Emulsiones AsfálticasLas emulsiones son mezclas de cementos asfálticos con agua  emulsificantes, a su vez, estos pueden también contener:      

  

 Tipos de Emulsiones Asfálticas: 

 Producto    Especificaciones Técnicas 

Emul   sión Asfáltica Catiónica    Emulsión Asfáltica Catiónica

Emulsión Asfáltica Polímeros     Emulsión Asfáltica Polímeros

Aplicación de las Emulsiones>  Riegos de Imprimación

Se aplica sobre superficies no asfálticas que deben prepararse para recibir otro riego asfáltico.

 

Ejecución de la imprimación> Riegos de Liga

Se aplica sobre un riego de imprimación sobre capas asfálticas, su función es vincular una capa con una mezcla asfáltica.

Ejecución del Riego de liga> Riego de imprimación reforzadaConsiste en una primera imprimación simple y una vez que ha secado se efectúa una segunda aplicación de material bituminoso.

 

Proceso constructivo de la imprimación reforzada

> Arena AsfaltoConsiste en el esparcimiento y compresión de arena de una granulometría predefifnida sobre una superficie imprimida.  Espesores promedios de 2.5 mm.> Fijadores de polvo o antipolvoFijan el polvo suelto evitando las molestias que estos ocasionan.> Riego de SelladoConsiste en una aplicación de material bituminoso seguido de una distribución de arena, se emplea sobre superficies asfálticas (mezclas asfálticas o suelo arena o arena emulsión).> Tratamientos Superficial SimpleConsiste en una aplicación de material bituminoso seguido de una distribución de agregados pétreos.

> Tratamiento Superficial DobleConsiste en dos aplicaciones de material bituminoso, cada una de ellas seguida de una distribución del agregado pétreo, en general el tamaño nominal del primer agregado es el doble del segundo.

> Tratamiento Superficial MútlipleConsiste en tres o más aplicaciones de material bituminoso, cada una de ellas seguida de una distribución de agregado pétreo de menor tamaño.

> Slurry Seal o Lechadas

Son mezclas constituídas por áridos finos, filler, emulsión, agua y aditivos.  Espesores promedios de tres a seis milímetros.  Su objetivo es de impermeabilizar, tratamiento de terminado y superficial, antideslizante.

           Ejecución del Slurry Seal   Acabado final del Slurry Seal> Suelos estabilizados con emulsión asfálticaSe define como  suelo estabilizado con un producto bituminoso, la mezcla íntima, convenientemente compacta, de suelo, agua, ligante bituminoso y eventualmente adiciones, cuyo fin es mejorar las características resistentes del suelo, disminuyendo su capacidad de absorción de agua y/o aumentando su cohesión, por efecto de la incorporación de ligante bituminoso.

Emulsiones Viales

¿Qué es una Emulsión Vial?

Las emulsiones asfálticas son la dispersión de pequeñas micro-partículas de asfalto dentro de una matriz acuosa. Por lo general son producidas utilizando molino coloidales.

El molino aplica la energía mecánica necesaria para dispersar el asfalto caliente en la fase acuosa, pero esta dispersión debe ser estabilizada para evitar la coalescencia de las partículas. Para ello se utilizan productos químicos denominados emulsificantes.

La utilización de emulsiones asfálticas para pavimentaciones tiene ventajas con respecto a otras formas de manejar asfalto, como habilidad de poder ser empleadas a temperaturas ambiente, el usar agregadores húmedos y la no emisión de contaminantes como, catiónicas, aniónicas o no-iónicas, según la carga superficial que posean las partículas de asfalto sea positiva, negativa o nula respectivamente.

El emulsificante utilizado en pequeñas dosificaciones es el ingrediente crítico en una emulsión. En Asfalkote Pennsylvania S.A. elaboramos emulsiones asfálticas catiónicas de rompimiento rápido, y lento adecuadas para la realización de todas las aplicaciones en el campo vial.

Nuestras emulsiones son elaboradas con formulaciones y emulsificantes provistos por la empresa AKZO NOBEL, líder en la fabricación de productos químicos para aplicaciones asfálticas. Esto nos permite asegurar homogeneidad en la calidad de nuestros productos.

En particular hemos desarrollado la modificación con polímeros, para la mejor performance de nuestros productos en contacto con los agregados.

ENTAJAS TÉCNICAS DE LA APLICACIÓN DE EMULSIONES ASFÁLTICAS

VENTAJAS ECOLÓGICAS, TÉCNICAS Y ECONOMICAS DEL USO DE EMULSIONES ASFALTICAS CATIONICAS EN PAVIMENTOS DE ASFALTO

El uso de emulsiones asfálticas, ofrece enormes ventajas ambientales, técnicas y económicas

respecto a los ligantes asfálticos convencionales.

1. Es una tecnología bastante versátil y sencilla pero rigurosa en todas las fases de su

aplicación como diseño, aceptación de materiales, producción de la mezclas y control de

calidad de la misma.

El diseño de las emulsiones, obedece a un estudio riguroso del agregado para el cual se debe

diseñar el tipo de emulsificante más apropiado y el diseño de mezclas debe realizarse por el

método Marshall Modificado siguiendo estrictamente las especificaciones técnicas para el

diseño de laboratorio.

