ASFALTO
INTRODUCCIÓN
La palabra asfalto viene del griego «asphaltos», que significa «seguro». Los romanos lo utilizaban para sellar sus baños, embalses y acueductos.
La historia del asfalto comienza hace miles de años. El asfalto se produce naturalmente en lagos de asfalto y en asfalto roca (una mezcla de arena, piedra caliza y asfalto).
Los antiguos mesopotámicos lo utilizaban para impermeabilizar los baños y tanques de agua del templo. Los fenicios calafateaban las costuras de los buques mercantes con asfalto.
En los días de los faraones, los egipcios utilizaron asfalto para unir las rocas, colocadas a lo largo de las orillas del Rio Nilo, para evitar la erosión, y la cesta de Moisés infante, cuando fue arrojado al Nilo, fue impermeabilizada con asfalto.
El primer uso registrado de asfalto, como material de construcción de carreteras, se da en Babilonia en 625 A.C. Los antiguos griegos también estaban familiarizados con el asfalto.
COMPOSICION DEL ASFALTO
Los asfaltenos son una familia de compuestos quimicos organicos, resultan de la destilacion fraccionada del petroleo crudo y representan los compuestos mas pesados y por tanto, los de mayor punto de ebullicion.
Estadisticamente son compuestos similares de cadenas largas, mucho de ellos aromaticos y con polaridad (propiedad de las moleculas que representa la desigualdad de las cargas electricas en la misma) relativamente alta, los asfaltenos son insolubles en los maltenos.
Los maltenos son la fraccion soluble en hidrocarburos saturados de bajo punto de ebullicion. Esta constituidos por anillos aromaticos, nalfeticos y con muy pocas cadenas parafinicas.Generalmente existe mayor proporcion de maltenos que de asfaltenos cuando se habla de asfaltos.El mayor contenido de maltenos es lo que le da la calidad a un asfalto, esto quiere decir que la naturaleza quimica de los maltenos regula en gran parte las propiedades quimicas de los asfaltos.
Fracciones de asfalto:
-Asfaltenos: son solidos, se consideran las estructura del asfalto.
-Aromaticos: son solidos o pastosos a temperatura ambiente. Estan relacionados con la ductibilidad y contribuyen al envejecimiento.
-Resinas: Son liquidos a temperatura ambiente. No cambian con el tiempo y afectan a la susceptibilidad termica.
Estructuras moleculares:
-Asfaltenos: son insolubles en N-Heptano, materiales aromaticos altamente polares y complejos de alto peso molecular. Confieren dureza y viscocidad al asfalto.
-Resinas: muy polares, dispersan a los asfaltenos.
-Aromaticos: son las moleculas de menor peso molecular eb el asfalto, son el medio en el que estan dispersos los asfaltenos. Son no polares y bueno solventes.
-Aceites saturados: cadenas linealesy ramificadas de hidrocarburos alifaticos.
Son aceites viscosos no polares
| Ø El asfalto es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras, autovías o autopistas. Ø Es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes. Ø Como aplicación de estas propiedades el asfalto puede cumplir, en la construcción de pavimentos, las siguientes funciones: Ø Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación. Ø Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor. II-TIPOS DE ASFALTO |
| 1. ASFALTO NATURAL: Se encuentra en estado natural formando una mezcla compleja de hidrocarburos sólidos en lagunas de algunas cuencas petroleras, como sucede en el lago de Guanoco, el lago de asfalto más extenso del mundo (Estado Sucre, Venezuela), con 4 km² de extensión y 75 millones de barriles de asfalto natural. Le sigue en extensión e importancia el lago de asfalto de La Brea, en la isla de Trinidad. LAGO GUANOCO – VENEZUELA LAGO DE LA BREA – ISLA DE TRINIDAD ASFALTO DE PETRÓLEO |
Es un asfalto obtenido de la destilación del crudo de petróleo
Características:
- Durabilidad
- Ventaja de ser refinado hasta una condición uniforme
Usos:
- En pavimentos
- ASFALTO FILLERIZADO
Asfalto elaborado a partir de un cemento asfáltico, al cual luego de un proceso de oxidación , se le incorpora una carga mineral inerte.
Asfalto que contiene materias minerales finamente molidas que pasan por el tamiz N° 200.
Características:
- Gran resistencia a la deformación a elevadas temperaturas
- Mayor peso especifico que un asfalto oxidado convencional
Usos:
Denominado Esmalte Asfáltico, es utilizado para la protección anticorrosiva de cañerías metálicas enterradas (oleoductos, gasoductos).
Aprobado por entes de Gas.
Elaboración de antirruidos para la industria automotriz.
Aplicación:
Su aplicación es en caliente, a una temperatura entre 150 – 220 °C dependiendo de las características del trabajo a realizar.
- ASFALTO LÍQUIDO:
Material asfáltico cuya consistencia blanda o fluida hace que esté fuera del campo de aplicación del ensayo de penetración, cuyo límite máximo es 300.
