Os asfaltos podem ser geralmente definidos como misturas complexas de compostos químicos de alto peso molecular, predominantemente asfaltenos, hidrocarbonetos cíclicos (aromáticos ou naftênicos) e uma menor quantidade de componentes saturados de baixa reatividade química. A composição química dos asfaltos depende tanto do petróleo bruto original quanto do processo utilizado durante o refino. Os asfaltos são predominantemente derivados de óleos brutos, especialmente resíduos de petróleo bruto mais pesados. O asfalto também ocorre como depósito natural, onde geralmente é o resíduo resultante da evaporação e oxidação do petróleo líquido. Tais depósitos foram encontrados na Califórnia, China, Federação Russa, Suíça, Trinidad e Tobago e Venezuela. Os asfaltos não são voláteis à temperatura ambiente e amolecem gradualmente quando aquecidos. O asfalto não deve ser confundido com alcatrão, que é fisicamente e quimicamente diferente.

Uma ampla variedade de aplicações inclui pavimentação de ruas, rodovias e aeródromos; fabricação de coberturas, impermeabilizações e materiais isolantes; revestir canais e reservatórios de irrigação; e o revestimento de barragens e diques. O asfalto também é um ingrediente valioso de algumas tintas e vernizes. Estima-se que a atual produção mundial anual de asfaltos seja superior a 60 milhões de toneladas, sendo mais de 80% utilizados em construções e manutenções necessárias e mais de 15% em materiais para coberturas.

As misturas asfálticas para a construção de estradas são produzidas primeiro aquecendo e secando misturas de brita graduada (como granito ou calcário), areia e enchimento e, em seguida, misturando com betume de penetração, conhecido nos EUA como asfalto direto. Este é um processo quente. O asfalto também é aquecido usando chamas de propano durante a aplicação no leito da estrada.

Exposições e Perigos

As exposições a hidrocarbonetos aromáticos polinucleares (PAHs) particulados em vapores de asfalto foram medidas em uma variedade de configurações. A maioria dos PAHs encontrados era composta de derivados de naftaleno, não os compostos de quatro a seis anéis que têm maior probabilidade de representar um risco cancerígeno significativo. Nas unidades de processamento de asfalto da refinaria, os níveis de PAH respiráveis ​​variam de não detectáveis ​​a 40 mg/m³. Durante as operações de enchimento do tambor, as amostras da zona respiratória de 4 horas variaram de 1.0 mg/m³contra o vento para 5.3 mg/m³ na direção do vento. Nas usinas de mistura asfáltica, as exposições a compostos orgânicos solúveis em benzeno variaram de 0.2 a 5.4 mg/m³. Durante as operações de pavimentação, as exposições a PAH inaláveis ​​variaram de menos de 0.1 mg/m³ para 2.7 mg/m³. Exposições potencialmente notáveis ​​do trabalhador também podem ocorrer durante a fabricação e aplicação de materiais de cobertura asfáltica. Poucas informações estão disponíveis sobre exposições a fumaça de asfalto em outras situações industriais e durante a aplicação ou uso de produtos asfálticos.

O manuseio de asfalto quente pode causar queimaduras graves porque é pegajoso e não é facilmente removido da pele. A principal preocupação do aspecto toxicológico industrial é a irritação da pele e dos olhos pelos vapores do asfalto quente. Esses vapores podem causar dermatite e lesões semelhantes a acne, bem como ceratoses leves em exposição prolongada e repetida. Os vapores amarelo-esverdeados emitidos pelo asfalto em ebulição também podem causar fotossensibilização e melanose.

Embora todos os materiais asfálticos entrem em combustão se suficientemente aquecidos, os cimentos asfálticos e os asfaltos oxidados normalmente não queimam, a menos que sua temperatura seja elevada em cerca de 260°C. A inflamabilidade dos asfaltos líquidos é influenciada pela volatilidade e quantidade de solvente de petróleo adicionado ao material de base. Assim, os asfaltos líquidos de cura rápida apresentam o maior risco de incêndio, que se torna progressivamente menor com os tipos de cura média e lenta.

Devido à sua insolubilidade em meio aquoso e ao alto peso molecular de seus componentes, o asfalto apresenta baixo grau de toxicidade.

