Mundo de Los Asfaltos

Universidad Nacional de San Martin

2013

I.- INTRODUCCIÓN El asfalto es un producto milenario y que gracias a la tecnología y al desarrollo de la humanidad ha variado su su forma, su manejo, e inclusive, sus características, haciéndolo más maleable para el hombre. Es un producto viscoso cuyas características permiten utilizarlo en diferentes ramas de la construcción, por su versatilidad y fácil manejo .Por ejemplo, en vialidad es utilizado como lecho de las carreteras o de las vías por donde transitan los vehículos. Es perfecto como aislante en las estructuras, no el asfalto en sí, pero si un derivado o compuesto a base de este material. En la impermeabilización de losas es magnífico, y su historia y desarrollo comienza desde los principios de la vida cuando el asfalto era recuperado de las lagunas naturales o conocido como brea y vertido a las losas como impermeabilizante, que para aquel entonces eran más bien unas estructuras (las losas) a base de ramas secas y otros elementos; hoy en día este producto es aplicado en rollos compactos de asfalto y otros materiales que le dan d an ciertas propiedades y características que lo hacen mucho más versátil en la aplicación en obra. En fin, es un material importantísimo para la construcción civil y el cual debe ser tomado en cuenta siempre.

Pavimentos

Página 1

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













2013


II.-OBJETIVOS Objetivos Generales:

Conocer los diferentes tipos tipos de asfaltos con sus nuevas tecnologías innovadoras que cada vez se están aplicando más en nuestro país y de tal manera no estar al margen de todo ello como futuros profesionales en la construcción construcción de infraestructuras infraestructuras viales.

Objetivos específicos :

Distinguir las características principales de los distintos tipos de asfaltos y desventajas, desventajas, ya sea por su disposición disposición de material y aspectos climatológicos y topográficos.

Evaluar las especificaciones técnicas de cada tipo de asfalto y de tal manera actuar con criterio al momento de evaluar un proyecto, optando de esta manera si el proyecto es viable con el asfalto recomendado.















2013


III.-ASFALTOS 3.1 DEFINICIÓN: Es una sustancia negra, pegajosa, sólida o semisólida según la temperatura ambiente; a la temperatura de ebullición del agua tiene consistencia pastosa, por lo que se se extiende con facilidad. El asfalto es un asfalto altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes Se utiliza para revestir carreteras, impermeabilizar estructuras, como depósitos, techos o tejados, y en la fabricación de baldosas, pisos y tejas. No se debe confundir con el alquitrán, que es también una sustancia negra, pero derivada del carbón, la madera madera y otra sustancia.

3.2 PROPIEDADES: El asfalto se presta particularmente bien para la construcción por varias razones: Proporciona una buena unión y cohesión entre agregados, incrementando por ello la resistencia con la adición de espesores relativamente pequeños. Capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Impermeabiliza la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de las precipitaciones. precipitaciones. Proporciona una estructura de pavimento con características flexibles. En la mayoría de los casos, al asfalto utilizado para pavimentar las calles, es el residuo de las refinerías después de haber destilado del petróleo crudo una gran cantidad cantidad de otros productos.
















2013

3.3 OBTENCIÓN: Estos pueden tener dos orígenes; los derivados de petróleos y los naturales:

3.3.1.- ASFALTO NATURAL: Los depósitos naturales de asfalto suelen formarse en pozos o lagos a partir de residuos de petróleo que rezuman hacia la superficie a través de fisuras en la tierra. Entre ellos destacan el lago Asfaltites o mar Muerto, en Palestina; el lago de la Brea, en la isla de Trinidad, y el lago Bermúdez, en Venezuela. También se aprovechan los depósitos de rocas asfálticas o rocas impregnadas de asfalto. Otro tipo de asfalto de importancia comercial es la gilsonita, que se encuentra en la cuenca del río Uinta, al suroeste de Estados Unidos, y se utiliza en la fabricación de pinturas y lacas. Los asfaltos naturales pueden clasificarse como:

Puros o casi puros: Asfalto del lago Bermúdez, se presenta en el lago del mismo nombre, en Venezuela. Este se ha empleado en la fabricación de asfalto emulsificador para carreteras y calles, en tejados y como impermeabilizante. Aún en
















2013

Asociados con material mineral: El asfalto del lago Trinidad se presenta en el lago de asfalto del lago de la isla Trinidad y es considerado como el depósito más importante de asfalto natural en todo el mundo. Este asfalto es bastante duro y hay que extraerlo usando maquinaria especial para dicho fin, tanto así que resulta apto para soportar el ferrocarril que sirve sirve como medio de transporte transporte en la zona. El asfalto del lago lago Trinidad contiene bastante materia mineral, algunas fácilmente visibles al microscopio, que se depositan cuando se altera la viscosidad con calor y la viscosidad de sedimentación sigue aproximadamente la ley de Stoke. Casi todos los usos de éste asfalto exigen una manipulación a temperatura elevada, y las mezclas con materiales bituminosos más blandos o más duros suelen hacerse a temperaturas comprendidas comprendidas entre 107 y 204 °C. Este asfalto se emplea como material de pavimentación, y en la fabricación de materiales asfálticos para tejados, materiales impermeabilizantes, mástic asfáltico, revestimiento para tuberías y conductos, y para otros usos especializados.

