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

“O asfalto é o líquido que está na 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."



Então, de que é feito o asfalto? O asfalto vem do petróleo bruto, enquanto o alcatrão vem do carvão.
Conteúdo

1. A estrada é um pavimento asfáltico
2. A História do Asfalto
3. Como o cimento asfáltico é usado hoje
4. Críticas ao asfalto e modificação de pavimentos asfálticos
5. Esforços de 100 por cento de reciclagem
6. Asfalto do Futuro

A estrada é pavimentada com asfalto

O asfalto também é encontrado naturalmente na terra, e há lagos onde o petróleo subterrâneo subiu à superfície, como o La Brea Tar Pits em Los Angeles e o Pitch Lake em Trinidad, que é o maior depósito natural de asfalto no mundo.

Mas a forma mais comum de fabricar o aglutinante hoje é através do processo de refino de petróleo. O asfalto é o material mais pesado num barril de petróleo; é basicamente o produto residual.



“O asfalto é o resíduo pesado que se deposita no fundo”, diz Willis. Não pode ser usado como energia, por isso ganha nova vida como a substância pegajosa que mantém os materiais unidos. Combinado com várias quantidades e tipos de rochas e outras substâncias, eventualmente se torna a mistura que utilizamos. A estrada é na verdade uma mistura asfáltica ou melhor chamada de “pavimento asfáltico”.

A História do Asfalto

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

“Ele tem sido usado em outras funções não rodoviárias ao longo da história”, diz Willis. Usá-lo como aglutinante em estradas tornou-se mais comum no século XIX. John Loudon McAdam, que construiu a auto-estrada escocesa, adicionou alcatrão quente para reduzir a poeira e a manutenção nas estradas. Este método também melhorou as condições de condução.



Nos Estados Unidos, as 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, segundo o NAPA. Foi modelado a partir de uma rodovia com pavimento natural na França. DeSmedt então pavimentou a Avenida Pensilvânia em Washington, D.C. com asfalto de Trinidad, provando ainda mais sua durabilidade.

Químicos e inventores empreendedores logo registraram patentes para diferentes misturas de misturas para pavimentos asfálticos, que apareceram sob vários nomes. À medida que a indústria crescia, as cidades começaram a exigir garantias de mão de obra e materiais. Até ao início dos anos 1900, quase todo o asfalto provinha de fontes naturais, mas com o lançamento da primeira central de asfalto moderna em East Cambridge, Massachusetts, em 1901, e o aumento do número de automóveis, os pedidos de melhores estradas revigoraram a indústria do asfalto. Em 1907, a produção de asfalto natural foi ultrapassada pelo asfalto petrolífero refinado.

“As pessoas começaram a exigir melhores meios de transporte”, explica Willis. “As estradas onde as pessoas começaram a usar o asfalto para manter as pedras 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 estrada pavimentada ofereceu uma experiência significativamente diferente. Finalmente, a Lei de Ajuda Federal às Rodovias de 1956 ajudou a transformar as estradas nos Estados Unidos ainda feitas de terra compactada e criou o Sistema Interestadual de 48.876 milhas (78.658 quilômetros) nos EUA.

Como o cimento asfáltico é usado hoje

Embora seja mais frequentemente associado a estradas, o asfalto é utilizado para muitos fins, embora as estradas sejam responsáveis ​​pela sua utilização mais extensa. Dos mais de 2,7 milhões de milhas (4,3 milhões de quilômetros) de estradas pavimentadas nos EUA, 94% são pavimentadas com asfalto, de acordo com o NAPA.

Curiosamente, porém, tudo isso inclui uma mistura de cerca de 95% de pedra, areia e cascalho, e apenas 5% de cimento asfáltico. O asfalto também é usado em estacionamentos, pistas de aeroportos e pistas de corrida.



“O asfalto é um produto realmente flexível e versátil”, explica Willis. Pode ser usado para revestir viveiros de peixes e reservatórios de água ou para fins esportivos como quadras de tênis. Há alguns anos, ela foi escolhida como superfície de base para o campo do estádio Minnesota Vikings, em Minneapolis.

Desde os primórdios da produção de asfalto, a indústria continuou inovando em novos produtos, tornando-se mais científica e rigorosa, segundo Willis.

“Mudamos a maneira como projetamos as mixagens”, diz ele. “Hoje estamos em uma era em que vemos uma mudança gigante na forma como a indústria e como os estados funcionam.” Usando métodos de teste avançados, os pesquisadores de asfalto têm como objetivo melhorar o desempenho. Incorporando novos materiais, aditivos e tecnologias, eles buscam aprender como será o desempenho de diversas receitas em diferentes temperaturas e climas.