Os efeitos na árvore traqueobrônquica e nos pulmões de camundongos inalando um aerossol de asfalto de petróleo e outro grupo inalando fumaça de asfalto de petróleo aquecido incluíram congestão, bronquite aguda, pneumonite, dilatação brônquica, alguma infiltração de células redondas peribronquiolares, formação de abscesso, perda de cílios, atrofia e necrose. As alterações patológicas foram irregulares e, em alguns animais, foram relativamente refratárias ao tratamento. Concluiu-se que essas alterações eram uma reação não específica ao ar respirável poluído com hidrocarbonetos aromáticos e que sua extensão dependia da dose. Porquinhos-da-índia e ratos inalando fumaça de asfalto aquecido apresentaram efeitos como pneumonia fibrosante crônica com adenomatose peribrônquica, e os ratos desenvolveram metaplasia de células escamosas, mas nenhum dos animais apresentou lesões malignas.

Asfaltos de petróleo refinados a vapor foram testados por aplicação na pele de camundongos. Os tumores de pele foram produzidos por asfaltos não diluídos, diluições em benzeno e uma fração de asfalto refinado a vapor. Quando asfaltos refinados ao ar (oxidados) foram aplicados à pele de camundongos, nenhum tumor foi encontrado com material não diluído, mas, em um experimento, um asfalto refinado ao ar em solvente (tolueno) produziu tumores cutâneos tópicos. Dois asfaltos de resíduos de craqueamento produziram tumores de pele quando aplicados na pele de camundongos. Uma mistura de asfaltos de petróleo soprados a vapor e ar em benzeno produziu tumores no local de aplicação na pele de camundongos. Uma amostra de asfalto refinado a ar aquecido injetado subcutaneamente em camundongos produziu alguns sarcomas nos locais de injeção. Uma mistura combinada de asfaltos de petróleo soprados a vapor e a ar produziu sarcomas no local da injeção subcutânea em camundongos. Asfaltos destilados a vapor injetados por via intramuscular produziram sarcomas locais em um experimento em ratos. Tanto um extrato de asfalto de pavimentação quanto suas emissões foram mutagênicos para Salmonella typhimurium.

A evidência de carcinogenicidade para humanos não é conclusiva. Uma coorte de telhados expostos a asfalto e alcatrão de hulha mostrou um risco excessivo de câncer respiratório. Da mesma forma, dois estudos dinamarqueses com trabalhadores do asfalto descobriram um risco excessivo de câncer de pulmão, mas alguns desses trabalhadores também podem ter sido expostos ao alcatrão de hulha e eram mais propensos a fumar do que o grupo de comparação. Entre os trabalhadores rodoviários de Minnesota (mas não da Califórnia), foram observados aumentos de leucemia e cânceres urológicos. Embora os dados epidemiológicos até o momento sejam inadequados para demonstrar com um grau razoável de certeza científica que o asfalto apresenta um risco de câncer para os seres humanos, existe um consenso geral, com base em estudos experimentais, de que o asfalto pode representar tal risco.

Medidas de Segurança e Saúde

Como o asfalto aquecido causa queimaduras graves na pele, quem trabalha com ele deve usar roupas largas e em bom estado, com o pescoço fechado e as mangas arregaçadas. Deve-se usar proteção para mãos e braços. Os calçados de segurança devem ter cerca de 15 cm de altura e devem ser amarrados para que não haja aberturas por onde o asfalto quente possa atingir a pele. A proteção facial e ocular também é recomendada quando o asfalto aquecido é manuseado. Vestiários e instalações adequadas para lavagem e banho são desejáveis. Em instalações de britagem onde é produzida poeira e em panelas de fervura das quais escapam vapores, deve ser fornecida ventilação de exaustão adequada.