Asfaltos duros: La gilsonita se emplea mucho en la fabricación de barnices negros mezclándola con aceites secantes y resinas, residuos de petróleo y otros asfaltos. Se emplea también mucho en la fabricación de artículos moldeados termoplásticos, revestimientos para frenos, pisos de mástique, losetas asfálticas, compuestos saturantes para alambres aislados, bandas de transmisión, tejidos impregnados, pinturas para maderas y revestimientos de oleoductos. La grahamita es una asfaltita que se encuentra en diversos lugares de los Estados Unidos, Cuba y Sudamérica. Los yacimientos de Oklahoma se explotaron bastante durante algunos años, pero en la actualidad casi toda la grahamita empleada procede de las minas de Cuba. La grahamita se diferencia de la gilsonita y pez lustrosa en su contenido más alto de carbono fijo y en que se hincha pero pero no se funde, cuando se calienta. calienta. Su coloración es más negra que la gilsonita y el pez lustrosa. Sus usos estaban orientados para revestimiento de tuberías, fieltros para
















2013

3.4.- ASFALTO DERIVADOS DE PETRÓLEO: Los asfaltos más utilizados en el mundo de hoy en día, son los derivados del petróleo, las cuales se obtienen por medio de un proceso de destilación industrial del crudo. Representan más del 90% de la producción del asfalto. La mayoría de los petróleos crudos contienen contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petróleos crudos , que no contienen asfalto. En base a la proporción de asfalto asfalto que poseen , los petróleos se clasifican clasifican en: Petróleos crudos de base asfáltica Petróleos crudos de base parafinica Petróleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto) El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la pérdida de ductilidad. Con los crudos asfálticos esto no sucede, dada su composición. El petróleo crudo extraído de los pozos, es sometido a un proceso de destilación en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosene de la base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. En consecuencia, el asfalto es obtenido como un producto residual del proceso anterior.


















2013

El asfalto de petróleo moderno, tiene las mismas características ca racterísticas de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condición uniforme, libre de materias orgánicas minerales Extraños.

3.5.-COMPOSICIÓN DE LOS ASFALTOS: El asfalto es un compuesto constituido fundamentalmente por la mezcla de un gran número de hidrocarburos de diversos tipos, asociados en cadenas muy variables. La mayoría de estos hidrocarburos están presentes en el petróleo crudo, pero en el proceso de destilación se separan los ligeros, quedando en el asfalto los hidrocarburos pesados. El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar, el cual provee de una razonable explicación de dicha explicación de dicha estructura, en la cual existe dos fases, una discontinua(aromática) formada por dos asfáltenos y una continua que rodea rodea


















2013

3.5.1.- Asfáltenos: Son estructuras complejas de compuestos aromáticos de color negro o marrón que contienen además del carbón otros elementos químicos tales como nitrógeno, azufre, oxígeno , en general , son compuestos polares, de alto peso molecular.

3.5.2.- Máltenos: Son sustancias solubles en normal h-heptano y está constituido por resinas, saturados y aromáticos. Son compuestos muy polares de color marrón o marrón claro, sólidos o semisólidos, solubles en n-heptano y, al igual que los asfáltenos, son compuestos de carbón, hidrógeno y cantidades menores de nitrógeno, oxígeno y azufre. Las resinas son materiales muy adhesivos y actúan como dispersantes o peptizantes de los asfáltenos.


















2013

3.5.3.- Aromáticos: Los aromáticos constituyen entre el 40 y 65 % de la composición total de los asfaltos, son las fracciones de menor peso molecular en la estructura de los asfaltos, representan la mayor proporción de los dispersantes de los asfáltenos peptizados. Los aromáticos son compuestos donde predominan las moléculas insaturadas de peso molecular de entre 300 a 2000, no polares, con especial capacidad para actuar como disolventes de otras cadenas hidrocarbonadas de alto peso molecular.

3.5.4.- Saturados: Son cadenas lineales y ramificadas, saturadas, no polares.


















