Introdução
Resíduos de regenerantes de asfalto(também chamados de rejuvenescedores) são aditivos destinados a restaurar as propriedades do ligante asfáltico envelhecido em pavimentos asfálticos recuperados (RAP). Se eles podem ser usados na produção de concreto betuminoso depende das características do RAP, da química regenerante, da dosagem, do projeto da mistura e da verificação de desempenho. Este artigo fornece uma estrutura de avaliação técnica para engenheiros e tomadores de decisão que consideram o uso de resíduos de regenerantes asfálticos na produção de concreto betuminoso.
O que é um regenerante de asfalto residual?
Um regenerante de asfalto residual é um aditivo composto projetado para restaurar ligante asfáltico envelhecido, reabastecendo frações leves esgotadas e facilitando a desagregação de aglomerados de asfalteno. Com o tempo, o asfalto endurece e racha devido à oxidação, cargas de tráfego e exposição ambiental. Durante o envelhecimento, as frações leves (maltenos) do asfalto se esgotam enquanto as frações pesadas (asfaltenos) se agregam, perturbando o equilíbrio da estrutura coloidal. Os regenerantes restauram a estrutura coloidal e as propriedades reológicas do asfalto envelhecido, tornando-o reutilizável em novas misturas asfálticas (Tan et al., 2025). Ao contrário dos agentes amaciantes simples, os regenerantes atuam no nível molecular para reequilibrar a composição do aglutinante envelhecido.
Mecanismo de Rejuvenescimento
O mecanismo de rejuvenescimento envolve três processos primários: difusão do regenerante no ligante envelhecido, reposição de componentes leves esgotados e desaglomeração de aglomerados de asfalteno. A investigação demonstrou que os rejuvenescedores podem melhorar a resistência à fadiga em mais de 400% sob condições laboratoriais controladas e mudar o grau de baixa temperatura para um nível mais elevado, indicando uma melhor resistência à fissuração a baixas temperaturas (Tan et al., 2025). A eficácia do rejuvenescimento depende da compatibilidade entre o regenerante e o ligante envelhecido, bem como da cinética de difusão nas temperaturas de mistura.
Papel na produção de concreto betuminoso
Na produção de concreto betuminoso, os principais componentes são agregados, ligante asfáltico e aditivos. Os agregados proporcionam resistência estrutural, enquanto o ligante asfáltico atua como matriz adesiva. Resíduos de regenerantes asfálticos podem ser incorporados neste sistema, permitindo o uso de RAP como substituto parcial de ligantes e agregados virgens.
Sob condições apropriadas, os regenerantes podem ser incorporados na produção de concreto betuminoso. A viabilidade técnica depende de vários fatores:
Fonte RAP e nível de envelhecimento: O grau de oxidação do ligante e a presença de contaminantes afetam o desempenho do regenerante.
Tipo e dosagem de regenerante: Diferentes produtos químicos (de base biológica, sintéticos, à base de óleo residual) comportam-se de maneira diferente entre os tipos de ligantes.
Nota de desempenho alvo (PG): O grau PG necessário para o clima do projeto e a carga de tráfego determina o conteúdo RAP aceitável e a dosagem de regenerante.
Misture parâmetros de design: Propriedades volumétricas e testes de desempenho devem ser realizados para validar o projeto.
RAP e interação regenerante
A interação entre RAP e regenerante é governada pelo grau de mistura entre o aglutinante envelhecido e o rejuvenescedor. A dosagem ideal do rejuvenescedor varia de acordo com o conteúdo do RAP. Pesquisas indicam que quando o teor de RAP está abaixo de 30%, o impacto no desempenho da mistura asfáltica reciclada é mínimo (Tan et al., 2025). Para teores mais elevados de RAP, uma estratégia de rejuvenescimento composto - como 3% de bio-óleo combinado com 2,5% de plastificante - alcançou desempenho ideal com 30% de conteúdo de RAP, equilibrando propriedades mecânicas e benefícios econômicos (Estratégia de rejuvenescedor composto, 2026). Outro estudo avaliou dosagens de rejuvenescedor de 4,8%, 6,0% e 7,2% para 30% de RAP e 8%, 10% e 12% para 50% de RAP, descobrindo que as dosagens ideais variam com base no conteúdo de RAP (Performance Evaluation of High-RAP Asphalt Mixtures with Compound Bio-Based Rejuvenators, 2026).
