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Clasificación de asfaltos

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by

Gerardo Lara

on 8 October 2014

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Transcript of Clasificación de asfaltos

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE INGENIERÍA

COLEGIO DE INGENIERÍA CIVIL

MATERIA: VÍAS TERRESTRES II CON LABORATORIO

PROFESOR: MI. ALEJANDRO CARRILLO VIZCAYA

"CLASIFICACIÓN DE ASFALTOS"

07 DE OCTUBRE DE 2014
Asfalto
El asfalto es un material bituminoso de color negro, constituido principalmente por asfaltenos, resinas y aceites, elementos que proporcionan características de consistencia, aglutinación y ductilidad.

Tiene propiedades cementantes, al calentarse se ablanda gradualmente hasta alcanzar una consistencia liquida.

Los cementos asfálticos : son asfaltos obtenidos del proceso de destilación del petroleo para eliminar solventes volátiles y parte de sus aceites.
*Una de sus características es su viscosidad que varia con la temperatura.
*Resina : Produce adherencia con los materiales pétreos, siendo excelente ligantes, cuando se calienta se licuan, lo que permite cubrir las partículas de material pétreo.


Los cementos asfálticos se pueden clasificar dependiendo las normas de SCT según su viscosidad a 60° Celsius :

*AC-5: Para la elaboración de carpetas de mezcla en caliente, se utiliza para riegos de impregnación, liga y estabilizaciones, zona 1.

*AC-10: Para la elaboración de carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riego, zona 2.



*AC-20: Para la elaboración de carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riego, zona 3.

AC-30:Para la elaboración de carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riego, zona 4.



Para que un cemento asfáltico sea aceptado por la secretaria antes de su utilización se debe analizar :

*Viscosidad dinámica a 60°C.
*Punto de inflamación Cleveland: Determinar la temperatura mínima a la que el asfalto produce flamas instantáneas al estar en contacto con el fuego directo.
*Ductilidad a 25°C:Para conocer el punto en el cual la muestra se rompe.
*Penetración a 25°C , 100 g, 5 s.




Gracias
CLASIFICACIÓN DE ASFALTOS
BENITEZ TLATELPA CÉSAR
ESTÉVEZ ZAYAS JESÚS
FLORES CAMACHO PEDRO OMAR
GÓMEZ ESCALANTE LEODAN
LARA FRAGOSO GERARDO RODOLFO
CEMENTO ASFÁLTICO

*Los cementos asfálticos se transportaran desde el lugar de adquisición hasta el de almacenamiento, utilizando pipas, carros-tanque de ferrocarril, que cuenten con los equipos que permitan calentar el producto.

Los tanques tendrán tapas adecuadas para evitar fugas y contaminaciones del material .

Emulsiones asfálticas
Son materiales asfálticos líquidos estables, constituidos por dos fases no miscibles, en los que la fase continua de la emulsión está formada por un agente emulsificante, y la fase discontinua por pequeño glóbulos de cemento asfáltico.
Se denomina emulsiones asfálticas anicónicas cenado el agente emulsificante confiere polaridad electronegativa a los glóbulos y emulsiones asfálticas catiónicas cuando les confiere polaridad electropositiva.
Su fabricación requiere dos tipos de energía:
—Una mecánica, aportada por un molino coloidal que fragmenta el asfalto en forma de gotas esféricas
—Una físico-química, que evita que los glóbulos se unan unos con otros, la cuales aportada por el emulsificante , que disminuye la tensión interracial entre el asfalto y el agua y crea una carga eléctrica en la superficie de los glóbulos.
Clasificación de las emulsiones asfálticas
a) Por el tipo de emulsificante utilizado en su elaboración

Aniónicas: Fabricadas a partir de emulsificantes iónicos que al disociarse en el agua, el glóbulo de betún queda rodeado de cargas negativas
Catiónicas: Fabricadas a partir de emulsificantes iónicos que al disociarse en el agua, el glóbulo queda rodeado de cargas positivas.

b) Por su velocidad de rotura
Rotura es la separación irreversible del asfalto y del agua de la emulsión. En función de la velocidad de rotura, es decir, de su mayor o menor facilidad para romper el equilibrio de la emulsión es cuando se enfrentan con los agregados pétreos, se subdividen en:

-De rotura rápida
-De rotura media
-De rotura lenta

Beneficios de su aplicación
1.-En la mayoría de los casos se puede utilizar sin calentamiento alguno y no requieren solventes de petróleo para su fluidificación.
2.- Previenen la contaminación ambiental, porque las emisiones de productos hidrocarbonados son nulos o muy pequeñas
3.-Tienen capacidad para envolver agregados pétreos húmedos
4.-Se pueden formular para satisfacer múltiples requisitos de diseño y construcción
5.- No se presentan riesgos de incendio durante su manejo y aplicación


