Emprego de Resíduos de Borracha em Pavimentação Asfáltica: Uma Revisão Bibliográfica
LIMA, Lívia Ramos [1] AMORIM, Enio Fernandes [2]
AMORIM, Enio Fernandes; LIMA, Lívia Ramos. Emprego de Resíduos de Borracha em Pavimentação Asfáltica: Uma Revisão Bibliográfica. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 07, Vol. 02, pp. 39-47, Julho de 2018. ISSN:2448-0959
O pneu possui um papel relevante no cotidiano das pessoas, seja no transporte de cargas ou mesmo de passageiros, todavia, a sua eliminação inadequada acarreta uma vasta gama de problemas sanitários, bem como ambientais. Observando esta problemática, buscou-se incorporar tal material na composição dos revestimentos asfálticos, prática esta que vem sendo aplicada recentemente no Brasil. Trata-se de uma investigação do tipo exploratória e descritiva para o qual foi desenvolvida uma revisão bibliográfica. Utilizou-se 10 artigos divulgados em periódicos de 1991 a 2015, bem como 09 livros publicados entre 1993 a 2015. Depreende-se que o uso desta metodologia traz consigo algumas vantagens como, por exemplo, a diminuição do envelhecimento por oxidação, aumento da flexibilidade e da vida útil em até 30%, além da aderência e do conforto do usuário. Mesmo com todas estas asseverações, o Brasil ainda deve investir constantemente na implementação de uma gestão mais qualificada no que tange a normativas ambientais, pois assim será possível o reaproveitamento da borracha como método economicamente viável e eficaz.
Palavras-chave: Reciclagem, Pavimentos Asfálticos, Fresagem.
De acordo com Bertollo et al., (2000) "O ambiente natural representa o produto da interação dinâmica de processos abióticos e bióticos, sob escala e intensidades variáveis no tempo e no espaço". De uma forma mais específica, o equilíbrio ambiental costuma ser afetado diretamente pela interferência humana, podendo esta ser de forma reversível, bem como irreversível, sendo esta em maior escala no período contemporâneo.
A construção civil é uma área de atuação que acaba interferindo diametralmente no meio ambiente, uma vez que consome distintos recursos naturais, muitas vezes não renováveis, e os lança erroneamente no meio ambiente. Complementando tal citação, Cury et al., (2015) assevera que este consumo excessivo provoca impactos ambientais, degrada a qualidade de vida da população e da infraestrutura existente.
Campos (2007) informa que houve um crescimento descontrolado na aquisição de automóveis e, com este processo, foi possível verificar o surgimento de consequências extremamente maléficas como, por exemplo, a degradação do meio ambiente, na qual é provocado pelo lançamento de pneus em locais inadequados, bem como pelo desgaste da pavimentação asfáltica de qualidade inapropriada.
Segundo Martins (2015), o Brasil gera em torno de 30 milhões de pneus sem serventia, onde são enviados a depósitos clandestinos, todavia, com o desenvolvimento de novas tecnologias é possível à utilização destes materiais como borracha pulverizada, na qual pode ser direcionado como matéria prima modificadora dos asfaltos habituais.
Assim, surge o asfalto-borracha, que nada mais é do que o resultado de um processo que aproveita pneus sem serventia que são lançados no meio ambiente para serem empregados na confecção do concreto asfáltico. Tchobanoglous et al., (1993) declara que, "Apesar de ser um processo mais caro em relação ao convencional, o asfalto borracha apresenta como característica o aumento da durabilidade e flexibilidade do produto final, contribuindo assim com a redução dos custos de manutenções periódicas".
Cury et al., (2015) corrobora que, a grande presença de benefícios ambientais e econômicos apresentados já são justificativas suficientes para a empregabilidade desta metodologia em todo o Brasil. De uma forma mais abrangente, estradas com borracha em sua composição são mais resistentes, duráveis e menos quebradiços, ou seja, oferecem oposição à fissuração, além de possuírem prazo de validade de 10 anos.
A confecção desta pesquisa se justifica ao fato de que ao mesmo tempo em que se têm lesões ambientais, econômicos e sociais com relação aos resíduos alastrados erroneamente no meio ambiente, pode-se ter excelentes expectativas quanto à redução ou mesmo eliminação na origem, ao reuso e a reciclagem, em consequência das perdas e, logo, abrandar o número de resíduos a serem arranjados.
Esta análise tem como objetivo geral concretizar uma revisão bibliográfica acerca da utilização da borracha de pneus na pavimentação asfáltica, demonstrando assim a sua contextualidade histórica, bem como os benefícios e malefícios apresentados até então.
