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ASFALTO COM ADIÇÃO DE BORRACHA DE PNEUS INUTILIZADOS

Engenharia

Impactos ambientais causados ao meio ambiente quando os pneus inutilizados são descartados no meio ambiente sem uma destinação correta, benefícios do uso do CAP com adição de borracha e o processo de preparação da borracha do pneu antes de ser incorporado ao ligante asfáltico.

índice

1. RESUMO

Este estudo bibliográfico tem como objetivo de consciencializar o aproveitamento do uso da borracha de pneus inutilizáveis, que são  descartados incorretamente no meio ambiente, através da análise de estudos do ambiente institucional e do levantamento de dados secundários e primários. A adição de borracha no ligante tem aproximadamente 50 anos de vida e foi aprimorada por Charles Mac’Dowell nos Estados Unidos, onde na época ele analisou o asfalto com borracha e aprofundou seus estudos e experimentos para atestar a melhoria do ligante. Este estudo possibilitou compreender o procedimento que permite aproveitar matérias que representam um problema para a sociedade. Embora algumas empresas vem buscando a logística reversa como alternativa econômica e sustentável e desempenhando  cada vez mais nas atividades de reciclagem e reaproveitamento dos pneus inutilizáveis. No entanto, foi possível notar que o país ainda enfrenta dificuldades no descarte desse tipo de resíduo, relacionados principalmente à oferta e à localização da infraestrutura para destinação existente, bem como ao processo logístico envolvido. Por outro lado, é interessante destacar a alternativa encontrada para seu aproveitamento, envolvendo a coordenação de uma série de empresas e instituições. O reaproveitamento dos pneus inutilizáveis apresentou resultados satisfatórios através dessa mistura assegurou um material mais resistente, e com melhor qualidade, o asfalto borracha.

Palavras-chave: Asfalto-borracha; Cimento-asfáltico; adição de borracha; Meio ambiente;  Beneficios do asfalto-borracha.

OVIEDO, Douglas  Pereira. Asphalt with rubber addition of unusable tires. 2018. Número total de folhas 33. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Uniderp, Campo Grande, 2018.

ABSTRACT

This bibliographic study aims to raise the awareness of the use of rubber tires unusable, which are incorrectly discarded in the environment, through analysis of studies of the institutional environment and the collection of secondary and primary data. The addition of rubber to the binder is approximately 50 years old and has been enhanced by Charles MacDowell in the United States, where he then analyzed rubber asphalt and deepened his studies and experiments to attest to binder improvement. This study made it possible to understand the procedure that allows taking advantage of matters that represent a problem for society. Although some companies have been looking for reverse logistics as an economical and sustainable alternative and are increasingly performing recycling and reuse of unusable tires. However, it was possible to note that the country still faces difficulties in disposing of this type of waste, related mainly to the supply and location of the existing destination infrastructure, as well as to the logistics process involved. On the other hand, it is interesting to highlight the alternative found for its use, involving the coordination of a number of companies and institutions. The reuse of the unusable tires presented satisfactory results through this mixture ensured a more resistant material, and with better quality, rubber asphalt.

Key-words: Asphalt rubber; Cement-asphaltic; rubber additives; Environment; Benefits of asphalt-rubber.

2. INTRODUÇÃO

Desde os tempos mais antigos, as atividades humanas vem interferindo  diretamente no meio ambiente. A borracha de pneus reciclados está sendo usualmente utilizadas na construção civil, as alternativas ecológicas para melhoria dos materiais de construções atraem em amplas partes de utilização. A sociedade mundial se depara com o mesmo problema quanto ao descarte de pneus inservíveis, os mesmos acabam se amontoando nas encostas das rodovias, terrenos baldios, rios  entre outros.

Esse descontrole na eliminação do pneu acaba degradando o Meio Ambiente e causando também problemas para a sociedade como a proliferação do Mosquito da Dengue. O pneu exerce um papel fundamental e insubstituível na vida diária da sociedade, tanto no transporte de passageiros quanto no de cargas, e isso acaba gerando um acumulo enorme de pneus que precisam ter um destino adequado. A sociedade, gradualmente começa a dar apreensão com o desenvolvimento sustentável e tratamento adequado com o meio ambiente.