Design de Mistura e Determinação de Dosagem
O projeto adequado da mistura é fundamental ao incorporar regenerantes de asfalto residual. A seguinte estrutura é recomendada:
Caracterizar RAP: Determine o conteúdo do ligante envelhecido, a penetração, o ponto de amolecimento e a gradação do agregado.
Selecione o tipo e dosagem do regenerante: Realize testes de compatibilidade com o ligante virgem alvo.
Realizar projeto de mistura volumétrica: Siga AASHTO R 35 para projeto volumétrico Superpave (AASHTO, 2022).
Verifique o desempenho: Realize testes de sulco, fadiga, rachaduras em baixa temperatura e suscetibilidade à umidade.
Valide com testes de campo: Os resultados laboratoriais requerem confirmação sob condições específicas do projeto.
A tabela a seguir resume os intervalos típicos de conteúdo RAP e as considerações correspondentes:
| Conteúdo RAP | Faixa de dosagem regenerante | Desempenho alvo | Padrões de teste |
|---|---|---|---|
| 20–30% | 3–5% | Restauração de grau PG | AASHTO T 315, T 313 |
| 30–40% | 5–7% | Melhoria da vida com fadiga | AASHTO T 321 |
| >40% | Design específico do projeto | Equilíbrio de cio/baixa temperatura | AASHTO T 324 |
Nota: As faixas de dosagem são indicativas e requerem otimização específica do projeto.
Verificação de desempenho
A verificação de desempenho deve incluir os seguintes testes:
Resistência ao cio: Teste de estabilidade dinâmica (por exemplo, AASHTO T 324 Hamburg Wheel-Track).
Resistência à fadiga: Ensaio de fadiga de viga de flexão de quatro pontos (AASHTO T 321).
Rachaduras em baixa temperatura: Reômetro de feixe de flexão (AASHTO T 313) e teste de corpo de prova com restrição de tensão térmica.
Suscetibilidade à umidade: Teste da relação de resistência à tração (AASHTO T 283).
Dados relatados pelo fornecedor para um produto regenerante comercial indicam que na dosagem de 6%, a penetração (25°C) aumentou de 19 (asfalto envelhecido) para 43, e o ponto de amolecimento diminuiu de 89,0°C para 83,5°C. Na dosagem de 8%, a penetração atingiu 49 e o ponto de amolecimento caiu para 80,6°C. A Estabilidade Marshall atingiu 10,08 kN na dosagem de 6%, e a Deformação de Tração Final de -10°C atingiu 3300x10⁻⁶ na dosagem de 8% (Orke Chemical, especificação do produto). Esses valores são informados pelo fornecedor e exigem verificação independente para fontes específicas de RAP e condições do projeto.
Benefícios Ambientais e Económicos
Estudos de avaliação do ciclo de vida demonstraram benefícios ambientais significativos decorrentes do uso de asfalto reciclado com rejuvenescedores. Um estudo relatou que misturas asfálticas recicladas incorporando um regenerante alcançaram uma redução de 18,7% no custo e uma redução de 27,4% nas emissões de carbono em comparação com misturas virgens (Song et al., 2026). Outro estudo de ACV concluiu que pavimentos reciclados que utilizam materiais derivados de resíduos podem reduzir o potencial de aquecimento global em 79,6% e o consumo de recursos não bióticos em 90,8% em comparação com pavimentos convencionais (Pavimentos sustentáveis que utilizam resíduos de óleo de motor e asfalto reciclado de borracha fragmentada, 2025). Um estudo separado relatou uma redução de 28,81% nas emissões de carbono durante a fase de construção ao usar RAP 60% rejuvenescido (óleo de cozinha usado reciclado (OAU) como rejuvenescedor, 2025).
Esses benefícios ambientais resultam da redução da demanda por ligantes e agregados virgens, redução do descarte de RAP em aterros e menor consumo de energia na extração e processamento de materiais.
Considerações de segurança e regulatórias
Ao usarresíduos de regenerantes de asfaltoe RAP, os seguintes aspectos regulatórios e de segurança devem ser abordados:
Contaminantes RAP: O RAP pode conter hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), metais pesados e outros contaminantes provenientes de serviços anteriores de pavimentação. A caracterização pode ser necessária dependendo dos regulamentos locais.
Composição regenerante: Os regenerantes podem conter hidrocarbonetos leves, bio-óleos ou óleos derivados de resíduos. Devem ser obtidas Fichas de Dados de Segurança de Materiais (MSDS), e o ponto de inflamação, o conteúdo de VOC e os limites de exposição ocupacional devem ser revisados.
