LOS ASFALTOS Y EL CLIMA USO DE CEMENTOS ASFÁLTICOS GRADUADOS POR PENETRACIÓN EN FUNCIÓN AL CLIMA CLIMA Pavimentación Muy Cálido Moderado Frio Frígido Cálido AEROPUERTOS Pistas de despegue 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Caminos auxiliares 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Aparcamientos 60-70 60-70 60-70 85-100 85-100 CARRETERAS Tráfico pesado y muy 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 pesado 40-50 60-70 60-70 85-100 120-150 Tráfico rnedio ligero CALLES Trafico pesado y muy 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 pesado 40-50 60-70 85-100 85-100 120-150 Trafico medio ligero CAMINOS PARTICULARES Industriales 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Comerciales Estac. Serv. 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100 Residenciales 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 APARCAMIENTOS Industriales 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Comerciales 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100 ZONA DE RECREO Pista de tenis 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 Terrenos de juego 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 BORDILLOS 40-50 40-50 60-70 85-100 85-100 REFERENCIA: REFERENCIA: Manual del asfalto USA y experiencia a de apli cación en países de Europa y Sudamérica
RENDIMIENTO APROXIMADO DE LOS ASFALTOS DE PAVIMENTACIÓN El siguiente cuadro nos muestra el rendimiento aproximado de los asfaltos de acuerdo con su aplicación; al respecto es importante indicar que se trata de una guía aproximada. Para el efecto de cálculos de mayor exactitud es importante considerar los siguientes aspectos: diseño en función, tipo de mezcla y otros factores como: clase de suelo, clima, terreno, intensidad del tránsito y material disponible disponible para la mezcla.
CLASE DE ASFALTO CEMENTO ASFÁLTICO
USO MEZCLA EN CALIENTE CONCRETO ASFÁLTICO
RENDIMIENTO 30 gl/m3 mezcla 4 – 7% peso total de la mezcla
ADHESIÓN NUEVA NUEVA CARPETA ASFÁLTICA Y EXISTENTE SELLADO MEZCLA ASFÁLTICA EN FRIO PINTURA IMPERMEABILIZANTE
0.05 gl/m2
40-50 PEN, 60-70 PEN, 85-100 PEN y 120-150 PEN
ASFALTO LIQUIDO RC250
0.3 gl/m2 1.5 - 2.0 gl/m2 1 gl/ 5 a 10 m2 (según espesor de película
ASFALTOS PARA PAVIMENTOS 1. Cemento asfáltico Son el producto directo de la refinación, y tal como son producidos son empleados en la pavimentación de carreteras 2. Asfaltos diluidos Si un Cemento Asfaltico es mezclado con uno de los solventes que han sido previamente extraídos de un crudo en la torre de destilación durante el proceso de refinación, se obtiene un asfalto diluido, también llamados “asfaltos líquidos”, o “asfaltos rebajados” .
3. Asfaltos emulsionados emulsionados Este material es una mezcla de Cemento Asfaltico y agua. Como estos dos componentes no son miscibles, se recurre a la incorporación de un tercer elemento, llamado “agente emulsificante” que permite que la mezcla de asfalto, agua y emulsificante sea posible y estable. Los emulsificantes son agentes tensoactivos o surfactantes provenientes de los jabones, arcillas o resinas, y son productos patentados.
DIAGRAMA PRODUCCIÓN ASFALTICA
4. Asfaltos modificados modificados La modificación de un asfalto asf alto es una nueva técnica utilizada ut ilizada para el aprovechamiento aprovechamiento efectivo de asfaltos en la pavimentación de vías. Esta técnica consiste en la adición de polímeros a los asfaltos convencionales con el fin de mejorar sus características mecánicas, mecánicas, es decir, su resistencia resistenci a a las deformaciones por factores fact ores climáticos. climáticos. Los objetivos que se persiguen con la modificación de los asfaltos con polímeros, es contar con ligantes más viscosos a temperaturas elevadas para reducir las deformaciones permanentes (ahuellamiento), de las mezclas que componen las capas de rodamiento, aumentando la rigidez.