Uma grande atualização foi a criação do asfalto de mistura quente (WMA), que reduz a temperatura de produção do asfalto em uma usina, reduzindo assim o uso de energia e economizando tempo tanto na produção quanto no revestimento das estradas. A WMA também melhora as condições de trabalho com menor exposição a emissões de combustíveis, vapores e odores, de acordo com a Administração Rodoviária Federal do Departamento de Transportes dos EUA.
Asfalto de mistura quente vs. asfalto de mistura quente
O Asfalto Mistura Quente (HMA) é produzido em altas temperaturas, o que o torna durável e resistente às intempéries, mas apresenta maior consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa. Já o Warm Mix Asphalt (WMA) é produzido em temperaturas mais baixas com aditivos especiais, o que reduz seu impacto ambiental. No entanto, o WMA pode não ter um desempenho tão bom quanto o HMA em condições climáticas extremas.

Críticas ao asfalto e à modificação dos pavimentos asfálticos

O asfalto provavelmente não é algo que você considere ecologicamente correto; poderia ser parcialmente culpa por associação porque o asfalto está naturalmente alinhado com os principais poluidores – automóveis e produção de petróleo. E parte da negatividade é justificada:como o asfalto tem baixa refletividade, foi determinado que ele contribui significativamente para o efeito da ilha de calor urbana (UHI), escreveram Abbas Mohajerani, Jason Bakaric e Tristan Jeffrey-Bailey em um artigo de 2017 no “Revista de Gestão Ambiental”. Qualquer pessoa que já tenha passado por 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 os pavimentos asfálticos convencionais podem ser modificados com materiais ou tratados após a instalação para aumentar a refletância. Durante 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 obteve notas ruins por ser impermeável, pelos gases que produz quando derretido e pelos vapores aos quais expõe os trabalhadores durante a pavimentação de estradas e coberturas. A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) afirma que esses vapores podem causar dores de cabeça, erupções cutâneas, fadiga e até câncer de pele. Embora as normas da OSHA não abordem especificamente os fumos do asfalto, a administração recomenda que o controlo da exposição possa ser feito através de “controlos de engenharia, acções administrativas e equipamento de protecção individual”.

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

Esforços de 100% de reciclagem

“O que muita gente não sabe é todas as coisas ecologicamente corretas que a indústria do asfalto está realmente fazendo”, diz Willis. Para começar, o asfalto pode ser 100% reciclável e, mais importante, é realmente reciclado. Em 2018, 82,2 milhões de toneladas (74,5 milhões de toneladas métricas) de Pavimento Asfáltico Recuperado (RAP) foram recolocadas em novas misturas. Isso significa que cada mistura asfáltica colocada nos EUA incluía cerca de 21% de RAP. Na verdade, o peso combinado de todos os itens que as pessoas reciclam anualmente nos EUA – papel, plástico e alumínio – totalizou uma fração (cerca de 68%) 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 de pneus, que é utilizada como modificador de misturas em alguns estados. As telhas também são recicladas em novas misturas asfálticas, e a indústria está analisando como o plástico pode se tornar parte da discussão. "Quando as pessoas nos trazem essas questões, tentamos encontrar soluções."



Muita engenharia e ciência dos materiais são necessárias para construir uma estrada. Hoje, as 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 do asfalto - retirando cerca de um centímetro do topo - a cada 12 a 20 anos e substituindo-a por uma nova cobertura. Essa polegada superior pode ser reciclada, e as sobreposições periódicas “melhoram significativamente a qualidade do passeio e o consumo de combustível dos veículos que viajam nessas estradas”, de acordo com a Asphalt Pavement Alliance.

Asfalto do Futuro

Até chegar a hora dos carros flutuantes, as estradas de asfalto provavelmente continuarão por aí. E a indústria planeja continuar inovando em produtos e produção. Willis descreve avanços recentes, como rolos e equipamentos autônomos, bem como o aumento do uso de realidade virtual para treinamento.

“Vejo a tecnologia como uma grande parte do futuro da indústria”, diz ele. À medida que os especialistas em asfalto melhoram o manuseio de big data, eles podem usá-los para produção e colocação para melhorar a eficiência em tempo real. Um dia, ele poderá até ver pavimentos inteligentes com nanosensores 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 que dirige”.


Agora isso é interessante
O Aeroporto Internacional Logan de Boston tem o primeiro terminal do mundo a ganhar o credenciamento de Liderança em Energia e Design Ambiental, em parte graças à sua pista pavimentada pela WMA, que supostamente proporciona uma redução de 2.000 toneladas (1.814 toneladas métricas) nas emissões de carbono da construção.