A importância deste trabalho justifica-se por acreditar que com a utilização da borracha de pneu descartado pode favorecer uma duração maior do pavimento e colaborar na preservação do meio ambiente, além de contribuir para redução da utilização de matérias-primas não renováveis.

Qual a importância e os benefícios da utilização de pneus descartados para composição do asfalto e para o meio ambiente?. Com o crescimento da frota de veículos, ocorre simultaneamente o crescimento do número de pneus descartados. Este tipo de resíduo é problemático do ponto de vista ambiental, justificando a busca por soluções para a sua disposição final.

O objetivo geral foi apresentar os processos e conceitos do cimento asfáltico do petróleo com adição de borracha de pneus descartados, apresentando as vantagens e desvantagens da utilização de pneus inutilizáveis, e os objetivos específicos foram apontar os impactos ambientais causados ao meio ambiente quando os pneus inutilizados são descartados no meio ambiente sem uma destinação correta, apresentar bibliografias sobre os benefícios do uso do CAP com adição de borracha e descrever o processo de preparação da borracha do pneu antes de ser incorporado ao ligante asfáltico.

Neste estudo bibliográfico foram tratados conceitos envolvendo o meio ambiente, passando para a definição de pavimentos e suas camadas, em seguida todos os benefícios,  conceitos e  processos do asfalto borracha com utilização de pneus descartados. Finalmente para alcançar aos resultados almejados, será utilizada a pesquisa bibliográfica, através de fontes como livros, jornais, revistas, teses, artigos eletrônicos  confiáveis e competentes. A pesquisa vai ser fundamentada em palavras-chave como “adição de borracha”, “asfalto-borracha”, “pneus inservíveis”, “benefícios do asfalto-borracha”, “cimento asfáltico”, “meio ambiente”, com preferências para artigos disponíveis integralmente e de forma gratuita, nos últimos 20 anos.

3. PROBLEMA DA BORRACHA DISPOSTA INDEVIDAMENTE NO MEIO AMBIENTE

De acordo com Branco (2002), se dizendo de impacto ambiental, tem-se como principal questão, a avaliação do grau de alteração desencadeado pela presença das empresas. Se o meio não foi capaz de absorver as ações, quais as consequências destas ações ao restante do meio ambiente. Que atitudes deverão ser tomadas para a reversão, melhoramento do cenário ao qual a empresa está impactando.

Em 2000, o Brasil contava com uma frota de aproximadamente 35.700.000 veículos automotores nacionais e importados em circulação, 10,6% mais do que em 1998 (RUSSO, 2010).

De acordo com Melnyk (2003), que avaliaram os impactos gerados por empresas que possuem sistemas ambientais, comentam que os pontos críticos estavam relacionados à gerência e à redução de resíduos, e que, a certificação traz benefícios para a empresa (redução de resíduo no desenho e no processo de seleção de equipamento, qualidade melhorada com custos reduzidos) e ao meio ambiente que deixa de receber as agressões dos impactos industriais.

Através da Figura 1 verificamos os problemas enfrentados pela sociedade por não haver reaproveitamento de pneus usados.

Figura 1- Depósito de pneus em Espírito Santo

Fonte: Anchieta, 2006

De acordo com Beduschi (2014), o acréscimo da borracha de pneus na pavimentação pode proporciona melhorias para a sociedade e o meio ambiente. Os benefícios ambientais gerados pela utilização da borracha de pneus são inúmeros além da redução do número de Pneus descartados, reduz consequentemente a poluição visual, focos de criação de insetos como Aedes Aegypti, depósito de pneus que geram riscos de incêndio incontroláveis e também a diminuição de assoreamento de rios e lagos causado em parte pelo indevido descarte de pneus.

Podem constituir novas empresas especializadas em reciclagem de pneus gerando empregos para a população, e também gera uma redução na demanda do petróleo (asfalto) que é uma fonte não renovável de energia, pois haverá substituição de parte do asfalto por borracha moída gerando uma maior vida útil das estradas (MARCHESI, 2010).

A reciclagem  pode ser uma alternativa interessante para este caso. Embora vale ressaltar da grande quantidade de produtos químicos que são utilizados na produção destes pneus. Outra forma seria se fossem feitos de alguma fibra orgânica sem a adição de produtos químicos nocivos ao meio ambiente e aos seres vivos. (GOUVEIA, 2014).