Generalmente, se obtienen fluidificando el betún asfáltico con disolventes de petróleo, al exponer estos productos a los agentes atmosféricos los disolventes se evaporan, dejando solamente el betún asfáltico en condiciones de cumplir su función.
Entre los asfaltos líquidos se pueden describir los siguientes
- a. Asfalto de curado Rápido (RC): Asfalto líquido compuesto de betún asfáltico y un disolvente tipo nafta o gasolina, muy volátil y punto de ebullición bajo. (26% Gasolina)
- Asfalto de curado medio (MC): Asfalto líquido compuesto de betún asfáltico y un disolvente tipo querosene de volatilidad media. (30% Kerosene)
- Asfalto de curado lento (SC): Asfalto líquido compuesto de betún asfáltico y aceites relativamente poco volátiles. (35% diésel).
Cada uno de éstos tipos presentan diferentes rangos de Viscosidad Cinemática o Relativa determinada en función de la cantidad del diluyente empleado en la mezcla.
Empleo y Usos
- Mezcla Asfáltica en Frío
- Imprimación Asfáltica
- Riego de Liga
- Tratamientos Superficiales
Asfaltos Oxidados o Soplados
EMULSIONES ASFALTICAS
Son una mezcla de asfalto con emulsificantes que con el agua forman una emulsión estable que permite tender las carpetas asfálticas «en frío», es decir, a temperaturas menores a 100°C.
CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
En la practica, las dos primeras son las mas ampliamente utilizadas en la construcción y mantenimiento de carreteras. Las no iónicas pueden ganar en importancia a medida que la tecnología de emulsiones avance.
VARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD Y EL RENDIMIENTODE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
- Propiedades químicas de la base de cemento asfáltico.
- Dureza y porcentaje de la base de cemento asfáltico.
- Tamaño de las partículas de asfalto en la emulsión.
- Tipo y concentración del agente emulsivo.
- Condiciones de elaboración, tales como temperatura, presión, y esfuerzo para separar las partículas de asfalto.
- Carga iónica en las partículas de la emulsión.
- Orden en que se agregan los elementos
- Tipo de equipo empleado en la elaboración de la emulsión
- Propiedades del agente emulsivo.
- Propiedades del agente emulsivo
- Adición de modificadores químicos o de polímeros.
- Calidad del agua (dureza del agua).
Estos factores son los que afectan la producción, almacenamiento, uso, y performance de una emulsión asfáltica.
6 – ASFALTO OXIDADO O SOPLADO
Este asfalto es expuesto a una eleveda temperatura pasándole una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus características y ser empleado en aplicaciones más especializadas.
El proceso de oxidación en los asfaltos presenta las siguientes modificaciones físicas:
- Aumento del peso específico.
- Aumento de la viscosidad.
- Disminución de la susceptibilidad térmica.
- Asfaltos Sólidos o Duros
Uso:
Se usa para impermeabilizar techos, platabandas, revestimiento de tuberías, membranas envolventes, aplicaciones hidráulicas, entre otras.
Aplicación:
– Se aplica en caliente: tanto en juntas horizontales y como en verticales.
– Después se debe calentar a una temperatura máxima de 150°C a la cual el material debe estar completamente fundido.
- Luego con una jarra resistente a esta temperatura se agrega el producto a la junta a sellar hasta rebosarlo y con una espátula cortarlo a ras del cemento una vez frío el producto.
– Para juntas verticales se debe hacer un encofrado.
ASFALTOS SOLIDOS O DUROS
Son asfaltos con una penetración a temperatura ambiente menor que 10.
Son sólidos atemperatura 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 a25°C
Además de ser aglutinante e impermeabilizante, se caracteriza por su flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos, sales y alcoholes.
Llamados también Cementos Asfalticos
Los tipos de Cementos Asfálticos son:
- Cemento Asfáltico 60/70
- Cemento Asfáltico 85/100
- Cemento Asfáltico 120/150
- Cemento Asfáltico 40-50
USOS:
En construcciones de pavimentos asfálticos por sus propiedades aglomerantes e impermeabilizantes
APLICACIONES:
Se emplean en mezclas calientes
LOS ASFALTOS Y EL CLIMA
- GILSONITA:
Tipo de asfalto natural duro y quebradizo que se presenta en grietas de rocas o filones de los que se extrae.
La gilsonita es un asfalto natural, asfáltica; es una resina dehidrocarburos natural, similar en apariencia al carbón ó asfalto duro, pero que tiene diferentes propiedades.
La gilsonita se extrae principalmente de las minas ubicadas en el estado de Utah, USA. Tiene una gravedad específica baja, un alto contenido de nitrógeno y un contenido de azufre muy bajo.
Características:
ºUna de l as principales características de la gilsonita es latemperatura de ablandamiento que varia entre 150-205 °c (300 a 400 °f) dependiendo de la aplicación que se le vaya a dar al producto final.
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