ENSAYOS DE CALIDAD EN CUANTO A SU FABRICACIÓN
1.-PH
2.-Carga de partículas
3.-Contenido de agua
4.-Destilación
5.-Estabilidad al almacenamiento
6.-Tamizado

ENSAYOS DE CALIDAD EN CUANTO A SU APLICACIÓN
1.-Viscosidad
2.-Demulsibilidad
3.-Mezcla con cemento
4.-Resistencia a la acción del agua (adhesividad)

Emulsiones modificada

La modificación se logra de dos maneras:
Añadiendo látex a la fase acuosa y empleando un cemento asfáltico convencional. Es una dispersión de látex en medio de la emulsión

Elaborando la emulsión con betún es previamente modificado con polímeros. El grado de modificación es mayor que el obtenido con látex, a igualdad de contenido de polímero.
Ensayos sobre emulsiones modificadas.
—Punto de ablandamiento, el cual permite conocer el comportamiento del ligante a alta temperatura y comprobarla modificación del mismo

—Ductilidad 5°C, el cual permite conocer el comportamiento del ligante abaja temperaturas
—Recuperación elástica, el cual se incluye para medir la elasticidad del ligante modificado

INTRODUCCIÓN
La historia del asfalto se inicio hace miles de años, siendo utilizado de su versión natural en yacimientos que se encontraban en estanques y lagos de asfalto, así como en rocas asfálticas.
Los antiguos pobladores de Mesopotamia lo emplearon como impermeabilizante en los tanques y embalses de agua. Fue también utilizado por los Fenicios en la construcción de sus barcos mercantes. En los días de los Faraones, los egipcios lo usaron como material que, aplicado a las rocas a lo largo del rio Nilo, prevenían la erosión del suelo.
En 1870 un ciudadano de Bélgica, produjo el primer y verdadero pavimento asfáltico, lo que ocurrió en Newark, New Jersey, Estados Unidos. También pavimentó la Avenida Pennsylvania en Washington, D.C., para lo cual empleó 54,000 yardas cúbicas de capas asfálticas.
En 1942, durante la Segunda Guerra Mundial, la tecnología del asfalto fue ampliamente mejorada, empujada por la necesidad de la fuerza aérea de contar con superficies que pudieran soportar cargas pesadas.
Bibliográfia
http://copadan.com/su_historia.html
http://copernico.escuelaing.edu.co/vias/pagina_via/modulos/MODULO%208.pdf
http://www.ingenieria.unam.mx/herescas/papime/alumnos_herecas/Materiales/PO-Tema4.7-Materiales%20Asfalticos_S2006-2_Presentacion.pdf
http://cdigital.uv.mx/bitstream/12345678/384/1/IDALIT%20VAZQUEZ%20RUIZ.pdf
http://gilsonitadecolombia.blogspot.mx/
http://veta-mineral.blogspot.mx/2010/04/minas-de-la-compania-de-asfaltos-de.html
Asfaltos modificados
Asfaltos cuyo comportamiento es mejorado en términos de su tolerancia a los esfuerzos y a los cambios térmicos, merced a una modificación del balance de comportamiento en el rango de temperaturas de aplicación y servicio.
Asfaltos Modificados con Polimeros
Definición de Polímero:

Sustancias macromoleculares ,formadas por
asociación de gran cantidad de moléculas sencillas, cuya característica esencial es su elevado peso molecular.
POLÍMEROS POLÍMEROS MÁS UTILIZADOS EN LA MODIFICACIÓN DEL ASFALTO
Las familias de polímeros más utilizadas para la modificación del asfalto son:

Plastómeros
,basados normalmente en polímeros de etileno (EVA), cuyos grados difieren en función de la cuantía del acetato de vinilo y del peso molecular.

Elastómeros termoplásticos
, generalmente de tipo SBS lineal, que le confieren al asfalto una baja susceptibilidad térmica, buenas características mecánicas y alta flexibilidad a bajas temperaturas
clasificación de los Asfaltos Modificados :
La fracción de donde se obtienen los polímeros es la nafta, la
cual al ser procesada genera varias partes gaseosas con moléculas saturadas e
insaturadas. Las moléculas insaturadas (etileno, propileno, butadieno, butano,
isobutileno) son separadas y aprovechadas para la producción de polímeros.
Obtención de los Polímeros:
Existen entonces asfaltos modificados por:


- Elastómeros

- Plastomeros

- Otros
ASFALTO TIPO l
MEJORAS:
El comportamiento de mezclas asfálticas tanto en altas como en bajas temperaturas

FABRICADO:
Con base en bloques de estireno, en polímeros elastoméricos radiales del tip bibloque o tribloque; mediante configuraciones como Estireno-Butadieno-Estireno (SBS) o Estireno-Butadieno (SB).