O desleixo com o meio ambiente pode gerar a contaminação das águas, solo e ar, poluindo a natureza, perda de biodiversidade e danos a saúde. A sociedade consciente pode ajudar a diminuir os impactos ao meio ambiente e os custos do governo e das empresas descartando o material de maneira correta (CANEPA, 2004).

O asfalto-borracha mostra-se como um promissor destino para os pneus velhos, parte importante dos resíduos sólidos que poluem o ambiente. Estima-se que cada quilômetro pavimentado com asfalto-borracha consuma, em média, 500 pneus (ABTC, 2006).

De acordo com Penna (1999), uma forma para adequação final de pneus inutilizáveis , após serem picotados, moídos é acrescentar a borracha triturada em misturas betuminosas, além de diminuir os problemas de disposição de pneus em aterros sanitários e, principalmente, de queima ou disposição em locais inadequados  pode também melhorar o desempenho dos pavimentos, diminuindo o aparecimento de trincas, selando as já existentes e melhorando a impermeabilização proporcionada pelos revestimentos asfálticos.

3.1. ATERROS SANITÁRIOS

Dentro os resíduos sólidos gerados pela sociedade, os pneus, classificados como resíduos notáveis, se demonstram em exclusividade nos debates dos impactos sanitários e ambientais, geralmente os aterros sanitários não os recebem inteiros, pois tais resíduos por serem produzidos com o propósito de ter vida longa e superar os constantes impactos, tornam-se estruturas difíceis de serem eliminadas (D'ALMEIDA; VILHENA, 2000). 

Em aterro sanitário o transtorno se torna ainda pior, pois os pneus absorvem os gases que são liberados pela degradação dos outros resíduos, avolumando-se e podendo ate explodir, o que prejudica a cobertura dos aterros além disso o material tem baixa compressibilidade, que contribui com a redução da vida útil dos aterros (ODA; FERNANDO JUNIOR, 2000).

A Figura 2 mostra os transtornos que se encontra nos aterros sanitários, quanto a disposição final dos pneus.

Figura 2 – Queima de pneus em aterros sanitários na cidade de São Paulo

Fonte: Folha da Região, 2012

Conforme os anos passam os municípios demonstram complicações quanto à disposição final dos resíduos sólidos domiciliares, uma vez que poucos têm aterro sanitário e, dentre esses, muitos já estão com sua capacidade perto do limite, investimentos devem ser aplicados em novas tecnologias, que possam contribuir para a redução do volume e para sua reutilização ou reciclagem. A disposição final dos pneus contribui para agravar ainda mais a situação, pois os pneus apresentam baixa compressibilidade, representam risco constante de incêndios e servem como local de procriação de mosquitos, roedores e outros vetores de doenças.

Segundo Lacerda  (2003), ausência de recursos para o controle da disposição final e para o estudo de alternativas econômica e ambientalmente viáveis para a reutilização de pneus usados é diretamente proporcional á ausência de interesse político. Em outras palavras, o problema está nos critérios para escolha da utilização dos recursos existentes. A situação no mundo , conforme citados neste, está longe do ideal, mas começam a surgir evidências de que no futuro próximo prefeituras municipais, fabricantes de pneus, órgãos reguladores e fiscalizadores, universidades e institutos de pesquisas poderão trabalhar em parceria para solucionar o gravíssimo problema que é a disposição final de pneus usados.

3.2. LOGÍSTICA REVERSA DE PNEUS INSERVÍVEIS

De acordo com o Conama (1999), que regulamentou o procedimento de adequação final de pneus, constatou uma organização nessa cadeia de logística reversa de pneus inutilizáveis  no país, que se fortaleceu ao longo do tempo.

Esta logística reversa engloba desde a coleta de pneus nos municípios até sua adequação final, preferencialmente  via co-processamento em fornos de empresas de cimento. Dados do DNIT (2009) indicam que foram fabricados 61,5 milhões de unidades de pneus em 2008 no Brasil.

