aditivos para asfaltos

7/26/2019 Aditivos Para Asfaltos

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ADITIVOS PARA ASFALTO

AMAAC

Asociacin MexicanaDel Asfalto, A.C.


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OBJETIVO

El objetivo de esta presentacin esproporcionar informacin clara y concisasobre diferentes Aditivos para Asfalto con

la finalidad de actualizar los conocimientosde los asistentes y aclarar dudas respecto al

uso de este tipo de productos.


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HISTORIA.

El asfalto se ha utilizado desde el principio de la historia.Se reporta su utilizacin en la antigua Mesopotamia comoimpermeabilzante de aljibes y agente momificante.

Se usa para pavimentacin a partir de 1802 en Francia yde 1838 en USA.A partir de 1909 se comienza a usar el asfalto derivado de

petrleo y hoy constituye la principal fuente deabastecmiento de la industria de la construccin decarreteras.


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ASFALTO

o Ligante ms utilizado en la construccin decarreteras.

o Ligante aglomerante de bajo costo.o Dctil.

o Impermeabilizante, repelente al agua.o Pegajoso.

o Resistente a la intemperie.o Se fluidifica al elevar la temperatura.o Es muy viscoso a temperatura ambiente.o Es muy estable.


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PORQUE USAR ADITIVOS CONLOS ASFALTOS?

Cada da se les exige ms a los pavimentos asflticos.

Se han mejorado, los diseos, la seleccin de losmateriales y los procesos de puesta en obra y se les sigueexigiendo ms.

Las posibilidades de mejorar las caractersticas de losasfaltos mediante mejoras en los procesos productivos seha agotado. La calidad de los mismos va en descenso.

Se descubri que mezclando los ligantes con otrosproductos se obtenan propiedades deseables a un costo

razonable.


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ADITIVOS

Cualquier producto que se adicione alasfalto para modificar sus propiedades o sucosto.

El trmino aditivo es por tanto equivalenteal tmino modificador.

Existen aditivos o modificadores queafectan diferentes propiedades del asfalto.


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Modificadores de reologa

Grupo de aditivos constituido por los polmeros,molculas orgnicas de gran tamao formadas por

un nmero determinado de molculas pequeasllamadas monmeros. Estos pueden ser iguales o

diferentes. Polietileno, SBS.Viscosidad, ductilidad, resistencia al

envejecimiento, susceptibilidad trmica, elasticidad.Funcin del tipo de polmero y de su dosificacin.


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Aditivos extendedores.

Disminuyen la cantidad de asfalto a emplear enun mezcla asfltica.

Deben ser mas econmicos que el asfalto.

Deben ser compatibles con el asfalto.

No deben afectar negativamente las propiedadesdel asfalto. Pueden mejorar los asfaltosAzufre, lignina.


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Aditivos extendedores. Azufre

Se emplea del 5 al 30%.

Resistente al agua y a los combustibles.

Aumentan la penetracin del asfalto.

Susceptibles al envejecimiento.

Disminuyen la ductilidad.

Disminuyen el punto de reblandecimiento.

Producen contaminacin por emisiones enla produccin de las mezclas.


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Aditivos endurecedores del asfalto

Oxidantes qumicos. Promueven la oxidacin delasfalto.

Asfaltitas. Asfaltos naturales con alto contenido deasfaltenos 60-70%.

Solubles en asfalto. Dosis del 5 al 15%. Aumenta la viscosidad. 5% la duplica. Aumenta el punto de reblandecimiento.

Disminuye la penetracin. 5% la lleva a la mitad. tiles en la produccin de mezclas de alto

mdulo. Aumentan la estabilidad de las mezclas.


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Aditivos ablandadores del asfalto

Aumentan la penetracin de los asfaltos de forma

duradera en el tiempo.Mejoran algunas caractersticas del asfalto.

tiles en los riegos de sello y en los depenetracin.

Permiten adecuar los asfaltos a las especificaciones

requeridas para algunas aplicaciones determinadas.