UTILIZADO EN
Mezclas asfálticas para carpetas delgadas y carpetas estructurales de pavimentos con elevados índices de tránsito y de vehículos pesados, en climas fríos y cálidos, así como para elaborar emulsiones que se utilicen en tratamientos superficiales.
ASFALTO TIPO ll

MEJORAS:

El comportamiento de mezclas asfálticas a bajas temperaturas.

FABRICADO:

Con base en polímeros elastoméricos lineales, mediante una
configuración de caucho de Estireno, Butadieno-Látex o Neopreno- Látex.

UTILIZADO EN:
Todo tipo de mezclas asfálticas para pavimentos en los que se requiera mejorar su comportamiento de servicio, en climas fríos y templados, así como para elaborar emulsiones que se utilicen en tratamientos superficiales.

ASFALTO TIPO lll


MEJORAS:
La resistencia a las roderas de las mezclas asfálticas, disminuye la susceptibilidad del cemento asfáltico a la temperatura y mejora su comportamiento a altas temperaturas.


FABRICADO:
Es fabricado con base en un polímero de tipo elastómero, mediante
configuraciones como Etil-Vinil-Acetato (EVA) o polietileno de alta o
baja densidad, entre otras.




UTILIZADO EN:
Climas calientes, en mezclas asfálticas para carpetas estructurales de
pavimentos con elevados índices de tránsito, así como para elaborar
emulsiones que se utilicen en tratamientos superficiales.
Ejemplo Ilustrativo
Clasificación de asfaltos
Asfaltos Naturales
Se han formado por un fenómeno de migración de determinados petróleos naturales hacia la superficie terrestre, apareciendo a través de fisuras y rocas porosas, algunos se encuentran en estado casi puro, formados mayormente por sustancias hidrocarbonadas con poca materia mineral, aunque lo más usual es que estén mezclados con otros minerales.
Asfaltita
Gilsonita
Es una sustancia mineral bituminosa de color negro brillante y aspecto resinoso. Químicamente está constituido por hidrocarbonos pobres en oxigeno y trazas de parafina cristalizables.
Agregado al asfalto a alta temperatura mejora sus propiedades reforzando y agregando estabilidad, así como mejorando su resistencia a factores ambientales, tales como la acción del agua, reduciendo el envejecimiento del asfalto y evitando la formación de grietas y fracturas en la masa asfáltica.
Asfalto de Lago
La formación de un lago de asfalto está relacionada con fallas profundas entre dos placas tectónicas. En relación con la presión de subducción que se origina en las roca subyacente y la fuente de petróleo.
El petróleo está en constante movimiento hacia la superficie y poco a poco va convirtiéndose en asfalto a través de su paso por la litosfera acumulando barro y agua, se transforma por acción del calor y las altas presiones y al enfriarse obtiene la consistencia que se observa en los lagos.
Isla Trinidad
Asfaltos en roca
Están formados por roca porosa, impregnada con un asfalto natural.
Principalmente se encuentra impregnado en rocas calizas, conocidas como calizas asfálticas.
Asfaltos manufacturados
Se obtiene por medio de la refinación del petróleo, que consta de la separación de los diferentes materiales en el petróleo crudo sin cambios significativos en la composición química de cada material.
ASFALTOS LÍQUIDOS
Son materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida. También son llamados asfaltos rebajados o cutbacks.

Su composición es una base asfáltica y un fluidificante volátil.
Dentro de los asfaltos líquidos encontramos los siguientes productos:


Asfalto de curado rápido
Es aquel cuyo disolvente es del tipo de la nafta o gasolina (Rc)
Asfalto de curado medio
El disolvente es el keroseno o el aceite diesel ligero

Asfalto de curado lento
Aceite liviano (Sc)
Pruebas de los asfaltos fluidificados

-Punto de inflamación

-Viscosidad

-Destilación

-Peso Específico

Asfaltos oxidados
Se producen cuando se hace pasar aire a través de los asfaltos calentados.
Tienen un reblandecimiento superior a los asfaltos utilizados en caminos.

Su uso se limita a la impermeabilización de estructuras y al relleno de juntas de los pavimentos de concreto hidráulico.
Otros tipos de aplicaciones

1. Revestimiento de canales con membrana enterrada

2. Revestimiento de presas

3. Revestimientos para PTAR

4. Impermeabilización de cubiertas
Riego de imprimación

Consiste en la aplicación de un material asfáltico en forma de película sobre la superficie de la subrasante o de un material granular no tratado.
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