De acordo com a Anip (2009), quando o  pneu  atinge o fim de sua vida útil, ele se torna um resíduo inerte, e deve ser corretamente descartado. Este pneu, agora denominado “inutilizável”, englobando outra fonte de responsabilidade  ambiental moderna, devido, principalmente, à elevada e crescente quantidade descartada em locais inadequados, decorrência direta do crescimento da frota de veículos leves e pesados no país, e ao longo período de degradação dos pneus (apesar de ainda incerto, tem-se que superar 100 anos).

Essa logística reversa é um setor  da logística empresarial que projeta, opera e administra a movimentação  “e as informações logísticas correspondentes, do retorno dos produtos após o consumo, ao ciclo de comércio ou ao ciclo manufatura, através dos ramais de distribuição reversos, acrescentando valores de múltiplas benfeitorias (LAGARINHOS; TENÓRIO, 2008).

Segundo o Conama (2009), que fortalece a organização de uma logística reversa de pneus inutilizáveis. Ainda encontra-se com dificuldades práticas, esta cadeia representa uma possibilidade para diminuir um importante desinteresse ambiental, gerando uma maneira interessante através de um novo ambiente organizacional que possibilitasse a geração  de uma organização composta por empresas fabricantes de pneumáticos, organizações aplicadas nessa questão, prefeituras municipais e empresas de recuperação e destinadoras. Nesse segmento, a cadeia de logística reversa de pneus é ampla, abrangendo inclusive, a população.

A Figura 3 demonstra  as etapas logísticas relacionadas ao ciclo de vida do pneu, desde que é produzido até o momento em que é descartado corretamente.

Figura 3 – Ciclo de vida do pneu

Fonte: Reciclanip (2009)

De acordo com Lagarinhos (2011), após o cliente se desfazer desse pneu nos distribuidores e revendedores depois da sua troca, ou em pontos de recolhimento após o final de sua vida prestadio, ele passa por um processo de triagem no qual os pneus são classificados como utilizáveis ou inutilizáveis .

Após a etapa de triagem se inicia a logística reversa de um pneu inutilizável, que devido ao estado de utilização e da borracha desgastada, não poderá  mais ser restaurado, sendo então enviado para o método de pré-tratamento: a separação da borracha, a separação do aço e das fibras têxteis (SPÍNOLA, 2001)

Ainda de acordo com Spínola (2011), os pneus que são considerados como utilizáveis podem ser comercializados em lojas de pneus usados, como pneus seminovos, ou podem ser restaurados, através dos métodos de recapagem, recauchutagem ou remoldagem, os benefícios ambientais gerados pela utilização desses pneus podem ser inúmeros para o meio ambiente.

4. Vantagens e desvantagens do uso da borracha no pavimento 

A adição de pó de borracha de pneus ao ligante asfáltico, vem se tornando uma revolução altamente sustentável após apresentar vantagens econômicas e ambientais, no entanto ainda existem algumas desvantagens encontradas  em relação ao asfalto borracha.

4.1. VANTAGENS

Conforme pesquisas obtidas através de monitoramentos em simuladores de tráfego distribuídos em rodovias e estradas, que foram elaboradas  com o asfalto borracha, essas pesquisas nos últimos anos vêm apontando resultados satisfatórios que indicou o dobro de durabilidade do asfalto borracha em comparação  com ligante asfáltico convencional, e também a diminuição do aparecimento de fissuras na camada do revestimento. Outro fator importante foi que as fissuras em pavimentos construídos com asfalto borracha pode chegar a ser 4 vezes menor que nos pavimentos convencionais (FAXINA, 2002).

A Figura 4 mostra dois pavimentos  no simulador de tráfego da UFRGS, após ciclos de testes.

Figura 4 – Simulador de Trafego

Fonte: UFRGS (2007)

De acordo com Pivoto (2007),  que após os ciclos de testes o pavimento do lado esquerdo, com Asfalto Borracha após 150.356 ciclos,  e do lado direito com Asfalto CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado à Quente), após 95.678 ciclos, verificou-se que o pavimento de asfalto de CBUQ apresentou diversas fissuras, enquanto o pavimento de asfalto borracha apresentou apenas uma fissura, em relação ao outro.

Conforme estudos realizados por meio do simulador LCPC, sobre deformações permanentes observou-se que as deformações permanente em pavimento de asfalto  borracha eram surpreendentes menores em relação ao pavimento de asfalto de CBUQ (NEVES, 2004).