2. Es una tecnología que disminuye la contaminación del medio ambiente y promueve el

ahorro de energía y combustibles.

En efecto, las fórmulas de las emulsiones asfálticas no contienen ningún contaminante, no

emiten vapores tóxicos, no dejan residuos líquidos tóxicos y además no consumen energía que

pueda contaminar el medio ambiente siendo totalmente compatibles con los mismos.

3. Se aplican a temperatura ambiente y no requiere de grandes instalaciones para la

producción de la mezcla asfáltica.

La aplicación de la emulsión se realiza a temperatura ambiente. Por otra parte todo el módulo

de producción puede ser fácilmente transportable cerca de la zona de aplicación, es decir no se

requiere montar complejas instalaciones para su calentamiento y mezclado. Se simplifica así el

proceso constructivo, eliminando costos de movilización y desmovilización

4. se disminuyen los accidentes por quemaduras y otros.

Al no ser necesario calentar la emulsión asfáltica, la posibilidad de accidentes en la

manipulación producción y colocación se reducen al mínimo.

5. el costo de la mezcla se optimiza y el transporte de la planta a la obra se reduce al

mínimo.

La producción de la mezcla no requiere calentar los agregados ni el asfalto y las instalaciones

para su producción son fácilmente transportables muy cerca de la zona de colocación de la

misma, esto incide significativamente en la disminución de los costos para la carpeta asfáltica.

6. se disminuye el envejecimiento prematuro de la mezcla asfáltica durante el proceso de

producción, transporte, colocación y compactado que se generan en las mezclas

asfálticas en caliente.

El envejecimiento prematuro del asfalto se acelera a mayor temperatura, en el proceso en

caliente la producción de la mezcla, el transporte, la colocación así como la compactación de la

misma se realiza en caliente y el endurecimiento de la carpeta se produce una vez que esta

enfría, por lo tanto el envejecimiento prematuro de la mezcla se acelera durante esta fase de

aplicación.

Por otro lado en la mezcla con emulsiones asfálticas todo el proceso anterior se realiza a

temperatura ambiente, es por ello que se disminuye el envejecimiento prematuro de la mezcla

asfáltica.

7. Mejoran la adherencia entre el asfalto y el árido.

Las emulsiones asfálticas contienen agentes mejorados de adherencia esto permite un enlace

químico entre el asfalto y la superficie del agregado obteniéndose un cubrimiento del agregado

con adhesión resistente al agua es decir una adhesión activa que se traduce en mayor

resistencia al desprendimiento de la mezcla durante la puesta en servicio del pavimento.

Como las emulsiones asfálticas catiónicas están cargadas electropositivamente y la mayoría de

los agregados pétreos son de naturaleza silícea (con carga superficial electronegativa); la

atracción electroquímica entre los mismos produce una unión inmediata y permanente, los

resultados obtenidos son altamente satisfactorios.

8. Eliminan el peligro de lavado del asfalto debido a lluvias imprevistas.

La emulsión catiónica ha demostrado una extraordinaria capacidad para resistir los efectos

perjudiciales de las lluvias que, imprevistamente, pueden producirse a poco de terminar la

ejecución de una sección de tratamiento superficial.

Una vez ejecutada como mezcla, la unión emulsión agregado queda permanentemente

adherida, eliminando el desplazamiento posterior del agregado, esto se debe a que por la gran

cantidad de finos que contienen se obtiene una mezcla más densa mejorando la capacidad de

resistencia al desgaste.

LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS

Ing. Iván Chávez Roldán.

Las Emulsiones asfálticas se empezaron a usar desde el año 1,920. Primero fueron las de tipo

aniónico, que permitían un resultado satisfactorio con áridos calizos, y desde hace mas de

medio siglo, las de tipo catiónico, que amplían el campo de aplicación a todo tipo de áridos.

Actualmente las emulsiones se diseñan, es decir, se produce una emulsión adecuada para un

árido determinado, unas condiciones climatológicas y un sistema de puesta en obra. Esto ha

hecho posible, que en la actualidad el Ingeniero disponga de un ligante perfeccionado a tal

punto, que no requerirá de mejoradores de adherencia y tendrá una emulsión de características

siempre diferentes y específicamente diseñadas para su obra

En América es notable el incremento de interés y consumo a partir de la crisis de 1974. En los

EE.UU. se ha creado la asociación AEMA (Asphalt Emulsion Manufacturers Association) que

realiza una importante labor de coordinación y divulgación. En Latinoamérica hay que destacar

el desarrollo de México, Brasil, Colombia, y Argentina, entre otros países, con unas industrias

dinámicas en el desarrollo de las emulsiones

Existen diversas aplicaciones de las emulsiones, que esquemáticamente son las siguientes:

Tratamientos superficiales con riego.

Riegos de penetración.

Mezclas asfálticas abiertas.

Estabilización de suelos.

Mezclas asfálticas densas.

Lechadas asfálticas (Slurry Seal).

Bacheos.

Riegos solo de ligante.

Versatilidad Ante Climas y Materiales.

