3_conferencia pavimentos

8/19/2019 3_CONFERENCIA pavimentos

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Ing. Lito Dávila

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICGEmail: [email protected] / Web: www.construccion.org

Normatividad Vial yTecnologías de Pavimentos

EL ASFALTO EMULSIONADO;USOS Y APLICACIONES

Lito DávilaEspecialista en Gestión Vial

OBJETIVO

• Conocer las ventajas de las emulsiones asfalticasusadas en pavimentación

• Propiedades físicas y químicas – en relación a:

• Estabilidad (almacenaje y manejo)• Rendimiento (aplicaciones)

• Breve revisión de varios usos

ASFALTO EN PAVIMENTACIONES

• No trabajable , extrema viscosidadTecnicas de manejo:

• Calentamiento• Mezclas en caliente (Concreto asfaltico)

• Dilución con solventes deriv. de petroleo• Diluidos (Mezclas en frio, imprimantes.)• Emulsificación con agua

• Emulsion Asfaltica (Mezclas en frio, reciclados, etc)

EMULSIONES ASFÁLTICASDEFINICIÓN

Dispersión de micro-partículas de cemento asfáltico en unamatriz acuosa estabilizada

O/Woil-in-water emulsion

W/Owater-in-oil

(inverted emulsion)

W/O/Wmultipleemulsion

CARACTERÍSTICASFÍSICO-QUÍMICAS

DE LAS EMULSIONES

Producción.- Dispersión macánica a través de un molinocoloidal

Almacenamiento.- Período de reposo para reducir su act ividaddinámica

Rompimiento.- Inicio de la separación del agua de la matríz

Fraguado.- Expulsión total del agua, el asfalto desarrollasus propiedades

COMPARACIÓN DE MEZCLAS ENCALIENTE, DILUÍDOS Y EMULSIONES

Ventajas Desventajas Procesode curado

Mezclasen caliente

AplicacionSiempre continua Por enfriamiento

Diluídos Trabajabilidad Contaminacion AtmosfericaEvaporación del

solvente

EmulsiónNo contaminante

menor costomenor consume

de energia

Emulsion deberaser manejadacon cuidado

Rompimiento,Coalescencia,

Expulsión agua

Humos CostoCombustible

Energia

Tipo deasfalto


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COMPOSICIÓN DE EMULSIONESASFÁLTICAS

Cemento asfáltico 62%

Solución jabonosa 38%

Agua potable 98%

Emulsificante 1%

Acido clorhídrico 1%

PRODUCCIÓN DE EMULSIÓNASFÁLTICA

Cementoasfáltico

MolinoColoidal

Emulsión Asfaltica

Solución jabonosa

Planta para producción de emulsión asfáltica

CARGA DE PARTÍCULA YTIPOS DE EMULSIÓN

• Positiva - catiónica• Negativa - aniónica• No carga - no-iónica

• Determinada por eltipo de emulsificante

FUNCIONES DE LOSEMULSIFICANTES

• Facilitar el proceso de emulsificación• reduciendo tensión interfase entre el agua y el

asfalto• Estabilizar la emulsión

• durante la formación, almacenaje y transportación• Producir tipo de emulsión, influencia en rendimiento

• características de ruptura y curado

VENTAJAS DE EMULSIONESCATIÓNICAS APLICACIONES EN

CAMINOS

• Ruptura y curado rápido

• Promueven adhesión con la mayoría de agregados


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DISTRIBUCIÓN Y TAMAÑO DEPARTÍCULA

FLOCULACIÓN Y COALESCENCIA

+

+++

+

----

-

Repulsión electrostática

Acumulacion oadhesion de particulasde asfalto en grupos

Fusion de las particulasagrupadas

AsentamientoCremosidad

ESTABILIDAD ALALMACENAMIENTO

Por adhesión electrostática

Micro-particulasde asfalto

PROCESO DE ADHESIÓNASFÁLTICA EN FRÍO

PROCESO DE ADHESIÓNASFÁLTICA EN FRÍO

Micro-particulasde asfalto

Adhesión química

1.-Reactividad d e agregadosarea y carga superficial, quimica superficialquimica de finos minerales: cemento, cal.temperatura, humedad, velocidad del viento

2.-Reactividad de la emulsio nQuimica del emulsificante, concentracionOtros aditivosViscosidad del asfalto

3.-Tratamiento mecanico e.g.compact acion

FACTORES QUE AFECTANRUPTURA Y CURADO

Acidez del asfalto


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ALMACENAJE Y MANEJO

Coalescencia es la causa principal de deterioro de

emulsiones

• Temperaturas del agua cercanas a puntos deebullicion y congelamiento

• Corte excesivoBombeo, agitacion y durante transportacion

• Contacto con materiales incompatiblesCationica vs anionicaSolventes y otros productos de petroleo

CLASIFICACIÓN DE EMULSIONESDE ACUERDO A SU RUPTURA Y

CARGA DE PARTÍCULAGrados deemulsiones Cationica Anionica Aplicaciones

Rapida - riegos CRS SS Tratamientossuperficiales

Media CMS MS Mezclas abiertas

Lenta CSS SS Mezclas densas

Rapida - mezclas CQS - Mortero asfalticoMicro-pavimento

CRS - 2

ruptura rapidacationica

65% asfalto

CSS - 1h

cationica ruptura lenta

asfalto duro

57% asfalto

HFMS - 2s

Alta flotacion

Ruptura mediaanionica 65% asfalto

con solvente

NOMENCLATURA ASTM DEEMULSIONES MEZCLAS EN FRÍO

• Densas

• Abiertas

• Con arena

• Con suelo nativo (estabilización de suelos)

Ventajas:• Utilización de agregados húmedos

• Diferente orígen pétreo

• Curbas granulométricas variadas

• Estabilidades aceptables

Planta común de producción de mezcla en f río

Planta para mezcla en frío equipada consistema de inyección de emulsión

a doble fase

Alimentación agregados finosfase inicial de mezcla con

emulsión ruptura lenta - CSS

Alimentación agregado

gruesos fase posterior demezcla con emulsión rupturamedia - CMS


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Proceso de producción de mezcla en frío

Carpeta mezcla en frio con emulsion - Mexia TX USA

MEZCLAS EN FRIO CONT….

