Quando você ouve a palavra asfalto, você provavelmente imagina o alcatrão preto nas estradas e rodovias, direito? Mas isso não é exatamente correto.

"Asfalto é o líquido que é no a estrada, "diz J. Richard Willis, Ph.D., vice-presidente de engenharia, pesquisa e tecnologia da National Asphalt Pavement Association (NAPA), que tem doutorado em projeto e construção de asfalto. "É o agente de ligação que mantém as rochas unidas." O asfalto vem do petróleo bruto, enquanto o alcatrão vem do carvão.

O asfalto também é encontrado naturalmente na terra, e há lagos onde o petróleo do subsolo subiu à superfície, como o La Brea Tar Pits em Los Angeles e o Pitch Lake em Trinidad, que é a maior jazida natural de asfalto do mundo.

Mas a forma mais comum de fazer o aglutinante hoje é por meio do processo de refino de petróleo. O asfalto é o material mais pesado em um barril de petróleo; é basicamente o produto residual.

"Asfalto é o resíduo pesado que se deposita no fundo, "Willis diz. Não pode ser usado para energia, por isso, assume uma nova vida como a coisa pegajosa que mantém os materiais unidos. Combinado com várias quantidades e tipos de rochas e outras substâncias, eventualmente se torna a mistura em que dirigimos. A estrada é realmente uma mistura de asfalto ou melhor chamada de "pavimento asfáltico".

A História do Asfalto

Toda a conversa sobre refino de petróleo pode fazer o asfalto parecer uma invenção relativamente moderna, mas o primeiro registro de uso de asfalto em uma estrada foi na Babilônia em 615 A.C.E .; asfalto e tijolos queimados foram usados ​​para pavimentar uma rua de procissão durante o reinado do rei Nabopolassar, de acordo com o NAPA. Os romanos usaram para selar estruturas como banhos e aquedutos. Quando o explorador inglês Sir Walter Raleigh apareceu no Lago Pitch em Trinidad em 1595, ele usou o asfalto para calafetar seus navios.

"Tem sido usado em outras funções não rodoviárias ao longo da história, "Willis diz. Usá-lo como um aglutinante em estradas tornou-se mais comum em 1800. John Loudon McAdam, que construiu o pedágio escocês, adicionado alcatrão quente para reduzir a poeira e manutenção nas estradas. Este método também melhorou as condições de direção.

Nos Estados Unidos, misturas betuminosas (concreto asfáltico) apareceram pela primeira vez na década de 1860, e o primeiro "verdadeiro pavimento asfáltico" foi colocado em Newark em 1870 por Edmund J. DeSmedt, um belga, de acordo com o NAPA. Foi modelado a partir de uma rodovia de pavimento natural na França. DeSmedt então pavimentou Washington, Avenida Pensilvânia de D.C. com asfalto de Trinidad, provando ainda mais sua durabilidade.

Químicos e inventores empreendedores logo apresentaram patentes para diferentes misturas de misturas de asfalto, que apareceu sob uma variedade de nomes. Conforme a indústria cresceu, as cidades começaram a exigir garantias de mão de obra e materiais. Até o início de 1900, quase todo o asfalto veio de fontes naturais, mas com o lançamento da primeira instalação de asfalto moderna em East Cambridge, Massachusetts, em 1901 e o aumento dos automóveis, pedidos de melhores estradas revigoraram a indústria de asfalto. Em 1907, a produção de asfalto natural foi superada pelo asfalto de petróleo refinado.

“As pessoas começaram a exigir melhores meios de transporte, "Willis explica." As estradas onde as pessoas começaram a usar o asfalto para manter as rochas unidas resistiram por mais tempo do que a estrada de terra convencional a que as pessoas estavam acostumadas. "Dirigir em uma estrada de cascalho versus uma que era pavimentada ofereceu uma experiência significativamente diferente. Finalmente , o Federal-Aid Highway Act de 1956 ajudou a transformar as estradas nos Estados Unidos ainda feitas de terra compactada e criou o 48, 876 milhas (78, 658 quilômetros) Sistema interestadual nos EUA

Como o asfalto é usado hoje

Embora seja mais frequentemente associado a estradas, o asfalto é usado para muitos propósitos, embora as estradas sejam responsáveis ​​por seu uso mais extenso. Dos mais de 2,7 milhões de milhas (4,3 milhões de quilômetros) de estradas pavimentadas nos EUA, 94 por cento são revestidos com asfalto, de acordo com o NAPA.

Interessantemente, no entanto, tudo isso inclui uma mistura de cerca de 95 por cento de pedra, areia e cascalho, e apenas 5 por cento de cimento asfáltico. O asfalto também é usado para estacionamentos, pistas e pistas de corridas de aeroportos.

“O asfalto é um produto realmente flexível e versátil, "explica Willis. Pode ser usado para revestir tanques de peixes e reservatórios de água ou para fins esportivos, como quadras de tênis. Há alguns anos, foi escolhido como superfície de base para o campo no estádio Minnesota Vikings em Minneapolis.

Desde os primeiros dias da produção de asfalto, a indústria continuou a inovar novos produtos, tornando-se mais científico e rigoroso, de acordo com Willis.

"Mudamos a maneira como projetamos as mixagens, ", diz ele." Estamos em uma era hoje em que vemos uma grande mudança na forma como a indústria e como os estados funcionam. "Usando métodos de teste avançados, pesquisadores de asfalto têm buscado melhorar o desempenho. Incorporando novos materiais, aditivos e tecnologias, eles estão procurando aprender como as várias receitas funcionarão em diferentes temperaturas e climas.

