Emulsiones Asfalticas

1. INTRODUCCION En las últimas dos décadas, mucho esfuerzo científico y tecnológico se ha dedicado al desarrollo de materiales asfálticos para la construcción de carreteras, ya que las especificaciones de éstas son cada día más estrictas. La tecnología en materia asfáltica se ha enfocado al desarrollo de carpetas asfálticas asfálticas con mayor duración, con menor huella al paso de vehículos, mayor repelencia al agua, mayor resistencia a la radiación ultravioleta, mayor resistencia resistencia a la lluvia, mayor agarre con la llanta, mejor adhesión entre el asfalto y el material m aterial pétreo, mayor facilidad para la reparación de baches, reparación de baches a baja temperatura, etc. Todas estas condiciones impuestas impuestas al asfalto (ya sea modificado o no) dan como resultado una intensa investigación en este campo desarrollando nuevos materiales asfálticos, asfálticos, así como nuevas formas en las cuales el asfalto modificado puede ser aplicado al substrato pétreo. El asfalto modificado se ha convertido últimamente en la mejor opción para la fabricación de carpetas asfálticas asfálticas de alto desempeño.

2. OBJETIVOS 2.1 

1.2 

 

Objetivo General Tener conocimiento de los tipos de emulsiones asfálticas que se utilizan en pavimentos.

Objetivo especifico Tener conocimiento específico de las características de los diferentes tipos de emulsiones asfálticas. Investigar el proceso de realización de cada método. Implementar el conocimiento aprendido en la materia de Carreteras II.

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3. CLASIFICACION DE EMULSIONES 3.1

Emulsiones anionicas y cationicas

Dependiendo de la carga del emulsificante se clasifican en anionicas, catódicas y no ionicas, aunque el caso de los l os pavimentos las únicas utilizadas son las catiónicas y las anionicas. Esta clasificación se basa en la forma en la cual l as partículas de asfalto se mueven al pasar una emulsión. Las emulsiones anionicas derivan si nombre del hecho que cuando se sumergen dos electrodos en ellas y se hacen pasar una corriente eléctrica, eléctrica, los glóbulos de asfalto se dirigen hacia el ánodo, lo que significa que poseen cargas negativas negativas y tienen, por este hecho, afinidad por los l os materiales pétreos electropositivos como las calizas y basaltos. El emulsificante de estas emulsiones anionicas es un electrolito, es decir, un cuerpo ionizable que se disocia en el agua en dos fracciones eléctricas; eléctricas; el anión y el catión generalmente este emulsificante es un jabón alcalino de ácido graso, como una sal de sodio o de potasio de un ácido orgánico. Las emulsiones cationicas se denominan así porque a la inversa de lo que sucede con las emulsiones anionicas, los glóbulos de asfalto se dirigen hacia el cátodo cuando se sumergen dos electrodos en ellas y se hace pasar una corriente eléctrica, presentando, presentando, por tanto, cargas eléctricas positivas y tienen buena afinidad con los materiales pétreos electronegativos. electronegativos.

ESQUEMA DE LA ESTRUCTURA DE UNA EMULSION ANIONICA Como ya se mencionó anteriormente, además de las emulsiones anionicas y





3.2

MECANISMO DE RUPTURA DE UNA EMULSION

Otra característica principal es la del rompimiento, rompimiento, y hablar de rompimiento de una emulsión, significa que estemos hablando de una deposición del asfalto de los demás componentes, es decir, una separación de glóbulos de asfalto de la fase acuosa, esto se logra cuando las partículas de asfalto no se pueden evaporar, hay que lograr que el agua si lo haga y muchas veces la misma naturaleza se encarga de la labor por medio de la temperatura, viento, humedad, etc. Con esto el residuo asfaltico retiene todas sus propiedades, tales como: adherencia, durabilidad y resistencia del cemento asfaltico del cual provienen. Las emulsiones anionicas se rompen más fácilmente con los materiales básicos, por ejemplo como los calcáreos. Las emulsiones cationicas rompen tanto con materiales básicos como con los ácidos, razón por la cual su utilización es mucho más frecuente. Se puede romper una emulsión anionica, por introducción i ntroducción de ácido y por introducción de una base en una emulsión catiónica.