A figura 5 mostra as deformações com placas de pavimentação com asfalto borracha e asfalto convencional o CBUQ.

Figura 5 – Placas de pavimentos  asfálticos

Fonte: USP (2004)

De acordo com Neves (2004), as placa de pavimento de  borracha ao lado direto após  testada no simulador de tráfego apresentou uma deformação de 6% depois de um ciclo de 50.000, enquanto a placa do lado esquerdo produzida com CBUQ  apresentou uma deformação 14% em um ciclo de 20.000 simulações. Após esses teste ele observou que o pavimento com asfalto borracha encontrou-se sem marcas de afundamento  de roda.

Segundo Leite (2004), que analisou através de estudos com asfalto borracha  uma diminuição nos níveis de ruídos causados devido ao grande fluxo de veículos, quando utilizada uma curva granulométrica adequada, outras características e vantagens do asfalto borracha observadas foram ausência de manutenção é uma maior  versatilidade. No entanto considerado um material rígido a temperaturas normais, o asfalto borracha pode ser difundido quando aplicado a temperaturas altas, podendo ser dissolvido em emulsão ou em solventes.

De acordo com Santos (2008), que observou o setor, eles consideram  uma possibilidade para que o asfalto seja usado em maior escala seja uma regulação mais rígida por parte do governo. A tecnologia traz vantagens ambientais, já que a produção reaproveita pneus velhos. A cada quilômetro de rodovia com asfalto borracha, cerca de mil pneus são utilizados. Duas outras vantagens da estrada com borracha são o aumento da aderência dos veículos na pista e a maior absorção da água em dias de chuva.

Ainda de acordo com Santos (2008),   Ressalta que a malha rodoviária no Brasil é de 212 000 quilômetros de vias pavimentadas onde 66% das rodovias públicas são considerável ruim ou no máximo regulares, pela falta de incentivo do governo; porém com a crescente privatização das rodovias onde se tem que 87% são classificadas como boas ou ótimas, tem-se notado melhoras significativas falando no aumento da produção e influência direta no PIB, e o ligante de borracha-asfalto vindo da mistura de borracha de pneu e materiais usados no asfalto (cimento asfáltico de petróleo, CAP) seria o aliado ideal, já que ajuda na redução de pneus inservíveis no meio ambiente e melhora da qualidade, conforto e durabilidade do pavimento, gerando a longa data menos gasto com reparos e até mesmo diminuição nos acidentes rodoviários.

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Segundo Sampaio  (2005), o asfalto borracha apesar de ainda ser um recurso sustentável, a pavimentação com o asfalto borracha pode proporcionar vantagens em comparação ao asfalto convencional:

• Grandes  viscosidades

• Grandes  elasticidades

• diminuição  sensorial  a mudanças de climas quentes e frio

• Grandes rigidez a mudanças de temperatura

• Aumento da vida útil do pavimento

• diminuição de aparecimento de fissuras ao longo prazo

• Diminui em aproximadamente cinco (5) decibéis o nível de ruído provocado pelo trafego.

• utilização de linhas com espaçamento maiores  (inutilização de agregado médio)

• Grandes  aderências  aos agregados

• Aumento na impermeabilização

• Melhoria na  aderência  entre o pneu e o pavimento, diminuindo  assim o risco de acidentes.

Segundo  Bertollo (2000), uma rodovia ou estrada não é projetada para durar 60 anos o asfalto tem uma vida útil determinada. Ela é projetada para durar cerca de 15 anos, devido o processo natural de envelhecimento do pavimento, No entanto quando utilizada o asfalto borracha na composição do pavimento sua vida útil pode aumentar mais de 30 a 40 anos.

4.2. DESVANTAGENS 

O asfalto borracha apesar de ser umas das fonte de recursos renováveis ele tem seus pontos negativos que causa alguns malefícios a natureza. Conforme estudos o principal a ser atingido e a atmosfera, que  devido por exigir uma maior temperatura para a composição do asfalto borracha isso aumenta a liberação de componentes poluentes presentes nele, em comparação com o asfalto convencional que necessita de temperaturas menores (SPECHT, 2004).