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Aditivos rejuvenecedores del asfalto

Restablecen o mejoran las caractersticasoriginales de un asfalto que ha llegado al final desu vida til.

Recuperan la ductilidad y las caractersticas de

trabajo a bajas temperaturas.Son productos estables.

Permiten que los asfaltos envejecidos vuelvan acumplir las especificaciones de diseo.

Se emplean en trabajos de reciclado.


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Rejuvenecedores en reciclado.

En caliente, se dosifica sobre RAP solo omezclado con agregado y asfalto virgen enplantas de batch o continuas de doble barril

La baja volatilidad de los aditivos minimizala formacin de humos.

El uso de altos contenidos de RAP conllevainteresantes ahorros.Se requiere de un diseo previo.

R j d i l d


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Rejuvenecedores en reciclado

Reciclado en fro. Los rejuvenecedores se

adicionan en fro emulsificados solos o mezcladoscon asfalto de aporte dependiendo del diseo.Reciclado de superficies. Se pueden aplicar sobre

superficies de asfalto envejecido, o mezclarlo conel material del fresado de una pulgada deprofundidad. Este material se puede aplicar yutilizar como capa de rodamiento. Losrejuvenecedores penetran en el material

envejecido.

R j d f lt


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Rejuvenecedores en asfaltosmodificados

Ayudan a mejorar la compatibilidad entre el

asfalto y el polmero.Amplian la gama de asfaltos a emplear en lafabricacin de modificados.Mejoran la resistencia al envejecimientoacelerado.

Como auxiliar en la produccin de asfaltosmodificados con hule de llanta.

Cada caso particular requiere de un estudio previo.


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Fibras.

Cortas (< 1mm). Permiten incremetar la dotacin

de asfalto en una mezcla sin que este migre.Mejora ligeramente el comportamiento mecnicode las mezclas, existe una mejora por el mero

incremento de la dotacin de asfalto. Celulosa,asbestos.

Largas (4-12mm). Adems de lo anterior,mejoran considerablemente la resistencia a latensin de las mezclas. Poliester, polipropileno


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Adherencia.?

Capacidad de un ligante para permanecersobre un agregado, recubrindolo sin riesgo de

desplazamiento aun en presencia de agua o detrfico.


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Aditivos mejoradores de adherencia

La adherencia entre asfalto y agregado es un factorfundamental en la vida de un pavimento.

Con frecuencia la falta de adherencia es la causa deldeterioro tanto superficial como integral del pavimento.

Las fallas de adherencia se ponen de manifiestoespecialmente en presencia de humedad.

Estos problemas se dan en todas las mezclas asflticas en

mayor o menor grado independientemente del procesoproductivo

Los aditivos solucionan estos problemas de forma limpia

fcil y econmica y su efectividad ha sido ampiamentecomprobada.

Adh i A f l P


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Adherencia Asfalto Ptreo

Es un fenmeno de superficie, depende en primerainstancia del contacto ntimo entre el asfalto y el

ptreo, de la capacidad humectante del asfalto, de lalimpieza de la superficie del agregado y de laausencia de humedad, que presentan una barrerafsica en ambos casos.El poder de humectacin depende de la viscosidad y

de la tensin superficial.El asfalto es un hidrocarburo con una tensin

superficial menor que el agua y que la mayora delos agregados.


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Tensin Superficial


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Adhesin entre agregado y asfalto



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Depende de la afinidad entre la superficie del

ptreo y el asfalto.El asfalto tiene una naturaleza cida por lo que

presenta una carga superficial negativa por loque presentar una buena afinidad conmateriales con carga superficial positiva y una

afinidad pobre con los materiales con cargasuperficial negativa.


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Tipos de Adherencia

Pasiva, resistencia del ligante a serremovido de la superficie de la superficiedel ptreo por el agua o por el trfico.

