p Os motoristas suíços usam incontáveis ​​pneus. Em vez de incinerá-los, eles poderiam ser reutilizados localmente:o asfalto de vários países há muito contém borracha de pneus usados. A Empa e seus parceiros da indústria estão adotando essa ideia para possíveis aplicações na Suíça. p Os passageiros que reclamam do estresse do tráfego devem olhar para o chão de vez em quando. E se consolar em saber que pode ser pior, muito pior:o asfalto resiste ao calor escaldante, estresse pelo frio e muita pressão de cima. Também deve ser o mais silencioso possível - e no futuro, claro, mais amigo do ambiente.

p Composto de uma mistura de rocha quente e betume aglutinante em cerca de 160 graus, asfalto causa CO substancial ₂ emissões - por meio da produção, longas vias de transporte e pavimentação. Para melhorar sua pegada ambiental, asfalto velho, que já pode ser reciclado, será usado em larga escala em novos pavimentos no futuro. Além disso, concreto reciclado ou outros materiais residuais, como pneus de carros usados, dos quais há muitos na Suíça - podem ser "descartados" nele.

p Um projeto Innosuisse liderado pelo laboratório de concreto e asfalto da Empa explorou quais benefícios essa ideia poderia ter na Suíça. Especificamente, as partículas de borracha podem substituir os polímeros no betume modificado com polímero pelo asfalto resistente? Afinal, compostos como o amplamente utilizado estireno-butadieno-estireno dão ao pavimento mais plasticidade, melhor recuperação e vida mais longa.

p O foco do projeto estava na implementação prática da tecnologia:Após alguns testes preliminares, as misturas asfálticas para os experimentos foram produzidas pelos fabricantes FBB e Weibel AG. O projeto de mistura foi baseado no padrão de asfalto semi-sentido SDA 4-12, um curso de superfície de baixo ruído devido ao seu alto conteúdo de vazio de ar. O AC B 22 H é uma chamada camada de aglutinante que é colocada sob a camada de superfície - neste caso, atualmente com 30 por cento de asfalto reciclado. Os grânulos de borracha selecionados também vieram da Suíça, do fabricante Tire Recycling Solutions (TRS) em Préverenges no cantão de Vaud.

p Molhada ou seca?

p O asfalto borracha pode ser produzido usando dois métodos diferentes. No método "molhado", os grânulos de borracha são adicionados ao betume quente; em seguida, a mistura é misturada com o agregado definido - areia e cascalho de diferentes tamanhos, dependendo do pavimento. O problema é que a mistura de betume-borracha torna-se menos viscosa com o tempo e a borracha começa a se decompor; ele só pode ser processado por cerca de 48 horas. No processo "seco", por outro lado, as partículas de borracha primeiro gotejam na mistura de agregado aquecida. O betume é adicionado posteriormente. Como os fabricantes suíços estão preparados para isso, este caminho foi escolhido.

p A experiência no fabricante de materiais de construção FBB em Bauma tem sido positiva. "Sem problemas, "diz Christian Gubler, presidente do conselho de administração, "foi fácil." As partículas foram lançadas através de uma aba na mistura agregada - em sacos que se dissolvem em altas temperaturas. "Assim como fazemos quando adicionamos corantes, por exemplo, para asfalto vermelho, "Gubler explica. Não houve dificuldades na Weibel AG, sediada em Berna." O manuseio foi sem problemas, "diz Samuel Probst, chefe de materiais de construção betuminosa e plantas de pavimentação.

p Testes de estresse debaixo d'água, frio e pressão

p Uma equipe da Empa liderada pela especialista em asfalto Lily Poulikakos examinou os produtos finais de micro a grande escala. Além dos testes padrão para conteúdo de betume e vazios de ar, Imagens de microscópio eletrônico mostraram se e como as partículas de borracha se dissolvem e se distribuem dentro da matriz asfáltica.