Tratou-se de um levantamento bibliográfico de caráter descritivo e exploratório, com abordagem qualitativa. Os materiais empregados foram obtidos na base de dados Scielo (Scientific Eletronic Library Online), totalizando assim 10 artigos divulgados entre 1991 a 2015, que foram selecionados seguindo os seguintes critérios: 1) artigos completos publicados em periódicos de forma online; 2) nacionais; 3) que tratassem do tema proposto de forma direta. Além destes, também houve a necessidade da inserção de 09 livros publicados entre 1993 a 2015, que foram eleitos por possuírem grande importância na área acadêmica.
Segundo Medeiros (2003), a pesquisa bibliográfica é um tipo de estudo que busca fontes secundárias, ou seja, realiza-se um levantamento de materiais impressos como, por exemplo, revistas, jornais, teses dissertações, entre outros, assim como periódicos disponíveis na internet. Complementando tal citação, Gil (2010) ressalta que "… a principal vantagem da pesquisa bibliográfica reside no fato de permitir ao investigador a cobertura de uma gama de fenômenos muito mais ampla do que aquela que poderia pesquisar diretamente".
Após a busca de todos os materiais acima se deu início a apreciação dos mesmos com o propósito de responder os objetivos do estudo. Conforme Minayo (2008), todos os materiais foram lidos, elegidos, aparelhados e categorizados. A partir da análise de todo os seus conteúdos, realizou-se a interpretação, e, a partir de então, a elaboração clara e concisa do texto final.
Buscando facilitar a interpretação e análise por parte do leitor, este trabalho foi dividido em capítulos, sendo o capítulo 1 destinado à introdução, o 2 as análises, 3 as conclusões finais e 4 a bibliografia. É válido ressaltar que o capítulo 2 é constituído de seções secundárias, onde foi descrita de forma sucinta a história desta metodologia, o método de incorporação da borracha de pneus nos asfaltos e os benefícios e malefícios encontrados na literatura vigente.
3.1 História do asfalto-borracha
Segundo Leão (2013), o asfalto-borracha ou asfalto ecológico foi desenvolvido por Charles H. McDonald, em 1960, Estados Unidos. Este estudioso percebeu que os pneus quando triturados dava origem a um material elástico, na qual poderia ser empregado no asfalto, com a finalidade de corrigir alguns problemas básicos como, por exemplo, flexibilidade e durabilidade. Todavia, mesmo apresentando todas estas vantagens, este mecanismo só foi realmente aproveitado no século XX, quando seu custo de produção viabilizou sua utilização de maneira econômica.
Em 1991, nos Estados Unidos, o ISTEA (Intermodal Surface Transportation Efficiency Act) informou sobra a importância de se empregar a borracha na composição asfáltica, porém isso só foi possível realmente a partir da década 60, onde foram inseridos aproximadamente dois milhões de pneus na prática (TCHOBANOGLOUS et al., 1993).
Complementando tal citação, Cury et al., (2015) informa que a mistura com asfalto emborrachado tem apresentado resultados mais benéficos em comparação com o tradicional. Assim, o estado da Califórnia liberou esta metodologia, ou seja, quando fosse incorporada a borracha na composição asfáltica, poderiam reduzir as camadas betuminosas em 50%.
A Agência ambiental Inglesa (EA-UK) declarou em algumas publicações acadêmicas que, somente no ano de 1997, o mundo consumiu cerca de 16,7 milhões de toneladas de borracha, sendo que mais de 60% deste valor está relacionado com borracha sintética (CURY et al., 2015). Segundo a EPA (1991), "… a reutilização de borracha no asfalto consumiu até 1990, aproximadamente, um milhão de pneus por ano".
Já no Brasil, o estado do Rio Grande do Sul foi o grande pioneiro neste quesito, já que construiu, em 1991, um trecho de aproximadamente dois quilômetros de extensão com a borracha já presente em sua composição, porém a maior obra é o Sistema Anchieta – imigrantes, estado de São Paulo, na qual foi administrado pela concessionária Ecovias (MORILHA; GRECA, 2003).
Ainda de acordo com o autor supracitado, o asfalto-borracha foi aplicado no Sistema Anchieta com uma faixa de agregados diferenciados, que tornam o pavimento mais rugoso, porém esta rugosidade altera positivamente a estabilidade da pista em situações de velocidade, além de impedir a hidroplanagem advinda do excesso de água na pista.
O governo do Rio de Janeiro, observando os benefícios advindos por meio desta obra, publicou, em 2011, um decreto que autorizou a empregabilidade do asfalto ecológico em suas rodovias como, por exemplo, a rodovia que liga Cachoeiras de Macacu a Guapimirim (LEÃO, 2013).
