clase materiales asfálticos-parte1-ensayos

MATERIALES ASFÁLTICOS

Resumen

Ing. Maylin Corros B.VENEZUELA

PETRÓLEO(Latín: petra-oleum: aceite de piedra)

Aceite mineral localizado en el subsuelo, de consistencia viscosa. Mezcla de

compuestos de hidrógeno, carbono y contenidos variables de azufre, nitrógeno

y oxígeno.

CRUDO: Petróleo EXTRAÍDO del subsuelo sin que se le haya aplicado transformación alguna

IMPORTANCIA

DEL

PETRÓLEO

Productos Combustibles y Petroquímicos!!!

MATERIALES ASFÁLTICOS

ASFALTO

Material cementante de consistencia sólida, semi-sólida o líquida (dependiendo de la temperatura), compuesto principalmente de bitumen (mezcla de hidrocarburos+derivados gaseosos, líquidos, sólidos, semi-sólidos).

Es obtenido como residuo en la refinación del petróleo o en forma natural.

Es totalmente soluble en bisulfuro de carbono.

MATERIALES ASFÁLTICOS

¿ POR QUÉ ASFALTOS ?

1. Son cementantes.

2. Se adhieren fácilmente.

3. Son impermeables y muy durables.

4. Imparten flexibilidad a la mezcla.

5. Son altamente resistentes a la acción de la mayoría de los ácidos, álcalis y sales.

6. Son sólidos o semi-sólidos a temperatura ambiente pero a altas temperaturas alcanzan elevados grados de fluidez.

CONSTITUCIÓN QUÍMICA DEL

BITUMEN

HH

H H

C

C: CARBONO

H: HIDRÓGENO

Carbono

HidrógenoNitrógeno

OxígenoAzufre

CONSTITUCIÓN QUÍMICA DEL

BITUMEN (HIDROCARBURO)

Carbono: 82 – 86%

Hidrógeno: 1-11%

Azufre: 0-6%

Oxígeno: 0-1,5%

Nitrógeno: 0-1%

PROCESOS DE

REFINACIÓN DEL PETRÓLEO

PROCESOS DE REFINACIÓN DEL PETRÓLEO

REFINACIÓN POR DESTILACIÓN (VAPOR Y VACÍO)

ÚNICO UTILIZADO EN VENEZUELA !!!

Consiste en someter al crudo a ciertas condiciones de temperatura tanto a la presión barométrica normal como al vacío.

Se utiliza principalmente en crudos de Base Asfáltica.

Se producen cambios físicos.

Es posible la recombinación de las fracciones obtenidas.

FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA

...REFINACIÓN POR DESTILACIÓN (VAPOR Y VACÍO)

TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN

TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN

1. Cementos Asfálticos:

Son producto directo de la refinación y se clasifican en función de su penetración o viscosidad.

PENTRACIÓN VISCOSIDAD1 mm.

10

40 – 50 (mas duro) AC-40 (4000 poises a 60ºC)

AC-20 (2000 poises a 60ºC)

AC-30 (3000 poises a 60ºC)

85 - 100 AC-10 (1000 poises a 60ºC)

120 - 150 AC-5 (500 poises a 60ºC)

200 – 300 (mas blando) AC-2,5 (250 poises a 60ºC)

VENEZUELA 60 - 70

TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN2. Asfaltos Líquidos:

Se obtienen cuando el cemento asfáltico se vuelve a mezclar con un solvente a temperatura ambiente.

Pueden ser:

ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO RÁPIDO (RC):Cemento asfáltico=85/100 ; Solvente=nafta. RC-70; RC-250, RC-800; RC-3000

ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO MEDIO (MC):Cemento asfáltico=120/150 ; Solvente=kerosene. MC-70;MC-250, MC-800; MC-3000

ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO LENTO (SC):Cemento asfáltico=200/300 ; Solvente=gasóleos. También se obtiene directo de la refinería (sin mezclar con solvente). Se conoce con el nombre de “Road Oil”. SC-70; SC-250, SC-800; SC-3000

Curado = Pérdida de solvente

VENEZUELA!!!

75%ca+25%nafta

TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN3. Asfaltos Emulsionados:

Cemento asfáltico + Agua + Agente emulsificante (jabón/arcilla/resinas)

El asfalto y el agua no se mezclan !!!!

Se utilizan agentes emulsificantes para mezclarlos.