p No teste de tração de divisão, Os corpos de prova explodiram sob pressão de cima - um molhado e outro seco - para determinar o quão sensíveis são à água. Os testes de rasgo a menos 12 graus mostraram como o material se comporta em condições frias de inverno. Finalmente, o fator de tráfego:no teste "Rastreamento de rodas de Hamburgo", amostras em água quente a 50 graus resistiram 10, 000 passadas de uma roda de aço pesando uns bons 70 quilos - um teste difícil para o sulco. O próprio simulador da Empa foi apontado na mesma direção:sujeitou forros de 1,20 metros de comprimento a 60, 000 pneus lentos com cargas elevadas ao longo de oito horas.

p As análises mostraram que são os detalhes que importam. Por exemplo, o tempo ideal entre a mistura e a instalação na estrada depende muito do tipo e da quantidade de granulado de borracha. Em comparação com o asfalto de betume de polímero bem conhecido, os asfaltos da camada superficial com 0,7 ou 1 por cento de borracha atendiam aos requisitos na maioria dos casos. A resistência à rachadura devido ao frio foi significativamente maior com um por cento de borracha do que com o asfalto de betume de polímero. Em termos de sensibilidade à água, os materiais de construção atenderam aos requisitos suíços, com uma exceção. E no próprio simulador de carga de pneus da Empa, sulcos pequenos, mas mais profundos, apareceram nos asfaltos de borracha do que no pavimento de betume de polímero.

p A conclusão:apesar de algumas desvantagens, o asfalto borracha finalmente atendeu aos requisitos. "É definitivamente adequado para futuras investigações para uso na construção de estradas, "resume o pesquisador da Empa Poulikakos. O fabricante TRS também está satisfeito com os resultados:" Agora temos uma confirmação profissional, "diz Sonia Megert, Diretor de operações. "Foi uma colaboração muito boa. A Empa rapidamente encontrou uma solução sempre que surgiram problemas."

p Claro, todos os parceiros estão cientes de que este é apenas o primeiro passo. Apesar de todos os esforços, o laboratório não corresponde às condições do mundo real, explica Poulikakos. Os experimentos dão uma impressão detalhada, mas como os anos de exposição vão se desenrolar na realidade "é outra questão, "diz o especialista." A verdade está na estrada. "

p Três rotas de teste

p Outras etapas já ocorreram. Nos cantões de Jura e Vaud, Weibel AG construiu duas seções de teste em estradas cantonais usando asfalto granulado de borracha. "Um asfalto áspero em uma estrada com carga média, "explica Samuel Probst, "e um asfalto superficial em uma estrada com uma carga relativamente alta. Afinal, deveriam ser verdadeiros testes de resistência. "

p Ao contrário de experiências anteriores com o processo de produção "úmido", a pavimentação foi "absolutamente sem problemas, "de acordo com o gerente responsável. No local, os trabalhadores não tiveram que suportar quaisquer odores de borracha aquecida, e a consistência e trabalhabilidade do asfalto eram comparáveis ​​a um asfalto modificado com polímero. Na verdade, só mostrará seu verdadeiro caráter depois de anos. A pavimentação ocorreu no verão passado; o pavimento, portanto, ainda está em sua infância.

p Assim como outro asfalto de teste, que foi colocada como camada superior em um cruzamento muito usado em Zurique. Seus valores de laboratório não eram indubitáveis:quando o betume foi testado quanto à dureza com uma agulha penetrante, os resultados variaram muito e às vezes ficaram bem acima dos valores-alvo. "Isso sugere que pode ser muito mole, "diz o especialista em pavimentação Martin Horat, do escritório de engenharia civil da cidade de Zurique." Vamos ver se há deformações quando faz calor no verão. "

p Hans-Peter Beyeler, diretor da associação "Eurobitume" na Suíça, não está particularmente preocupado, no entanto. "Já ouvi falar disso. Não me preocuparia com isso por enquanto, "diz o especialista, que já trabalhou por quase 13 anos como especialista em pavimentação no Federal Roads Office (Astra). Quando a borracha e o betume são misturados, um novo material é criado; seu comportamento não corresponde mais aos ingredientes originais. Sua avaliação:"O teste da agulha pode simplesmente não fornecer informações úteis."