Outro fator importante a ser destacado é que a utilização da borracha no assoalho asfáltico foi literalmente aprovada em 1999, por determinação do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Martins (2004) informa que "… a Resolução nº 258 do CONAMA determinou que, a partir de 1º de Janeiro de 2002, os fabricantes e as empresas que importam pneus passaram a ser responsáveis pela coleta e destinação final, de forma ambiental pertinente aos pneus inservíveis no Brasil".
Hoje, podemos afirmar que nosso país, em particular a Petrobrás Distribuidora, domina a tecnologia de produção, transporte e aplicação do produto. O asfalto-borracha chegou ao mês de agosto de 2001, asfaltando trechos da BR-116, entre Guaíba e Barra do Ribeiro, no estado do Rio Grande do Sul (MENDES; NUNES, 2009).
3.2 A incorporação de borracha de pneus em misturas asfálticas
Como a reciclagem dos pneumáticos se tornou uma obrigação imposta pelo CONAMA, viu-se a possibilidade de um beneficiamento dos ligantes com a inserção de borracha advinda de pneumáticos não aproveitados. De uma forma mais específica, o aproveitamento da borracha de pneus moídos ou mesmo em pó é uma solução adequada ambientalmente falando, já que é possível a retirada de pneus inservíveis lançados inadequadamente no meio ambiente (WICKBOLDT, 2005).
Martins (2004) confirma que "O asfalto-borracha é um composto de cimento asfáltico de petróleo – CAP, borracha moída de pneus-BMP, diluentes e alguns aditivos especiais quando necessários". Ao inserir a borracha, verifica-se que o asfalto se torna mais duradouro, permeável, flexível, resistente aos raios ultravioletas e muito mais seguro e confortável para os condutores.
De acordo com Faxina (2002), a borracha de pneu é uma borracha vulcanizada, que pode ser um modificador muito benéfico em relação aos ligantes asfálticos e este processo é possível através de dois processos, ou seja, por meio do "processo seco" ou mesmo pelo "processo úmido".
O processo seco é indicado para misturas asfálticas a quente, sejam elas do tipo aberta ou fechada. O que importa é que o mesmo não deve ser usado em outros tipos de pavimentos como as misturas asfálticas a frio, fechamento de trincas ou tratamentos superficiais. Na verdade, esta metodologia é um meio de estarem substituindo os agregados finos, já que assim as partículas de borracha poderão ser adicionadas aos agregados antes mesmo da adição do cimento asfáltico (MARTINS, 2004).
Cury et al., (2015) informa que "As propriedades estruturais da mistura asfáltica produzida pelo processo seco que despertam maior interesse são a estabilidade, a vida de fadiga, o módulo de resiliência, susceptibilidade à deformação permanente e comportamento quanto à propagação de trincas".
Já no processo úmido, as partículas de borracha não são incorporadas a mistura asfáltica, mas sim ao cimento asfáltico antes deste ser adicionado ao agregado. É válido ressaltar que este método pode ser empregado em misturas asfálticas quentes, capas selantes, tratamentos superficiais, membranas absorvedoras de tensão, selamento de trinca, entre outros (MARTINS, 2004).
Complementando tal citação, Faxina (2002) declara que ainda é possível verificar um terceiro processo, ou seja, o misto, que consiste no emprego de uma mistura muito próxima ao demonstrado no processo seco, todavia, existe a inserção do uso de um ligante modificado com borracha.
Nas misturas asfálticas, existem dois processos: o processo úmido e o processo seco. No processo úmido são adicionadas borrachas com granulometria 0,6 mm, no cimento asfáltico de petróleo – CAP, produzindo um novo tipo de ligante denominado "asfalto-borracha". No processo seco, partículas de borracha substituem parte dos agregados pétreos. Após a adição do ligante forma-se um produto denominado "concreto asfáltico modificado pela adição da borracha" (LAGARINHO, 2008).