Activa, capacidad del asfalto para mojarel ptreo durante el proceso de elaboracinde la mezcla.

dh i f l


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Los agregados calcreos presentan cargasuperficial positiva, desafortunadamentetienen tendencia a pulirse.

Los materiales silceos no presentan unabuena adherencia con el asfalto debido a su

carga superficial negativa.


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Efecto de las cargas electrostticas

Accin de los Aditivos


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Accin de los AditivosMejoradores de Adherencia

Los aditivos mejoradores de adherencia sontensoactivos, sustancias orgnicas con una partepolar (hidroflica) y una parte apolar (lipoflica).

La parte apolar tiene tendencia a estar en el asfalto

La parte polar tiene carga positiva y tiene tendenciaa salirse del asfalto.

La parte polar al acercarse al ptreo forma un puentede unin entre asfalto y ptreo que facilita la unin

entre el asfalto y el ptreo.


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Adit ivo mejorador de adherencia


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Funcin del agente antidesprendimiento abase de amina grasa



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Mejoradores de Adherencia.Otros factores que afectan la adherencia son:

La textura superficial del agregado.La porosidad.

La capacidad de absorcin.

La limpieza de la superficie.

La presencia de humedad.

Las superficies lisas no mantienen tan bienadherido el asfalto como las superficies rugosas.

D di i t


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Desprendimiento.

Es el resultado de la ruptura de la unin entre elasfalto y el agregado.

El agua entra entre la pelcula de asfalto y elagregado y debido a la mayor afinidad del agregado

hacia el agua, esta desplaza al asfalto.Adherencia pasiva. Cuando el asfalto se mantiene

unido al ptreo en presencia de agua.Adherencia activa. Cuando el asfalto es capaz de

adherirse al ptreo en presencia de aguadesplazndola.

Desprendim iento o carencia de adhesin


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Adhesin activa


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Adhesin activa

Desprendimiento


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Desprendimiento.

La entrada de humedad a una carpeta puede darsepor la parte inferior, cuando llega humedad por

capilaridad. El agua al subir va desplazando elasfalto de la superficie del agregado, disminuyendola capacidad soporte y con la accin del trfico se

producen fisuras y posteriormente se disgrega elpavimento.

Superficialmente, el agua superficial es bombeadacon el paso de los vehculos hacia los vacios ycomienza el proceso de desprendimiento,

comenzando con los finos y posteriormente losgruesos.

Estabilidad a la temperatura


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Estabilidad a la temperatura.

El asfalto tiene un ligera naturaleza cida por lo quepuede reaccionar con los mejoradores de adherencia

que son alcalinos neutralizando su efecto. Estareaccin se acelera a altas temperaturas por lo queestos producos deben mantener su efecto en el

tiempo, incluso a temperaturas de almacenamientodel asfalto.

Los mejoradores de adherencia no deben contenercombustibles, como solventes, ya que estos seevaporan a las temperaturas de almacenamiento

aumentando los riesgos de explosin cuando lostanques de almacenamiento se van vaciando

Aplicaciones.


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Aplicaciones.

Mezcla en caliente, los mejoradores de adherenciase dosifican en la lnea de asfalto o en el punto dedesgarga del asfalto sobre el agregado.

En los tanques de almacenamiento de asfalto

recirculando o agitandolo para garantizar lahomogenizacin del aditivo. La dosificacin del aditivo depende de diferentes

variables y se debe determinar en el laboratorio parael agregado y asfalto que se va a emplear en el

proyecto.


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Aplicaciones.

Mezcla en fro con rebajados.

Riegos de liga con rebajados.

Riegos de sello con rebajados.

Mitos y Realidades


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Mitos y Realidades

Mito. Los asfaltos, cuando se mezclan con agregadosbaslticos y calcreos no requieren de aditivos que

mejoren su adherencia.

Realidad. Los aditivos mejoradores de adherencia handemostrado que mejoran de forma importante elcomportamiento de las mezclas asflticas sometidas ala accin del agua. Tanto las fabricadas conagregados cidos como las fabricadas con agregadosneutros o alcalinos.