El cemento asfáltico se lleva a un molino coloidal donde se obtienen glóbulos que se cubren con el agente emulsificante, logrando que floten en el agua sin agruparse.

ENSAYOS SOBRE

MATERIALES ASFÁLTICOS

CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PENETRACIÓN. REQUISITOS

NORMA VENEZOLANA

CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PENETRACIÓN.

REQUISITOS

NORMA VENEZOLANA

COVENIN 1670-95

(ACTUALIZACIÓN FONDONORMA

NTF 1670)

ENSAYOS SOBRE MATERIALES ASFÁLTICOS

1. ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:

Penetración (dureza o consistencia relativa de los cementos asfálticos a 25ºC).

FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USAFUENTE: www.soiltest.com

FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co (Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)

Ensayo de Penetración

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS

... ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:

Viscosidad. Grado de fluidez a 60ºC -vida servicio del pavimento- y a 135ºC –mezclado y compactación-.

Viscosidad Saybolt-Furol (Segundos).

Viscosidad Absoluta (Poise). Vacío Parcial. 60ºC

Viscosidad Cinemática (Stokes). 135ºC

Viscosidad Absoluta (Poise). Vacío Parcial. 60ºC

Viscosímetro de vacío del Asphalt Institute

Viscosímetro de vacío de Cannon- Manning

FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de

Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales

No.22 (MS-22). USA

CORREDOR M., G. Apuntes de Pavimentos. Volumen II. Universidades Santa María y Católica Andrés Bello. Caracas. Venezuela (2004).

Viscosidad Absoluta (Poise). Vacío Parcial. 60ºC

Viscosímetro en el “Baño de María”(Temperatura Constante)

Viscosidad Cinemática (Stokes). 135ºC

Viscosímetro Zeitfuchs(“Brazos Cruzados”)

Viscosímetro en el“Baño de María”

(Temperatura Constante)

Viscosidad

Saybolt-Furol (Segundos)

FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co (Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS

... ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:

Punto de AblandamientoObjetivo: determinar el grado de susceptibilidad

del material ante las

variaciones de temperatura.

Ensayo de Anillo

y Bola.

FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co

(Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES

ASFÁLTICOS

... ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:

Punto de Inflamación (Copa Abierta de Cleveland. Permite conocer la temperatura mas baja a la cual se separan, en suficiente concentración, los componentes volátiles como para que se inflamen en presencia de una llama externa). Mide posibilidad de contaminación con otras sustancias.

Ensayo de punto de inflamación"Vaso Abierto Cleveland"

FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co (Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS

2. ENSAYOS DE CALIDAD:

Ductilidad (medida de las propiedades de adherencia de los cementos asfálticos).

FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA

FUENTE: www.soiltest.com

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES

ASFÁLTICOS

... ENSAYOS DE CALIDAD:

Estufa de Película Delgada. Reproduce condiciones de temperatura y tiempo de manejo en planta asfáltica. Envejecimiento.

FUENTE IMÁGENES: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA

FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en

Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS

MATERIALES ASFÁLTICOS

... ENSAYOS DE CALIDAD:

Solubilidad (determina la pureza de las partes solubles de los cementos asfálticos).Solvente del cemento asfáltico:

Bisulfuro de carbono

Tricloroetileno (asfaltos naturales)

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS

... ENSAYOS DE CALIDAD:

Mancha de Oliensis (permite verificar si una muestra de cemento asfáltico no sufrió temperaturas excesivas durante su refinación).

TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS

3. OTROS ENSAYOS MISCELÁNEOS

Peso Específico. Se define como la relación del peso de un volumen determinado de material y el peso de un volumen igual de agua, ambos volúmenes a una misma temperatura.

Se requiere para realizar correcciones de volumen cuando se manipula a altas temperaturas.

Se necesita conocer para el cálculo de densidad y vacíos de las mezclas asfálticas.

FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla

Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA

Bibliografía

AGNUSDEI, J. Curso Sobre Materiales Asfálticos. Primera Parte. Argentina (2001).

ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA.

CORREDOR M., G. Apuntes de Pavimentos. Volumen II. Universidades Santa María y Católica Andrés Bello. Caracas. Venezuela (2004).

MONTIEL O., L. Guía para Estudiantes Sobre Petróleo y Gas. Editorial Arte. Caracas, Venezuela (1999).