3.3 Benéficos e malefícios apresentados
Segundo Cury et al., (2015), diversas medidas estão sendo tomadas buscando solucionar os problemas ocasionados pelo descarte inadequado deste tipo de resíduo, uma delas é o reaproveitamento de pneus inservíveis na composição do asfalto. Martins (2004) declara que a adição de borracha de pneus no asfalto é benéfica sob diversos aspectos, sendo os principais:
Acarreta progressos nas propriedades do asfalto habitual;
Amortiza a poluição visual proporcionada pelo rejeite impróprio em pontos inapropriados;
Crescimento de empresas que lidam com a fabricação e aplicação desta metodologia;
Redução da matéria-prima empregada, sendo em larga-escala o petróleo;
Redução do risco de incêndios, focos de criação de vetores de doenças e assoreamento de rios e lagos;
Geração de novas fontes de tributos que contribuíram diretamente com os cofres públicos;
Geração de empregos de forma direta, nas empresas recicladoras, bem como deforma indireta, devido ao processo de recolhimento e movimentação de pneus inservíveis;
Maior viscosidade;
Menos sensibilidade a variações extremas de temperatura;
Maior resistência à luz solar;
Maior aversão a intempéries;
Resistência à trincagem;
Maior capacidade de impermeabilização;
Diminui em aproximadamente cinco decibéis o nível de ruído provocado pelo trafego;
Mendes e Nunes (2009) relatam que alguns malefícios também são verificados como, por exemplo, a necessidade de equipamentos especiais, aumento da poluição, trabalho em temperaturas elevadas, precisão de profissionais qualificados e controle tecnológico mais apurado.
Complementando tal citação, Di Giulio (2007) alega que esta metodologia recebeu uma denominação inadequada, ou seja, "asfalto ecológico". Para este autor, quanto maior a temperatura de usinagem das misturas asfálticas, pior será a poluição atmosférica ocasionada pela presença de produtos presentes nos asfaltos.
O asfalto-borracha ajuda a minimizar o problema de disposição inadequada dos pneus, mas ser chamado de "asfalto ecológico" foi uma jogada de marketing de algumas empresas, muitas das quais não fazem investimentos em suas plantas industriais para minimizar a poluição atmosférica (nem são cobradas pelos órgãos ambientais). Assim, resolveu-se um problema ao mesmo tempo em que ocasionaram outro, ou seja, o problema ambiental ainda permanece (DI GIULIO, 2007).
Specht (2007) assegura que, mesmo sendo necessário o emprego de temperaturas altas, é evidente que o não existe malefícios a saúde dos operários, bem como não polui mais do que o convencional, porém os cuidados tradicionais não devem ser esquecidos. Já em relação à poluição, os Estados Unidos, usuários antigos deste método, já utilizam filtros que evitam o lançamento da fumaça do combustível e o pó de pedra na atmosfera, portanto, este fator não é algo a ser mais discutido. É importante salientar que o uso deste tipo de metodologia só é possível através da aquisição de uma licença ambiental, ou seja, nada é realizado sem a fiscalização do setor público.
A tecnologia empregada na modificação de ligantes asfálticos pelo acrescentamento de borracha advinda de pneus em desuso surge como algo extremamente interessante, pois, além de proporcionar um fantástico desempenho ao ligante, este método incorpora em seu objetivo um recurso ecológico de grande valia, ou seja, ele diminui o descarte inadequado de pneus inservíveis.
Em outras palavras, a adição de borracha de pneus, quando aplicados em obras de pavimentação, pode elevar a durabilidade das estradas e ruas, bem como proporcionar maior viscosidade, elasticidade, resistência à luz solar e conforto para o usuário. Em relação aos maléficos, verifica-se que estes existem, porém os benéficos são muito mais favoráveis à população em toda sua conjuntura.
Outro fator de grande importância e que deve ser avaliado é o valor de implantação, já que ainda é muito superior em relação ao asfalto convencional em aproximadamente 30 a 40%, sendo que isso ocorre devido à falta de conhecimento das empresas e de incentivos fiscais.
Em resumo a tudo que foi exposto, o Brasil ainda deve investir constantemente na implementação de uma gestão mais qualificada no que tange a normativas ambientais, pois assim será possível o reaproveitamento da borracha como método economicamente viável e eficaz. Além destes fatores, é importante salientar a ampla necessidade da existência de publicações acadêmicas que tratem o tema proposto, pois a disseminação de informações entre os estudantes favorece o crescimento da empregabilidade deste método.
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[1] Enfermeira pela Faculdade de Tecnologia e Ciências de Vitoria da Conquista-BA; Engenheira Civil pela Faculdade de Tecnologia e Ciências; Pós-graduanda em Engenharia Rodoviária: do estudo de viabilidade ao projeto executivo pela Escola de Engenharia de Agrimensura.
[2] Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Doutor em Geotécnia pela Universidade de Brasília.
Enfermeira pela Faculdade de Tecnologia e Ciências de Vitoria da Conquista-BA; Engenheira Civil pela Faculdade de Tecnologia e Ciências; Pós-graduanda em Engenharia Rodoviária: do estudo de viabilidade ao projeto executivo pela Escola de Engenharia de Agrimensura