Otras Realidades


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Otras Realidades.

Los pavimentos asflticos duran poco enMxico.

Los asfaltos no cumplen con su funcin demantener la cohesin entre los ptreos a travs

del tiempo. El deterioro de las superficies de rodamiento

aparece prematuramente. El concepto de calidad no est totalmente

integrado al proceso de diseo y construccin.

omo eterm nar con ant c pac nl f i d l


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plos efectos negativos del agua?

Mtodo de desprendimiento por friccin.

Mtodo de ebullicin. (30 minutos).Mtodo de estabilidad retenida despus de

inmersin (ASTM D1075).Mtodo UCL. (Mtodo Universal deCaracterizacin de Ligantes)


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Ensayo deInmersin

Compresin

I/C > 0.55

RESULTADO DE ADHESIVIDAD

Mtodo deEnsayo UCL


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41

13.414.5

11.4

0.0

10.0

20.0

30.040.0

50.0

60.0

70.080.0

90.0

100.0

% Prdidas por

Desgaste

AC-20

A

C-20

+

0.5%

AS-500

A

C-20

+

0.5%

AS-800

AGREGADO PTREO -CEMENTO ASFLTICOEnsayo UCL

Resultados de especmenesen seco

RESULTADO DE ADHESIVIDAD

Mtodo deEnsayo UCL


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42

45.8

21.2 24.5

0.0

10.0

20.0

30.040.0

50.0

60.0

70.080.0

90.0

100.0

% Prdidas por

Desgaste

AC-20

A

C-20

+

0.5%

AS-500

A

C-20

+

0.5%

AS-800

AGREGADO PTREO -CEMENTO ASFLTICOEnsayo UCL

Resultados de especmenesdespus de

1 da sumer idos a 60C

RESULTADO DE ADHESIVIDADGREG DO PTREO CEMENTO FLTICO

Mtodo deEnsayo UCL


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43

28.5 16.4 17.9

0.0

10.0

20.0

30.040.0

50.0

60.0

70.080.0

90.0

100.0

% Prdidas por

Desgaste

AC-20

A

C-20

+

0.5%

AS-500

A

C-20

+

0.5%

AS-800

AGREGADO PTREO -CEMENTO ASFLTICOE y L

Resultados deespecmenes despus de

5 das sumergidos a 35C

Basalto. AS-500


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44

9.4 7.8

0.010.020.0

30.040.050.060.070.080.090.0

100.0

% Prdidas porDesgaste

En

Seco

1

da

a

60C

RESULTADO DE ADHESIVIDADAGREGADO PTREO -CEMENTO ASFLTICO

Mtodo deEnsayo UCL

Resultados de especmeneselaborados Con Aditivo

SURFAX AS-500 en un 0.9%

Basalto. AS-800


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45

9.39.0

0.010.020.0

30.040.050.060.070.0

80.090.0

100.0


En

Seco

1

da

a

60C

RESULTADO DE ADHESIVIDADAGREGADO PTREO -CEMENTO ASFLTICO Mtodo deEnsayo UCL

Resultados de especmenes

elaborados Con AditivoSURFAX AS-800 en un 0.9%

Calizo.


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46

7.1

34.3

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0

100.0


En

Seco

1

da

a

60C


Mtodo deEnsayo UCL

Resultados de especmeneselaborados Sin Aditivo

Ptreo calizo

Calizo. AS-800


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47

7.06.5

0.010.020.0

30.040.050.060.070.0

80.090.0

100.0


En

Seco

1

da

a

60C

RESULTADO DE ADHESIVIDADAGREGADO PTREO -CEMENTO ASFLTICO Mtodo deEnsayo UCL



Ptreo calizo

Calizo. AS-500


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48

4.97.5

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0

100.0


En

Seco

1

da

a

60C


Mtodo deEnsayo UCL



Ptreo calizo

aditivos para asfaltos

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