2013

Consistencia: se refiere a la dureza del material, la cual depende de la temperatura. A altas temperaturas temperaturas se considera considera el concepto de viscosidad para definirla. Durabilidad: capacidad para mantener mantener sus propiedades con el paso del tiempo y la acción de agentes envegecedores. Susceptibilidad térmica : variación variación de sus propiedades con la temperatura. Pureza: definición de su composición composición química y el contenido de impurezas que posee. Seguridad: capacidad de manejar el asfalto a altas temperaturas sin peligros de inflamación. 3.7.- PROCESOS DEL ASFALTO: El asfalto cuenta con tres tipos de mejoramiento tanto físicos como químicos, descritos a continuación: 3.7.1.-Proceso químico: 



Polimeracion : formación de moléculas más grandes generando una estructura más rígida. Depende del tipo de asfalto y la temperatura. Proceso irreversible pero se puede atenuar. Oxidación: es una reacción entre el asfalto y el oxígeno es una forma de polimeracion.

3.7.2.-Proceso físico-químico: 

Volatilización: evaporización de los componentes más livianos del asfalto. Depende únicamente de la temperatura , proceso


















2013

3.8.- MODOS DE UTILIZACIÓN DEL ASFALTO: Para poder emplear el asfalto, es necesario reducir su su viscosidad viscosidad y para ello existen cuatro sistemas: 1. Por calentamiento: Aplicaciones (mezclas) en caliente 2. Añadiendo un producto ligero: Asfaltos fluidificados. Asfaltos diluidos 3. Dispersando el asfalto en agua: Emulsiones bituminosas- asfálticas 4. Inyectando vapor de agua: Espuma de asfalto - Asfalto Asfalto espumado espumado

El asfalto puede emplearse: 1. "Tal cual": Asfalto de penetración-Asfalto convencional 2. Modificado: variando sus propiedades 3. Por oxidación: Oxiasfalto (Breas) 4. Por adición de polímeros: p olímeros: Asfalto polímero-Asfalto polímero-Asfalto polimerizado

Otros métodos: métodos: Asfaltos "esenciales" p.e. Multigrado Multigrado




















2013

3.9.- CLASIFICACIÓN DE LOS ASFALTOS POR SU USO EN LA INGENIERIA Para su estudio dividiremos los asfaltos a sfaltos en tres grupos: 1.- CEMENTOS ASFALTICOS 2.- ASFALTOS REBAJADOS 3.- EMULSIONES ASFALTICAS

3.9.1.- Cementos Asfalticos: Son productos sólidos o semi-sólidos que se manejan a base de calentamiento y cuya colocación se basa en la preservación decierta temperatura (temperatura de colocación) hasta que el material asfáltico o mezcla se ha colocado en su lugar, después de lo cual vuelve a adquirir la consistencia inicial por enfriamiento (fraguado). Los C.A. se utilizan para la fabricación de mezclas asfálticas en caliente, elaboradas en plantas estacionarias. Los cementos asfálticos son los productos básicos para los otros dos, que son los rebajados y las emulsiones. Los cementos asfálticos a temperaturas normales, son sólidos




















2013

absorción, densidad, composición mineralógica, granulometría, contenido de finos y afinidad con el asfalto. Los cementos asfálticos se utilizan principalmente en aplicaciones viales. Son sólidos a temperatura ambiente y se clasifican por su consistencia de acuerdo al grado de penetración o por su viscosidad. En el Perú se utiliza la clasificación por penetración a 25°C.

Son recomendados para la construcción de carreteras, autopistas, caminos y demás vías y forman parte de la capa estructural de una vía, brindando propiedades de impermeabilidad, flexibilidad y durabilidad aún en presencia de los diferentes agentes los externos tales como el clima, la altura, la temperatura ambiental y condiciones co ndiciones severas de tráfico.




















3.10.-ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: Cemento asfaltico 60/70

Cemento asfaltico 85/100

2013




















cemento asfaltico 120/150

3.11.-CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: Excelente adherencia. Óptima ductilidad, plasticidad y elasticidad que le otorgan gran

2013




















2013

Los cementos asfálticos se usan para formular los asfaltos líquidos y emulsiones asfálticas, para aplicación en frío. IV.- ASFALTOS LIQUIDOS

Según la terminología del "Asphalt lnstitute", Asfalto líquido se define como: "Material asfáltico cuya consistencia blanda o fluida hace que se salga del campo en que se aplica el ensayo de penetración, cuyo límite máximo es300". También son conocidos y denominados como asfalto rebajados o cutbacks. 4.1.- COMPONENTES: Están compuestos por una base asfáltica (cemento asfáltico) y un fluidificante volátil que puede ser bencina, kerosene, aceite o agua con emulsificador. El fluidificante se agrega con el propósito de dar al asfalto la viscosidad necesaria para poderlo mezclar y trabajar con los áridos a baja temperatura. Una vez elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el cemento asfáltico que envuelve y cohesiona las partículas de






