Embora seja uma inovação, o asfalto com borracha têm um custo caro em comparação com o asfalto convencional ele sai em média 30% mais caro. Levando em conta apenas o serviço de execução do revestimento asfáltico, outro dado em comparação por quilômetro o asfalto borracha  fica em média  uns R$ 118 mil, enquanto o asfalto convencional custa em média  de R$ 89 mil. (DI GIULIO, 2004).

Segundo Bertollo e Fernandes (2002), ainda  permanecem  alguns contratempos com a construção de pavimentos com asfalto borracha que são: requerer equipamentos especiais; particularidade  na granulometria dos agregados pétreos; ausência  de padronização de critérios de dosagem; custo da borracha picada; e, uso de processos padronizados. Tanto no processo seco como no processo úmido, essas dificuldades combinadas resultam no principal problema quanto ao uso da borracha de pneu.

5. PROCESSO DE INCORPORAÇÃO DA BORRACHA NO LIGANTE ASFALTICO

Com o aumento da frota de veículos nas estradas, ocorre a necessidade de se obter um melhor desempenho do pavimento asfáltico, e o uso de polímeros em sua propriedade pode melhorar o desempenho do ligante, entretanto diversos pesquisadores vêm buscando formas de chegar em resultados satisfatórios.

5.1. HISTÓRICO  DA INCORPORAÇÃO  DA BORRACHA DE PNEUS

O início do uso dos asfaltos modificados se teve na França, em 1901, sendo que a primeira estrada construída com esse asfalto com adição da borracha ocorreu em 1902, em Cannes. No período Pré Segunda Guerra Mundial os asfaltos eram constituídos pela adição de borracha natural, material que era disponível na época. O foco era combinar asfalto com polímeros e inibir o aparecimento de trincas por fadiga, prolongando a vida útil dos pavimentos, além do aumento da resistência para deformações permanente a altas e baixas temperaturas, retardando o envelhecimento do material e melhorando a adesividade (MARTINS, 2004).

O uso de aditivos para melhorar as propriedades de um ligante tem aumentado a cada ano, os principais aditivos que são utilizados em materiais asfálticos são os polímeros Butadieno - estireno, (SBR, SBS e EVA), e a borracha moída de pneus descartados (NEVES, 2004).

Durante vários anos, alguns engenheiros e químicos fizeram experimentos com a mistura de borracha natural (látex) e borracha sintética (polímeros) em ligantes asfálticos tentando melhorar as propriedades elásticas. Já na década de 40 iniciou-se a fabricação de asfalto com adição de borracha de pneus reciclados com a Companhia de Reciclagem de Borracha U.S. Rubber Reclaiming Company, que introduziu no mercado um produto composto de material asfáltico e borracha desvulcanizada reciclada, denominado Ramflex (DI GIULIO, 2007).

De acordo com Lacerda (2003), em 1963, Charles H. McDonald, que trabalhava para a Sahuaro Petroleum, começou uma pesquisa com o intuito de desenvolver um asfalto, que com a adição da borracha moída se tornaria um material altamente elástico para ser aplicado na camada superficial dos pavimentos asfálticos. Suas pesquisas e experimentos desenvolveram um produto composto de ligante asfáltico e 25% de borracha de pneu moído, misturados a uma temperatura de 190°C durante 20 minutos, sendo utilizado em remendos. Esse produto, denominado “band-aid”, também acabou sendo utilizado como selante de trincas e como camada de reforço (através do processo denominado Stress Absorbing Membrane Interlayer, SAMI).

A primeira aplicação do pavimento dos estudos de McDonald foi a Phoenix, e após seis anos o pavimento não apresentava a formação de trincas por reflexão. Em 1991, foi formulada a Lei sobre a Eficiência do Transporte Intermodal de Superfície (Section 1038 - Intermodal Surface Transportation Efficiency Act - Public Law 102-240), que obrigava os Departamentos de Transportes e de Proteção Ambiental a desenvolverem estudos para utilizar borracha de pneus descartados em materiais para pavimentação (LACERDA, 2003).

No Brasil iniciou se estudos com materiais asfálticos com adição de polímero na década de 90, no Centro de Pesquisas da Petrobrás (CENPES) e outras universidades começaram a realizar pesquisas voltadas à área de materiais asfálticos modificados por polímeros (BEDUSCHI, 2014).