PASOS POR LOS QUE ATRAVIESA EL ROMPIMIENTO DE UNA EMULSION ADHERIENDO EL FINO AL AGREGADO La ruptura puede producirse con mayor o menor velocidad y varía en función de diversos factores, entre los cuales se encuentra la formulación de la emulsión, según se observa a continuación: continuación: 



La velocidad de ruptura aumenta cuando cuando el ph de la l a emulsión cationica aumenta. La velocidad de ruptura disminuye cuando la viscosidad de la emulsión aumenta.

Existen varios tipos de rotura como ser:

Ruptura por evaporación de agua Como se dijo anteriormente el agua forma una película sobre la superficie del





Ruptura por dilución Sé si diluye una emulsión con agua pura, llega al producirse el rompimiento por por un fenómeno inverso al que produce el rompimiento rompimiento por evaporación del agua, a medida que la alcalinidad de la fase acuosa va disminuyendo por la dilución, las moléculas del emulsificantes van desplazándose desplazándose hacia ella hasta abandonar por completo el asfalto, cuyos glóbulos se unen, produciendo el rompimiento de la emulsión.

Ruptura por congelamiento Este rompimiento puede producirse por la alteración de las propiedades propiedades del jabón empleado empleado como como emulsificantes. emulsificantes. El fenómeno fenómeno puede tener tener lugar a temperaturas temperaturas superiores a 0 °C y se manifiesta con mayor intensidad en los jabones sódicos sódicos que en los potásicos. Si el enfriamiento llega al extremo de producir congelación del agua, al producir el deshielo la emulsión rompe completamente completamente o presenta gran cantidad de partículas gruesas que la hacen inutilizable. Las emulsiones que muestran gran estabilidad al rompimiento al mezclarse con cloruro de sodio, son también muy resistentes al rompimiento rompimiento por congelación.

Ruptura por reacción Puesto que en presencia de la fase acuosa de la emulsión, el material pétreo forma una capa de ionización superficial. Intercambiando Intercambiando iones formando un compuesto insoluble insoluble alrededor del material, provocando la ruptura de la emulsión y esto entraña la adhesión del asfalto al material.

3.3

USO DE LAS EMULSIONES CONSIDERANDO SU GRADO DE ROMPIMIENTO

EMULSIONES DE ROMPIMIENTO RAPIDO Este tipo comprende emulsiones que se caracterizan por el rompimiento rápido al regarse y son adecuadas para tratamientos superficiales; por lo general este tipos de emulsiones no resultan adecuadas para mezclar con materiales pétreos. Este tipo de emulsiones se utilizan por lo general en tratamientos superficiales superficiales para mantenimiento de carreteras, siendo estas las siguientes:   

Riego de gravilla Riego de liga Curado de concreto





EMULSIONES DE ROMPIMIENTO MEDIO Son emulsiones con estabilidad suficiente para permitir el mezclado, antes de su ruptura, con agregados pétreos de cierta granulometría, granulometría, contienen más estabilizantes que las emulsiones de rompimiento rompimiento rápido. Estas emulsiones se usan principalmente con los siguientes propósitos: propósitos:  Reavivación de una pavimento asfaltico o antiguo  Mezclas prefabricadas para bacheo o re nivelación Si se mezclan emulsiones de rompimiento medio con agregados que contengan finos en abundancia, la emulsión rompe prematuramente. Hay cierto traslape entre el uso de emulsiones de rompimiento medio y emulsiones de rompimiento lento para este tipo de trabajo. El grado de estabilidad requerido en la emulsión de determina para cada agregado por medio de ensayes, si se presenta coagulación antes del cubrimiento total del agregado deberá usarse una emulsión más estable.