Conformidade regulatória: Os regulamentos aplicáveis podem incluir requisitos da OSHA (segurança ocupacional), EPA (proteção ambiental) e REACH da UE (registro de produtos químicos), dependendo da jurisdição do projeto.
Classificação de resíduos: RAP e materiais regenerantes devem ser classificados de acordo com os regulamentos locais de gestão de resíduos.
Isenção de responsabilidade: este artigo fornece orientação técnica geral. O desempenho real depende do projeto completo da mistura, da fonte RAP, da química regenerante e das condições do projeto. Testes de laboratório e testes de campo são necessários antes da implementação.
Limitações e limites de aplicação
Os regenerantes de asfalto residual não são universalmente aplicáveis. As principais limitações incluem:
Nível de envelhecimento RAP: Ligantes severamente oxidados podem exigir dosagens mais altas de regenerante, o que pode afetar negativamente a resistência ao cio.
Compatibilidade regenerante: Nem todos os regenerantes são compatíveis com todos os tipos de ligantes. O teste de compatibilidade é essencial.
Limites de conteúdo RAP: Altos teores de RAP (>40%) requerem projeto de mistura especializado e podem comprometer certas propriedades de desempenho sem aditivos apropriados.
Clima e trânsito: Os requisitos de desempenho variam de acordo com a zona climática e a carga de tráfego; uma mistura adequada para um projeto pode não ser adequada para outro.
Conclusão
Os resíduos de regenerantes asfálticos podem ser utilizados na produção de concreto betuminoso sob condições apropriadas. A viabilidade técnica depende das características do RAP, seleção do regenerante, projeto da mistura e verificação de desempenho. Quando adequadamente projetadas e testadas, as misturas asfálticas recicladas que incorporam regenerantes podem proporcionar economia de custos, benefícios ambientais e desempenho satisfatório. Os engenheiros e os decisores devem aplicar um quadro de avaliação estruturado – desde a caracterização do RAP até à verificação do desempenho – antes da implementação.
Lista de verificação de consulta técnica
Para discussões técnicas sobre aplicações de regeneração de resíduos asfálticos, normalmente são necessárias as seguintes informações:
Fonte RAP e nível de envelhecimento (penetração, ponto de amolecimento do ligante extraído)
Grau de aglutinante alvo (grau PG ou grau de penetração)
Conteúdo RAP pretendido (%)
Tipo de regenerante e dosagem proposta (%)
Testes de desempenho alvo e critérios de aceitação
Normas aplicáveis e mercado regulatório
Clima do projeto e condições de carga de tráfego
Referências
Rahman, MT, Mohajerani, A. e Giustozzi, F. (2020). Reciclagem de resíduos de concreto asfáltico e betume: uma revisão.Materiais, 13(7), 1495. https://doi.org/10.3390/ma13071495
Song, Y., Lu, Z., Xie, J., et al. (2026). Investigação sobre o desempenho, benefícios ambientais e econômicos da mistura asfáltica reciclada de granulação grossa com alto teor de RAP.Construção e Materiais de Construção, 510, 145211. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.145211
Tan, Y., Xie, J., Xu, J., Li, K. e Wei, D. (2025). Propriedades reológicas e mecanismos de regeneração do asfalto reciclado: um estudo comparativo de rejuvenescedores minerais e rejuvenescedores de biomassa.Construção e Materiais de Construção, 491, 142665. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.142665
ASTM D4552/D4552M-20(2025).Classificação padrão para agentes de reciclagem de mistura a quente. ASTM Internacional.
AASHTO R 35.Prática padrão para projeto volumétrico superpave para misturas asfálticas. Associação Americana de Oficiais de Rodovias e Transportes Estaduais.
Estratégia de rejuvenescedor compósito para otimização do desempenho de misturas asfálticas recicladas RAP. (2026).Construção e Materiais de Construção.
Avaliação de desempenho de misturas asfálticas de alto RAP com compostos rejuvenescedores de base biológica. (2026).Registro de pesquisa de transporte.
Pavimentos sustentáveis utilizando resíduos de óleo de motor e asfalto reciclado de borracha granulada: propriedades e avaliação do ciclo de vida. (2025).Revista de Produção Mais Limpa.
Óleo de cozinha usado reciclado (OAU) como rejuvenescedor em misturas de pavimento asfáltico recuperado (RAP) de alto teor: Uma avaliação do ciclo de vida (ACV). (2025).Revista de Produção Mais Limpa.