4.1 Propiedades y especificaciones de los asfaltos modificados. Los asfaltos modificados con polímeros se constituyen constituye n de dos fases; al agregar agregar pequeñas partículas de polímero hinchado y la otra por asfalto. Esta micromorfología bifásica y las interacciones existentes entre las moléculas del polímero y los componentes del asfalto son la causa del cambio de propiedades que experimentan los asfaltos modificados con polímeros. El efecto principal de mezclar polímeros con los asfaltos es mejorar la relación viscosidad-temperatura, permitiendo mejorar de esta manera el comportamiento del asfalto tanto a altas como a bajas temperaturas. El asfalto es un material interesante que ha sido usado para construcción de pavimentos desde muchos años atrás, sin embargo, dependiendo de su fuente de origen, tiene un intervalo definido de temperatura donde muestra su mejor desempeño. Este intervalo de forma práctica se define en temperaturas positivas por arriba de 10°C y hasta 60°C, ya que por arriba de este intervalo el asfalto comienza a ablandarse, adquiriendo un comportamiento plástico.
Figura 1.1.- Deformación que experimenta el asfalto cuando empieza a ablandarse por efecto de la temperatura.
Por el otro ot ro lado, cuando el e l asfalto asf alto experimenta experi menta temperaturas tempera turas menores me nores a los 10°C y particularmente temperaturas negativas, el asfalto se convierte en un sólido rígido, que puede ser tan duro que no resiste deformaciones y puede sufrir fallas como fracturas cuando experimenta dichas deformaciones.
Figura 2.- Comportamiento rígido del asfalto cuando se somete a temperaturas menores a los 0 °C y se somete a deformaciones.
Aquí es donde conviene preguntar: ¿Cómo mejorar el intervalo de temperatura de desempeño del asfalto con objeto de hacerlo mas versátil a cambios cambio s climáticos clim áticos y condiciones variadas de deformación?
¿PORQUE MODIFICAR LAS PROPIEDADES DEL ASFALTO? TEMPERATURA DE DESEMPEÑO EN PAVIMENTOS
La respuesta a la pregunta del párrafo de arriba se contesta con el uso de aditivos modificadores del asfalto. asfalto. En el mercado existen diferentes agentes modificadores modificadores del asfalto. La mayoría de estos son de naturaleza polimérica y entre otras cosas, permiten extender la temperatura de efectividad del asfalto como agente ligante en el diseño de pavimentos.
TIPOS DE MODIFICADORES. MODIFICADORES. POLÍMERO TIPO I Mejora el comportamiento comport amiento de mezclas asfálticas a sfálticas tanto ta nto a altas como a bajas temperaturas. Son polímeros elastómeros radiales a base de estireno, se usa en carpetas delgadas y estructurales de pavimentos con alto índice de tránsito, con vehículos pesados y climas fríos o calidos. calidos.
POLÍMERO TIPO II Mejora el comportamiento de mezclas asfálticas a bajas temperaturas. Son polímeros elastomericos lineales, con una configuración de caucho de estireno, butadieno latex o neopreno latex. Se utiliza en todo tipo de mezclas asfálticas en las que se requiera mejorarsu comportamien comportamiento to en climas fríos.
POLÍMERO TIPO III Mejorar la resistencia al ahuellamiento de las mezclas asfálticas, disminuye la susceptibilidad a la temperatura y mejora su comportamiento a altas temperaturas. Es un polímero tipo plastomero, se utiliza en climas calientes, en mezclas asfálticas para carpetas estructurales y alto índice de tránsito. HULE MOLIDO DE NEUMÁTICOS
Mejora la flexibilidad y resistencia a la tensión de las mezclas asfálticas, asfáltic as, reduciendo la aparición de grietas por fatiga o cambios de temperatura. Es fabricado con base en la molienda de neumáticos. Se utiliza en carpetas delgadas de granulometría abierta y tratamientos superficiales. superficiales.
FUNDAMENTOS DE LA MODIFICACIÓN. MODIFICACIÓN. Los pavimentos sufren deterioro. Los tres principales factores que influyen en este deterioro son: - -
Clima. Deformaciones por tránsito. Tiempo.
El clima tiene que ver fundamentalmente con la temperatura promedio a la que se ve expuesto el pavimento y variaciones de temperatura por cuestiones climáticas y humedad propiciada por lluvia, así como las bajas temperaturas temperatur as en los meses de invierno. Las deformaciones se deben al tránsito vehicular. Los pavimentos se diseñan para una carga promedio que genera una deformación debida a la circulación de vehículos.
