoje (uma mistura de areia de um determinado tamanho de grão e betume de petróleo ) foram desenvolvidas na América do Norte já na década de 1870, mas só se espalharam na Europa no início do século XX ( Stuttgart 1911, Hamburgo 1912 e Dresden 1913).

O asfalto como material de construção tornou-se cada vez mais importante no início do século 20, em parte devido à constante queda do preço do material. As primeiras usinas asfálticas entraram em operação nos Estados Unidos em 1907.

Além de ser usado na construção de estradas, o asfalto também é usado para selar barragens desde 1923 . Para acelerar a pavimentação e melhorar a qualidade da pavimentação, os finalizadores de estradas foram testados pela primeira vez na Califórnia em 1924. Para determinar a qualidade do material de construção, vários métodos de teste foram desenvolvidos nos anos seguintes , que ainda são válidos hoje. O teste do anel e da bola foi introduzido em 1936 , o ponto de ruptura Fraass um ano depois e o teste Marshall em 1939 .

A partir de 1950, aditivos especiais possibilitaram a pavimentação de asfalto em estado frio (o chamado asfalto frio ). Para determinar a espessura do asfalto pavimentado, um método de teste não destrutivo usando isótopos foi desenvolvido e testado com sucesso na Áustria em 1959.

Com o desejo de drenar as águas superficiais das pistas dos aeroportos o mais rápido possível , o asfalto drenante foi instalado na Inglaterra em 1963 . Pouco depois, em 1968, foi instalado pela primeira vez o asfalto de mastique de pedra . [24] As aplicações de reciclagem de asfalto começaram no início da década de 1970, originárias dos Estados Unidos . Para obter a vedação mais confiável possível, o asfalto tem sido usado na construção de aterros sanitários desde 1979.

Asfalto Natural

Grandes depósitos de asfalto natural são encontrados em Trinidad (o lago La Brea Pitch é a origem do asfalto natural de Trinidad ), na Venezuela ( Lago de Guanoco ), no município suíço de Val-de-Travers , bem como na Alsácia . Existem outros depósitos na Califórnia (por exemplo, em La Brea Tar Pits ), Colorado , Argentina, Síria, Alberta (incluindo as areias betuminosas de Athabasca ), em Cuba , no Mar Morto. A Gilsonita também é conhecida como asfalto natural, que vem sendo extraído no estado americano de Utah e em Kermānschāh no Irã desde meados do século XIX

Pechelbronn na Alsácia foi o primeiro lugar na Europa onde o petróleo foi extraído do asfalto natural. O depósito está documentado desde 1498. O petróleo das camadas de Pechelbronn foi inicialmente usado medicinalmente para doenças de pele . O uso comercial começou em 1735 e terminou em 1970.

Antes da Primeira Guerra Mundial, a mina de asfalto suíça La Presta era a mais importante produtora da Europa e fornecia um quinto da produção total de asfalto do mundo. No entanto, as operações cessaram na década de 1980. Significativa para a Europa é a mina de Selenica na Albânia , que é conhecida desde os tempos antigos.

Um depósito de asfalto natural alemão, por exemplo, está em Vorwohle , no distrito de Holzminden , na Baixa Saxônia . A última mina subterrânea de asfalto natural na Alemanha foi em Holzen na Baixa Saxônia . Este asfalto foi processado em Eschershausen . As 15 áreas de mineração restantes foram fechadas nas décadas de 1950 e 1960 por razões econômicas. Na Suíça, foi utilizado asfalto natural do cantão de Neuchâtel, entre outras coisas.

Asfalto Usinado

A maior parte do asfalto pavimentado é produzida em usinas de mistura asfáltica. Dependendo dos requisitos, um sistema pode ser estacionário ou móvel . Seu desempenho varia de 20 toneladas a 350 toneladas de mistura por hora. Também é possível adicionar asfalto removido ao processo de fabricação e, assim, reciclá-lo.

A mistura é produzida em um processo controlado eletronicamente no qual os componentes individuais da mistura asfáltica são reunidos e misturados de maneira direcionada. Para isso, os agregados são primeiramente adicionados ao tambor de secagem em quantidades pré-dosadas. Aqui a umidade contida na rocha é evaporada e a temperatura necessária do asfalto é gerada. O pó fino (também conhecido como filler ) que ocorre na usina de mistura , principalmente no tambor de secagem, é removido com o auxílio de um filtro de mangas ser separados, pesados e adicionados novamente mais tarde. O agregado pré-dosado sai do tambor de secagem e entra no misturador, onde o betume é injetado e homogeneizado para depois ser carregado em veiculo próprio para transporte e posterior aplicação.