5.2. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO ASFALTO BORRACHA

O pneu após a utilização se torna um produto inservível de grande problema ambiental. Uma das maneiras ambientalmente correta é adicionar o pó de borracha na construção da massa asfáltica. Uma lei assinada no ano de 2009 determina que até 1994, 5% do material usado para o recapeamento das estradas federais americanas contenha o novo ingrediente. E essa porcentagem deverá crescer nos anos seguintes (RAMALHO, 2009).

O método de produção de pó de borracha é através de um conjunto de equipamentos e moinhos montados em circuito fechado e equipamento utilizado para moer partículas de borracha em pó de borracha. O pó de borracha que utiliza como matéria prima o granulado de borracha originária de pneus inservíveis ou retalhos de peças de borracha prensadas.

De acordo com Specht (2004), o processo  compreende um circuito fechado de equipamentos, sendo um moinho circular rotativo utilizado para triturar e moer a matéria prima, uma peneira vibratória aberta que pré separa os grãos de dimensional não aceito, fazendo-os voltar ao moinho através de condutor por rosca para novo processo de trituração até que se obtenha a granulometria ideal que passará ao equipamento seguinte, qual seja a uma peneira rotativa fechada aplicada como separadora automática e equipada com malhas iguais ou distintas entre si para separação de classificações adequadas. A etapa seguinte consiste na transformação físico-química do pó de borracha em borracha regenerada ou com até 65% de características da borracha original.

A borracha utilizada para modificação do asfalto provém da reciclagem de pneus inservíveis e é basicamente composta, de borracha natural, borracha sintética e negro de fumo. Quando menor o tamanho das partículas de borracha, mais fácil se torna a sua incorporação ao asfalto, resultando em maior compatibilidade e, consequentemente, em maior estabilidade quanto à estocagem. Com o aumento da frota de veículos nas estradas o asfalto tem necessidade de obter um melhor desempenho (SPECHT, 2004).

De acordo com Gonçalves, (2002) os processos utilizados para obtenção de borracha moída de pneus têm efeito significativo sobre a forma, à textura e certas propriedades físicas das partículas, podendo influenciar, positivamente ou não, nas características do ligante asfalto de borracha. Existem dois processos para moagem do pneu que são moagem mecânica e moagem criogenia.

• Moagem mecânica: Consiste de corte e cisalhamento da borracha à temperatura ambiente. O atrito gerado aumenta a temperatura da borracha. O processo pode ser feito em granuladores onde as partículas variam entre 2,0 e 9,5mm ou em moinhos onde é utilizado tolos giratórios muitos próximos, operando em velocidades diferentes onde as partículas variam entre 0,425 e 4,75mm.

• Moagem Criogênica: Neste processo a borracha é submersa em nitrogênio líquido ás temperaturas de -87° a 198°C. Abaixo da temperatura de transição vítrea dos elastômeros presentes na borracha que é da ordem de 62°C, o material se torna quebradiço, podendo facilmente ser fragmentado até a granulometria desejada. As partículas resultantes da moagem criogênica apresentam formas regulares, textura lisa e tamanho variando entre 0,6 e 6,35mm.

Segundo Oda (2000), os principais processos empregados para a adição da borracha moída de pneus as misturas asfálticas são o processo seco e processo úmido. No processo seco a borracha é introduzida diretamente no misturador da usina de asfalto. Neste caso a borracha entra como um agregado na mistura. A transferência de propriedades importantes da borracha ao ligante é prejudicada, embora seja possível agregar melhorias à mistura asfáltica, desde que não seja possível obter uma mistura homogênea.

Ainda segundo Oda (2000), no processo úmido a borracha é previamente misturada ao ligante (5 à 25% do peso total de ligante asfáltico), modificando-o permanentemente. Nesta modalidade ocorre a transferência mais efetiva das características de elasticidade e resistência ao envelhecimento para o ligante asfáltico original. Este processo que se torna uma mistura única do cimento asfáltico de petróleo com borracha é chamado de ligante asfalto borracha.