2013

Alta volatilidad Punto de ebullición bajo 4.2.3.-Curado medio: Asfaltos cuyo fluidificante es kerosene, se designan con las letras MC (medium curing)seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los asfaltos MC son los siguientes:

4.2.3.-Curado lento: Asfaltos cuyo fluidificante es aceite, relativamente poco volátil, se designan con las letras SC (slow curing) seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los SC más usados fueron SC-70 y SC-250






















2013

4.4.1.-Ensayo nsayo par para a de deter terminar el punto de de infl nflamación ación Su objetivo es manejar con seguridad el producto durante el proceso de calentamiento. Para los MC se utiliza la copa abierta Clevelandy para los RC y SC la copa abierta de Tag. A diferencia del ensayo para cementos asfálticos la copa debe ser de vidrio y no de metal (Bronce), además se calienta en un baño de agua y no con llama directa.






















2013

4.4.3.-Ensayo de destilación Su objetivo es determinar la proporción y características de los disolventes que contiene un asfalto líquido. Se utiliza para determinar las cantidades de disolventesdestilados a distintas temperaturas, estudiando así suscaracterísti cas de evaporación y velocidades de curado. Terminada la destilación se obtiene un residuo asfáltico el cual no es igual al que queda después del curado; aunque tiene características similares. Este residuo es llamado cemento asfáltico residual.
























2013

Sistema utilizado en la elaboración de la mezcla asfáltica

4.6.-APLICACIÓN DE LOS ASFALTOS LIQUIDOS   

Curado Rápido (RC) Riegos de liga, tratamientos superficiales. Curado Medio (MC) Bacheo Curado Lento (SC) Riego de liga

V.-EMULSIONES ASFALTICAS Las emulsiones asfálticas simplifican significativamente significativamente el procedimiento de significativamente el procedimiento de asfaltado de carreteras, ya que se aplican en asfaltado de carreteras, ya que se aplican






















2013

pétreo a bajas temperaturas, con un control pétreo a bajas temperaturas, con un control amplio en el tiempo de rompimiento de laamplio en el tiempo de rompimiento de la emulsión.

5.1.-TIPOS DE EMULSIONES ASFÁLTICAS

Emulsiones anionicas:

En este tipo de emulsiones el agente .En este tipo de emulsiones el agente emulsificante le confiere una polaridad emulsificante le confiere una polaridad negativa a los glóbulos, o sea que éstos negativa a los glóbulos, o sea que éstos adquieren una carga negativa. adquieren una carga negativa.

Emulsiones cationicas:
























2013

Los emulsificantes son los que, producida la emulsión, se sitúan en su mayor parte en la emulsión, se sitúan en su mayor parte en la “interfase”. Su parte hidrofóbica se dirige hacia el “interfase”. Su parte hidrofóbica se dirige hacia el asfalto y su parte polar hacia el agua. asfalto y su parte polar hacia el agua. Los emulsificantes estabilizan el sistema. Los emulsificantes estabilizan el sistema.
























2013

Emulsión catiónica: La absorción de la parte polar del emulgente por los agregados (hace que las partículas del asfalto se adhieran inmediatamente a las partículas del material material pétreo, aun en presencia de humedad). La forma de rompimiento de las emulsiones asfálticas catiónicas mejora la adherencia y permite una mejor distribución de la mezcla
























2013
























2013

Adhesivos. 4. Selladores. 5 .Impermeabilizantes. 6. Recubrimiento de tubería especial. 7. Para tratamientos superficiales, para pavimentos asfálticos, en carreteras y aeropistas:- Riegos de impregnación.- Riegos de imprimación o penetración.- Riegos negros con con emulsión diluida.- Riegos Riegos de liga.de sello con arena o gravilla seleccionada. 3.
























2013

Se emplean materiales pétreos locales, lo que elimina la transportación de este tipo de materiales por grandes distancias. El equipo de aplicación es mucho más sencillo debido a que todos sus componentes se aplican a temperatura ambiente.

Especificaciones técnicas: 6.4.-Especificaciones


























6.1.- DEFINICIÓN DE POLÍMERO:

2013
























2013

6.3.-PROPIEDADES Y ESPECIFICACIONES DE LOS ASFALTOS
























2013
























6.4.2.-POLÍMERO TIPO II

2013
























2013

Las deformaciones se deben al tránsito vehicular. Los pavimentos se











































































































































































































































































































Mundo de Los Asfaltos

Recommend Documents