p De sua própria experiência, Beyeler entende que também há resistência na indústria ao asfalto como "rampa de lixo" para materiais reciclados e ceticismo em relação à borracha na estrada. Cerca de 15 anos atrás, ele testemunhou como um teste na A1 no cantão de Aargau com betume modificado com borracha, adicionado como grânulos, correu totalmente mal:o material foi dissolvido de forma insuficiente na mistura; caroços formados no asfalto. Na calçada, eles se espalham na superfície; eles tiveram que ser perfurados e preenchidos com asfalto de mástique.

p A verdade esta na rua

p Muita coisa aconteceu desde então, Contudo, então por que não tentar de novo, Beyeler pensa. Afinal, há uma boa experiência, não apenas nos EUA, onde a tecnologia está em prática há muito tempo, mas também na Baviera. Lá, os asfaltos modificados com borracha já fazem parte dos regulamentos de construção - em outras palavras, Estado da arte. As vantagens, especialmente para camadas de superfície porosa:maior resistência à abrasão, oxidação mais lenta do betume em muitos vazios de ar e, portanto, fragilização retardada. Resumindo:uma vida útil mais longa.

p Em todo o caso, haveria matéria-prima suficiente. Por volta de 70, 000 toneladas de pneus inservíveis são produzidos na Suíça todos os anos. Uma pequena proporção disso é reciclada, mas a maioria é utilizada termicamente - em instalações de incineração de resíduos e, em grande parte, em fábricas de cimento, onde os pneus substituem o carvão como combustível e, assim, melhoram o CO ₂ Saldo.

p Um benefício para o clima?

p Zhengyin Piao, pesquisador da Empa, está investigando o impacto ambiental do uso de pneus velhos em pavimentos de estradas como parte de seu doutorado. tese em cooperação com o Instituto de Engenharia Ambiental da ETH Zurique. Piao analisou todo o ciclo de vida de dois pavimentos sussurrantes com asfalto borracha. Seus cálculos baseados em um modelo de um trecho de um quilômetro de estrada mostram que esses pavimentos apresentam desempenho semelhante ao asfalto de polímero de asfalto em termos de consumo de energia. Mas eles produzem CO significativamente mais baixo ₂ emissões - principalmente por causa dos polímeros no produto convencional.

p Então, os grânulos de borracha nas estradas contribuiriam para a proteção do clima? Resposta de Piao:Depende. Na Suíça, fábricas de cimento economizam muito CO ₂ emissões pela queima de pneus velhos que, geral, o asfalto com borracha tem um desempenho um pouco mais fraco do que com polímeros. Mas se as fábricas de cimento tiverem sucesso, como planejado, na redução de seu CO ₂ emissões ainda mais nos próximos anos ou mesmo neutralizando-as parcialmente com tecnologias de captura de carbono, incluindo armazenamento subterrâneo, as cartas seriam embaralhadas - possivelmente em favor do asfalto de borracha ...

p Se a ideia vai pegar na Suíça depende, claro, no mercado. Eles têm uma vantagem, diz o especialista Samuel Probst do fabricante Weibel AG:Pelo menos por enquanto, eles são mais baratos do que os asfaltos de betume de polímero. No entanto, ele permanece cauteloso:"Se as seções de teste se desenvolverem positivamente a longo prazo, " ele diz, "Posso imaginar que um dia se desenvolverá um mercado para isso."

p Foco em poluentes

p Para avaliar os riscos à saúde de aditivos de borracha no asfalto rodoviário, Químicos do laboratório de Tecnologias Analíticas Avançadas da Empa examinaram de perto os componentes com potencial de risco. Os resultados dos testes de lixiviação simulando os efeitos de uma tempestade mostraram que os níveis de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), que pode causar câncer, são mais baixos na borracha do que no asfalto. Para metais pesados, o zinco serviu como elemento principal; muito pouco foi lavado. O chumbo e outros metais pesados ​​nocivos estavam presentes apenas em vestígios inofensivos.

p A equipe da Empa também descobriu que os benzotiazóis prejudiciais, que aceleram a vulcanização na produção de pneus, foram liberados no meio ambiente rapidamente e em doses relativamente altas. O conselho dos especialistas:remova esses compostos antes de instalar as partículas de borracha, por exemplo, lavando-os com água, que pode então ser descartado de forma adequada.