As pesquisas de processo de incorporação da borracha de pneu ao ligante cimento asfáltico do petróleo concentram-se principalmente no processo úmido. Essa escolha pode ser explicada pelo desempenho irregular de alguns trechos experimentais construídos nos Estados Unidos com o processo seco, diferentemente do processo úmido, que tem apresentado resultados mais satisfatórios. A tecnologia usada no processo úmido confirmou em seu desempenho de campo que a presença de borracha produz efeitos benéficos (SANTOS, 2008).

A figura 6 demostra o processo de moagem antes de ser incorporada no ligante asfáltico.

Figura 6 – Processo de moagem da borracha

Fonte: Park, 2008

O processo via úmido é dividido em sistema estocável e não estocável. No sistema não estocável a adição da borracha é feito com um equipamento na própria obra e é permitido à utilização de partículas maiores de borracha, e o cimento asfáltico de petróleo deve ser aplicado na mesma hora devido à instabilidade de controle do material. No sistema estocável as borrachas de pneus em partículas finíssimas são misturadas em um terminal especial conforme o item seis da figura 9, produzindo um ligante estável e relativamente homogêneo, este processo e é mais confiável devido ao seu controle de qualidade e deve ser processado em altas temperaturas por agitação com alto cisalhamento (PIVOTO, 2007).

O processo via úmido e via seco segue a especificação de serviço DER/R- P 28 /05 regulamentada pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Paraná- DER, este regulamento exige que os ensaios estejam cumprindo os limites da especificação e que o teor mínimo de borracha no ligante seja de 15%.

A figura 7 mostra o processo de fabricação do ligante asfáltico de borracha de pneus.

Figura 7 - Esquema de fabricação do asfalto borracha estocável

Fonte: Benucci, L. et al., 2006

De acordo com Neves (2004), depois do tempo de reação, o produto obtido fica armazenado em outro tanque, que deve conter um processo de agitação mecanizada, para a mistura se manter espalhada, com a finalidade de evitar que as partículas sólidas se disperse.  No entanto para que se obtenham resultados melhores entre o asfalto e o ligante de borracha usam se um óleo de expansão para diminuir sua viscosidade, caso as temperaturas não forem monitoradas, futuras patologias podem aparecer e uma diminuição na vida útil do asfalto borracha.

Segundo Pivoto (2007), o asfalto borracha vêm sendo utilizado  por vários países, não exclusivamente como um recurso de sustentabilidade, bem como uma forma de  alcançar  pavimentos mais resistentes e econômicos. Ele foi inventado no Estados Unidos da América, onde  o estado do Arizona possui 80% da pavimentação com asfalto borracha.

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O estudo bibliográfico apresentou os problemas causados pelos pneus descartados incorretamente no meio ambiente e os impactos ambientais gerados, devido a sua pequena taxa de compressibilidade, degradação demorada na natureza, assoreamento de lagos e rios e capacidade de proliferar vetores de doenças prejudiciais à saúde da sociedade.

No entanto foi possível observar ausência de interesse político para elaborar formas de recursos para a gestão de resíduos sólidos através de resultados ambientalmente viáveis, punições aos infratores e fiscalização mais efetiva. Embora existam leis que obrigam fabricantes e importadores sejam responsáveis pela destinação final, o Brasil ainda apresenta um índice baixo de reaproveitamento de pneus inutilizáveis, em relação a alta produção de pneus no país.

A incorporação da borracha de pneus inutilizáveis no ligante asfáltico  mostrou-se importante para os gargalos enfrentados pelo país, tanto nos problemas ambientais quanto nos socioeconômicos. Outro ponto importante foi a durabilidade dos pavimentos asfálticos constituídos de borrachas de pneus, Assim, a valorização da sustentabilidade ambiental dentro do processo ensino-aprendizagem deve criar formas de reaproveitamento de resíduos descarados incorretamente, e o poder público conscientiza a sociedade no descarte correto.

7. REFERÊNCIAS

ANIP – Associação  Nacional da Indústria de Pneumáticos . Produção da Indústria Brasileira de Pneus em 2009. Disponível em:

BEDUSCHI, Eliane Fátima Strapazzon. Utilização de pneus inservíveis na composição da massa. Universidade do Oeste de Santa Catarina, 2014. Disponível em:Acesso em 12 ago. 2018.
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Publicado por: Douglas Pereira Oviedo

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