CLASIFICACION DE LOS ASFALTOS

EMULSIONES DE ROMPIMIENTO LENTO Son emulsiones con suficiente estabilidad química y mecánica para cualquier trabajo en el cual, se requiera la mezcla con material pétreo, incluyendo materiales con gran proporción de finos o materiales químicamente activos como son el cemento, la cal hidratada, etc. Estas emulsiones tienes los siguientes usos principales: prefabricadas  Para mezclas prefabricadas  Para bacheo de re nivelación Las normas de calidad que deben cumplir las emulsiones anionicas y cationicas dependiendo de si grado de rompimiento se pueden apreciar en las siguientes tablas:







ROCIADO TIPO NIEBLINA Se emplea para reparar y renovar las carpetas de textura abierta que presentan indicios de desgaste. Se aplica un roció delgado, tipo neblina, con emulsión de 30





3.4

PROPIEDADES DEL LAS EMULSIONES

Las propiedades de las emulsiones asfálticas se determinan mediante las siguientes pruebas:          

Viscosidad Residuo de la destilación % mínimo Carga de la partícula Potencial hidrogeno Penetración en residuo Retenido en malla N°20 Asentamiento Miscibilidad con cemento portland Demulsibilidad Cubrimiento del agregado

Mencionaremos Mencionaremos los ensayos más importantes:

RESIDUO DE LA DESTILACION Esta prueba efectúa en los asfaltos rebajados y a las emulsiones asfalticas. En los primeros, para determinar los porcentajes de solvente a diferentes temperaturas hasta la máxima de 360 °C y el porcentaje del residuo con respecto al volumen total, y en las segundas para determinar las proporciones de cemento asfaltico y de agua en el producto. producto. En ambos tipos de materiales, el residuo obtenido se somete a otras pruebas, principalmente principalmente penetración, solubilidad y ductibilidad, para conocer las características del cemento asfaltico empleado en su elaboración.





VISCOSIDAD Se denomina en forma similar que para el caso de cementos asfalticos asfalticos y asfaltos rebajados, empleando empleando el viscometro saybolt-furol saybolt-furol y calentando las emulsiones a las temperaturas de prueba especificadas. La viscosidad de una emulsión a una determinada temperatura, depende principalmente de la proporción de cemento asfaltico presente en la emulsión de la distribución del tamaño de los glóbulos de asfalto donde se puede apreciar la variación de la viscosidad de la emulsión con el contenido de asfalto.





4. CONCLUSIONES 

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Todo lo aprendido es de suma importancia para la materia de Carreteras Carreteras II dirigida por el docente Msc. Luis Lazarte V. Las emulsiones se diferencian por anionicas, cationicas y no ionicas lo cual crea tres grupos con diferentes funciones. Las emulsiones se diferencian por su grado de rompimiento lo cual determina el uso que se les dará respectivamente. respectivamente. Se necesita realizar diferentes ensayos para conocer su viscosidad, vi scosidad, el porcentaje de solvente, etc.

5. BIBLIOGRAFÍA     

“Emulsiones Asfálticas”. Gustavo Rivera Escalante. Representaciones y Servicios de Ingeniería, S.A. México. Tercera Edición 1987 “Innovaciones en Emulsiones Asfálticas”. Julián Sanz Liébana. XI Reunión Nacional de Vías Ví as Terrestres. Morelia, Michoacán. 1994. “Determination of Electro Kinetic Potential and Surface Charge of Highway Aggregates”. MC. Glashan y Rule. 1961 “Determination of Surface Charges of Certain of Certain Highways Aggregates by Streaming Potential Methods”. W. Cullen Sherwood. 1967 “The Chemistry of Asphalt Emulsions”. J. Dybalski. 1976

Emulsiones Asfalticas

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