Uma grande atualização foi a criação de asfalto de mistura quente (WMA), que reduz a temperatura de produção de asfalto em uma usina, reduzindo assim o uso de energia e economizando tempo tanto na produção quanto na pavimentação de estradas. WMA também melhora as condições de trabalho com menor exposição às emissões de combustível, fumos e odores, de acordo com a Administração Rodoviária Federal do Departamento de Transporte dos EUA. WMA é uma tecnologia que não existia nos EUA em 2002 e agora representa cerca de 40 por cento do mercado, diz Willis.

Críticas ao Asfalto

O asfalto provavelmente não é algo que você considera ecologicamente correto; poderia ser parcialmente culpado por associação porque o asfalto está naturalmente alinhado com os principais poluidores - dirigir automóveis e produzir petróleo. E parte da negatividade é garantida:como o asfalto tem baixa refletividade, foi determinado ser um contribuidor significativo para o efeito da ilha de calor urbana (UHI), Abbas Mohajerani, Jason Bakaric e Tristan Jeffrey-Bailey escreveram em um artigo de 2017 no "Journal of Environmental Management". Qualquer pessoa que se sentou em um engarrafamento em uma rodovia em um dia quente de verão pode atestar isso.

No que diz respeito às contribuições do asfalto para o UHI, a Agência de Proteção Ambiental afirma que pavimentos de asfalto convencionais podem ser modificados com materiais ou tratados após a instalação para aumentar a refletância. Por décadas, isso às vezes foi implementado em superfícies como estacionamentos e rodovias. A EPA inclui asfalto poroso e asfalto emborrachado como exemplos de pavimentos permeáveis.

O asfalto também ganhou notas ruins por ser impermeável, para os gases que produz quando derretido e os vapores aos quais expõe os trabalhadores durante a pavimentação e cobertura. A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) afirma que esses vapores podem causar dor de cabeça, erupção cutânea, fadiga e até câncer de pele. Embora os padrões da OSHA não abordem especificamente os gases de asfalto, a administração recomenda que o controle da exposição possa ser feito por meio de "controles de engenharia, ações administrativas e equipamentos de proteção individual. "

E claro, ainda há o fato de que o asfalto é feito de petróleo. Mas o asfalto também tem qualidades ecológicas positivas.

100% de esforços de reciclagem

"O que muitas pessoas não sabem são todas as coisas ecologicamente corretas que a indústria de asfalto está realmente fazendo, "Willis diz. Para começar, o asfalto é 100 por cento reciclável, e mais importante, na verdade, é reciclado. Em 2018, 82,2 milhões de toneladas (74,5 milhões de toneladas métricas) de Pavimento Asfáltico Recuperado (RAP) foram colocados de volta em novas misturas. Isso significa que cada mistura de asfalto produzida nos EUA incluiu cerca de 21 por cento de RAP. Na verdade, o peso combinado de todos os itens que as pessoas reciclam anualmente nos EUA - papel, plástico e alumínio - totalizam uma fração (cerca de 68 por cento) do peso do RAP que a indústria de asfalto recicla anualmente.

"Esse é apenas um material que reciclamos, "diz Willis." Somos a indústria de reciclagem mais ativa do país. "É também uma das maiores recicladoras de borracha para pneus, que é usado como um modificador para misturas em alguns estados. As telhas também são recicladas em novas misturas de asfalto, e a indústria está investigando como o plástico pode se tornar parte da discussão. "Quando as pessoas trazem essas questões para nós, tentamos encontrar soluções. "

Muita engenharia e ciência dos materiais envolvem a construção de uma estrada. Hoje, estradas de asfalto são projetadas em torno do conceito de "pavimento perpétuo, "ou pelo menos para durar 40 anos ou mais. A manutenção de rotina consiste em" fresar "a superfície - retirando a polegada superior ou algo assim - a cada 12 a 20 anos e substituindo-a por uma nova camada. Essa polegada superior pode ser reciclada, e as sobreposições periódicas "melhoram significativamente a qualidade do percurso e o consumo de combustível dos veículos que trafegam nessas estradas, "de acordo com a Asphalt Pavement Alliance.

Asfalto do Futuro

Até chegar a hora dos carros flutuantes, as estradas de asfalto podem ficar presas. E a indústria planeja continuar inovando em produto e produção. Willis descreve avanços recentes, como rolos e equipamentos autônomos, bem como o aumento do uso da realidade virtual para treinamento.

"Eu vejo a tecnologia como uma grande parte do futuro da indústria, ", diz ele. À medida que os especialistas em asfalto ficam melhores no manuseio de grandes volumes de dados, eles podem usá-lo para produção e posicionamento para melhorar a eficiência em tempo real. Um dia, ele pode até ver pavimentos inteligentes com nanossensores nas estradas, fornecendo feedback sobre como o pavimento está se comportando e durando. "Nossas estradas ficarão muito mais inteligentes. Temos a tecnologia para realmente melhorar a experiência do público de pilotagem."

O Aeroporto Internacional de Boston Logan tem o primeiro terminal do mundo a receber uma acreditação de Liderança em Energia e Design Ambiental, graças em parte à sua pista pavimentada com WMA, que foi dito para fornecer um 2, 000 toneladas (1, 814 toneladas) redução das emissões de carbono da construção.