CARACTERIZAÇÃO DE
MISTURAS
ASFÁLTICAS DE ALTA
REFLETÂNCIA SOLAR
VISANDO A MITIGAÇÃO
DA ILHA DE CALOR
URBANO
Joe Villena
Glicério Trichês
Deivis Luis Marinoski
Roberto Lamberts
João Victor Staub de Melo
Ramon Mendes Knabben
APRESENTAÇÃO
1. Introdução
2. Objetivo
3. Materiais e Método
4. Dosagem das misturas
5. Resultados
6. Conclusões
1.Introdução
•
•
Nos dias quentes, as grandes metrópoles se vêm
afetadas pelo fenômeno da Ilha de Calor Urbano.
O qual pode causar um incremento na temperatura
das cidades, em relação às áreas rurais, em até
5,2°C.
Esse fenômeno se deve, sobretudo, à baixa
refletividade solar dos revestimentos urbanos, a
qual promove a absorção de altas quantidades de
energia durante o dia.
Ilhas de Calor
Albedo de uma superfície
A radiação solar, ao incidir sobre qualquer corpo, vai, em maior ou
menor quantidade, sofrer uma mudança de direção, sendo reenviada
para o espaço por reflexão.
A fração de energia refletida por uma superfície em relação ao total de
energia nela incidente (expresso em percentagem) designa-se por
albedo.
As superfícies de cor clara, como a neve, têm um albedo elevado,
refletindo quase a totalidade da energia solar nelas incidente, logo não
aquecem muito.
As superfícies de cor escura têm uma albedo muito fraco, o que se
traduz numa grande absorção de radiação solar e num consequente
aquecimento.
Quanto maior a reflexão, menor será o calor acumulado.
•
•
A melhor opção para incrementar a refletância dos
revestimentos asfálticos é mudar a coloração
mediante o uso de pigmentos para conseguir uma
reflexão mais eficiente da radiação solar.
O uso destes pigmentos pode diminuir a
temperatura do ar, retardar a formação do ozônio
troposférico e diminuir o consumo de energia
destinado à refrigeração de ambientes.
2. Objetivo
•
Caracterizar revestimentos asfálticos com
potencial de alta refletância solar mediante a
incorporação de pigmentos (derivados de óxidos
metálicos mistos).
A avaliação dos materiais foi conduzida através da medição
de refletância solar, da temperatura interna e superficial, e
da resistência à deformação permanente dos revestimentos.
3. Materiais
•
•
•
Dois tipos de ligantes; um ligante convencional
CAP 50/70 e um ligante vegetal de cor albina.
Agregados de origem granítica;
Quatro tipos de pigmentos derivados de óxidos
metálicos
mistos
com
alta
refletância
infravermelha; amarelo, verde, vermelho A e
vermelho B.
4. Dosagem
Nomenclatura
da mistura
Tipo de
pigmento
Referência
Amarelo-Albino
Amarelo
Verde
Vermelho A
Vermelho B
Verde
Vermelho A
Vermelho B
Proporção dos materiais, %
Ligante Ligante
Agregado Pigmento
Albino CAP 50/70 mineral
5,1
94,9
7,3
88,7
4
-
4,9
4,9
4,5
91,1
91,1
93,1
4
4
2,4
Foi realizado o ensaio de viscosidade rotacional com
viscosímetro Brookfield nos ligantes coloridos.
Dosagem da mistura
Para cada mistura foram moldadas 12 placas, com
dimensões 5x18x50 cm e foram, posteriormente, utilizadas
nos ensaios de refletância em campo, temperatura em campo
e deformação permanente.
Ensaios de Campo
Refletância solar; consiste em medir a radiação solar
incidente e refletida por uma superfície plana.
Foram construídas placas de 4x4 metros e placas de
1x1metro com diferentes materiais.
Piranômetro
Ensaios de Campo
• Medição da temperatura na superfície e no
interior das misturas
.
Ensaios Laboratório
•
Deformação permanente; realizado a 60°C para a
mistura convencional e a 56,8°C, 57,7°C e 56,3°C
para as misturas Verde, Vermelho A e Vermelho B.
5. Resultados
•
Viscosidade dos ligantes
•
Refletância solar das misturas
Revestimento
Referência
AmareloAlbino
Refletância
em campo, %
4,27
12,53
Verde Vermelho
A
6,51
7,42
Vermelho
B
7,41
5. Resultados
•
Temperatura
5. Resultados
•
Deformação Permanente
Segundo a norma AFNOR NF EM 13108-1 a deformação
permanente não deve ser maior a 10% para 30.000 ciclos.
6. Conclusões
•
•
O uso de pigmentos incrementa a refletância solar
das misturas asfálticas. Dependendo do pigmento e
ligante utilizado, este incremento pode ser até
200% maior do que a refletância de uma mistura
sem pigmento.
O incremento da refletância permitiu diminuir a
temperatura das misturas analisadas em 3,2°C na
superfície e em até 3,7°C no interior. Uma
aplicação a grande escala permitiria a redução da
temperatura do ar do meio ambiente e a mitigação
do efeito da Ilha de Calor Urbano nos centros
urbanos.
6. Conclusões
•
O uso de pigmentos diminui a deformação
permanente das misturas asfálticas. Neste estudo,
se estimou que fossem necessários 6 milhões
ciclos para que a deformação da mistura Vermelho
B atingisse o mesmo valor da deformação da
mistura de Referência.
AGRADECIMENTOS
www.rodoviasverdes.ufsc.br
OBRIGADO
Glicério
Adote este conceito
CARACTERIZAÇÃO DE
MISTURAS
ASFÁLTICAS DE ALTA
REFLETÂNCIA SOLAR
VISANDO A MITIGAÇÃO
DA ILHA DE CALOR
URBANO
Joe Villena
Glicério Trichês
Deivis Luis Marinoski
Roberto Lamberts
João Victor Staub de Melo
Ramon Mendes Knabben