As caldeiras de asfalto devem ser instaladas com segurança e niveladas para evitar a possibilidade de tombamento. Os trabalhadores devem ficar contra o vento de uma chaleira. A temperatura do asfalto aquecido deve ser verificada com frequência para evitar superaquecimento e possível ignição. Se o ponto de fulgor for atingido, o fogo sob uma chaleira deve ser apagado imediatamente e nenhuma chama aberta ou outra fonte de ignição deve ser permitida nas proximidades. Onde o asfalto estiver sendo aquecido, o equipamento de extinção de incêndio deve estar ao alcance. Para incêndios em asfalto, os tipos de extintores de pó químico seco ou dióxido de carbono são considerados os mais apropriados. O espalhador de asfalto e o motorista de uma máquina de pavimentação asfáltica devem receber respiradores semifaciais com cartuchos de vapores orgânicos. Além disso, para evitar a ingestão inadvertida de materiais tóxicos, os trabalhadores não devem comer, beber ou fumar perto de uma chaleira.

Se o asfalto derretido atingir a pele exposta, ele deve ser resfriado imediatamente com água fria ou por algum outro método recomendado por médicos. Uma queimadura extensa deve ser coberta com um curativo estéril e o paciente deve ser levado a um hospital; queimaduras leves devem ser vistas por um médico. Solventes não devem ser usados ​​para remover o asfalto da carne queimada. Nenhuma tentativa deve ser feita para remover partículas de asfalto dos olhos; em vez disso, a vítima deve ser levada a um médico imediatamente.

Classes de betumes/asfaltos

Classe 1: Os betumes de penetração são classificados pelo seu valor de penetração. Eles são geralmente produzidos a partir do resíduo da destilação atmosférica de petróleo bruto por aplicação de destilação adicional sob vácuo, oxidação parcial (retificação ao ar), precipitação com solvente ou uma combinação desses processos. Na Austrália e nos Estados Unidos, betumes que são aproximadamente equivalentes aos descritos aqui são chamados de cimentos asfálticos ou asfaltos com graduação de viscosidade e são especificados com base em medições de viscosidade a 60°C.

Classe 2: Os betumes oxidados são classificados pelos seus pontos de amolecimento e valores de penetração. Eles são produzidos pela passagem de ar através de betume quente e macio sob condições de temperatura controlada. Este processo altera as características do betume para dar menor suscetibilidade à temperatura e maior resistência a diferentes tipos de estresse imposto. Nos Estados Unidos, os betumes produzidos por sopro de ar são conhecidos como asfaltos soprados a ar ou asfaltos para telhados e são semelhantes aos betumes oxidados.

Classe 3: Os betumes cutback são produzidos misturando betumes de penetração ou betumes oxidados com diluentes voláteis adequados de petróleo bruto, como álcool branco, querosene ou gasóleo, para reduzir sua viscosidade e torná-los mais fluidos para facilitar o manuseio. Quando o diluente evapora, as propriedades iniciais do betume são recuperadas. Nos Estados Unidos, betumes de redução são às vezes chamados de óleos de estrada.

Classe 4: Betumes duros são normalmente classificados pelo seu ponto de amolecimento. Eles são fabricados de forma semelhante aos betumes de penetração, mas têm valores de penetração mais baixos e pontos de amolecimento mais altos (ou seja, são mais quebradiços).

Classe 5: As emulsões betuminosas são dispersões finas de gotas de betume (das classes 1, 3 ou 6) em água. Eles são fabricados usando dispositivos de cisalhamento de alta velocidade, como moinhos colóides. O teor de betume pode variar de 30 a 70% em peso. Podem ser aniônicos, catiônicos ou não iônicos. Nos Estados Unidos, eles são chamados de asfaltos emulsificados.

Classe 6: Betumes misturados ou fluxados podem ser produzidos por mistura de betumes (principalmente betumes de penetração) com extratos de solventes (subprodutos aromáticos da refinação de óleos básicos), resíduos de craqueamento térmico ou certos destilados pesados ​​de petróleo com pontos de ebulição finais acima de 350°C .

Classe 7: Os betumes modificados contêm quantidades apreciáveis ​​(tipicamente 3 a 15% em peso) de aditivos especiais, tais como polímeros, elastómeros, enxofre e outros produtos utilizados para modificar as suas propriedades; eles são usados ​​para aplicações especializadas.

Classe 8: Betumes térmicos foram produzidos por destilação prolongada, a alta temperatura, de um resíduo de petróleo. Atualmente, eles não são fabricados na Europa ou nos Estados Unidos.

Fonte: IARC1985

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