• Mezcladas en sitio• Mezcladas en planta en frio• En planta mezcladas en caliente• Mezclas para bacheo• Para uso inmediato

• Para acopiarse (HFMS-2)• Con material RAP (Reclaimed Asphalt Pavement)


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MEZCLAS EN FRIO (NEW YORK)Malla % pasante

3/4 “ 100

1/2” 92

3/8” 77

#4 48#8 27

#40 16

#100 10

#200 6Emulsion: CSS-1hAsfalto: AC-20Humedad % : 5.5Asfalto Residual % : 5.5Mezclador: Mezclador de paletas (transportable)Terminadora: Barber-Greene 980 espesor 4”Compactacion: Vibratorio 12 ton 1er pase on 2-4pases off

Densidad: 94 % maximo teorico en 60 horas

Agregados:

MEZCLAS EN FRIO (ALASKA)

Malla % pasante

#4 100

#10 100

#40 96

#50 88

#80 63

#200 9Emulsion: CSS-1Asfalto: AC-5Humedad % : 6Asfalto Residual % : 7.5Mezclador: Mezclador de paletas (transportable)Terminadora: Blaw Knox 220 espesor 4”Compactacion: Neumatico 12 ton 2 pases

Vibratorio 15 ton 2 pases

Densidad: 96 % maximo teorico en 42 horas

Agregados:

MEZCLAS EN FRIO (ILLINOIS)

Malla % pasante

1 “ 100

1/2” 95.4

#4 68.2

#16 37.5

#200 10.6

Emulsión: CSS-1hAsfalto: AC-10Humedad % : 5.8Asfalto Residual % : 5.5Mezclador: Mezclador de paletas (transportablel)Terminadora: Blaw Knox espesor 4”Compactación: Neumatico 8 ton 2 pases

Vibratorio 15 ton 2 pases

Densidad: 94 % máximo teórico en 46 horas

Agregados:

RECICLADO CON EMULSIONES

• Reciclado en frio• en sitio• mezclado en planta

• A profundidad total• Es necesario tratamiento de superficie

Dependiendo del trafico• Tratamiento superficial, mortero asfaltico micro-pavimento, sobre-carpeta en caliente.

Reciclado en frío a profundidad totalQuito Ecuador

Reciclado de pavimento en frío con emulsión

Adición de agregado virgen


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USO DE MEZCLAS CONEMULSIÓN

1.- Superficie de desgaste (densas)Para todo tipo de trafico

2.- Superficie de rodamiento (abiertas)Normalmente para trafico medio y ligero.

2.- Base y sub-baseTodo tipo de trafico

4.- Mezclas para acopioUso inmediato, mezclas p/bacheo.

Aplicación mortero asfáltico - Phoenix AZ.

Aplicacion de micro-pavimento en Departamentode La Paz en Bolivia

Aplicación de mortero asfáltico -Aimogasta Provinciade La Rioja, Argentina

Mortero asfaltico - Aeropuerto Ciudad Victoria Tam. Mexico Mortero asfaltico - Aeropuerto de Ciudad Victoria Tam. Mex.


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Mortero asfáltico - Cuencamé Durango, Mexico

Mortero asfáltico

Carr. Panamericana Norte Km 1300Región de Atacama,Chile

Mortero asfáltico - Region III Copiapó, ChileMortero asfaltico sobre pavimento recicladoc/emulsion Mirimire, Edo. Falcon - Venezuela

Aplicacion mortero asfaltico en Popayan, Colombia Pruebas en aeropuerto Mariscal Sucre, Quito Ecuador


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Micro-pavimento en Edo. de Minas Gerais, Brasil

Rodovia Rio de Janeiro-Juiz de Fora

Micro-pavimento en Edo. de Sao Paulo, Brasil

Rodovia Bandeirantes SP-230

Micro-pavimento en Edo. Rio Grande do Sul, Brasil

APLICACIÓN DE MICRO-PAVIMENTO SOBRETRATAMIENTO SUPERFICIAL CON LA

UTILIZACIÓN DE EMULSIONESMODIFICADAS CON POLIMEROS

Sobre pavimentos/carpetas muy desgastadas:

• Nueva superficie de desgaste

• Sellado absoluto de superficie

• Recuperación de propiedades anti-derrapantes

• Corrección perfiles de nivelación incluyendo ahuellamientos

SELLO DEL CABO TIPO TEXAS

NUEVAS APLICACIONES

Sello del cabo modificado - Waco TX Sello del Cabo tipo Texas - Av Franklin Waco TX USA


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Aplicación sello del cabo tipo Texas

Créditos e Información usada para esta presentación:Ing. Ray Saucedo (U.S.A)

¡¡ Gracias por la Atención !!

LITO DAVILA

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