Anteriormente el uso de ligantes asfálticos, exigía áridos calientes para los sistemas en caliente

y áridos secos para las técnicas en frío. En la actualidad con las emulsiones asfálticas los

áridos se utilizan húmedos.

El empleo de activantes (mejoradores de adherencia) mejoraba la adhesividad, incluso en

presencia de humedad, y permitía el uso de áridos silicios que, por otro lado, son los de mejor

comportamiento mecánico, con el uso de las emulsiones no se requieren de dichos

mejoradores.

Las emulsiones aniónicas permitió el uso de áridos básicos en épocas húmedas e incluso el

empleo de agua para lavarlos previamente. En la actualidad con la amplia gama disponibles de

emulsiones catiónicas, puede trabajarse de forma análoga con todo tipo de áridos. Esta ventaja

es esencial en las operaciones de conservación, que forzosamente son más perentorias en

invierno y en las zonas con climas húmedos.

Por otro lado, al poder variar los numerosos componentes que intervienen en una emulsión,

pueden ajustarse las características de la misma para solucionar adecuadamente cada

problema concreto. Por ejemplo, para un riego con gravilla en época desfavorable, puede

acortarse el tiempo de rotura y aumentar la viscosidad. Por el contrario, en tiempo muy cálido

puede aumentarse la estabilidad.

La misma versatilidad de formulación permite adaptar la emulsión a características específicas

o marginales de áridos diseñándola, quiere decir, que las emulsiones asfálticas usadas en

Lima, no pueden ser las mismas que utilizan en Ica, Huaraz, Huanuco, Pucallpa, Iquitos,

porque sus áridos no son los mismos.

Ahorro Energético.

El ahorro energético es una preocupación dominante en los últimos años. En la construcción de

pavimentos flexibles se han analizado los componentes energéticos debido tanto a los

materiales en sí, como a las operaciones de transporte y puesta en obra. En el caso de las

técnicas en frío, el gran ahorro energético se consigue evitando el uso de asfaltos diluidos (MC

y RC); y eliminando los procesos de calentamiento de los áridos como en las tecnologías en

caliente. En una planta, la energía usada en secar y calentar áridos es la siguiente:

Porciento de humedad del árido 

3% 5% 7% 

Consumo de fuel (Kg/ton) 6.5 8.5 10

Como se puede apreciar, se trata de valores muy importantes, a los que habría que añadir un

mayor consumo energético en el transporte, mayores distancias, manipulación, compactación,

etc., que en el caso de que la mezcla se realice en frío. La energía consumida en la fabricación

de emulsiones es muy pequeña y, en todo caso, comparable a la empleada para calentar el

ligante de

Las mezclas asfálticas en caliente.

En el caso de los riegos superficiales, bien en negro (liga, imprimación), o bien con gravilla, el

consumo energético por unidad de superficie es superior, en mas del doble, cuando se usan

asfaltos diluidos que cuando se emplean emulsiones.

Sin embargo, un estudio energético efectivo no solamente tropieza con el problema de la

naturaleza energética del cemento asfáltico, sino también con el hecho de que, por motivos

políticos, no existe una correspondencia entre el precio de los productos y su contenido

energético, ya que aquel obedece a criterios fiscales y sociales, independientes de su

procedencia o valor intrínseco.

Otro factor importante en el uso de emulsión, en operaciones tendentes a ahorrar energía, es el

reciclado de pavimentos asfálticos en frío. La técnica de reciclado se emplea hoy en día

profusamente para aprovechar los ligantes y pavimentos antiguos que se han degradado o

agrietado. Suelen usarse sistemas de reciclado in situ mediante máquinas complejas que

escarifican, disgregan, añaden ligante nuevo, mezclan y extienden. También se usan sistemas

de remezclado en plantas fijas. Se han realizado numerosos trabajos usando emulsiones de

rotura lenta, y modificadas con polímeros para la regeneración de la mezcla antigua. El

procedimiento es el más económico, tanto desde el punto de vista económico como desde el

energético.

Las Emulsiones Asfálticas y el Medio Ambiente.

Las publicaciones aparecidas en los últimos años sobre las técnicas de asfaltado y sus

incidencias ecológicas, es por la agresión sobre los operarios en los trabajos de carreteras o

bien, al daño causado a los seres vivos o cosas en las inmediaciones de las zonas de trabajo.

Respecto al tipo de técnica empleada, hay que destacar los siguientes problemas:

Humus debido al calentamiento de ligante y áridos mediante quemadores de fuel o

petróleo (planta de asfalto en caliente).

Gases de los cementos asfálticos emanados de los tanques de almacenamiento y

calefacción, de las cisternas de transporte y los producidos durante la extensión y

compactación de las mezclas (mezcla en caliente).

Polvo debido al manejo de áridos y, muy especialmente al funcionamiento de los

secadores en las plantas asfálticas en caliente que no tengan dispositivos adecuados para

evitar su lanzamiento a la atmósfera.

Evaporación de solventes cuando se emplea mezclas en frío con asfaltos diluidos

como el RC-250.

Respecto a la comunidad, se ha conseguido mediante una serie de medidas, paliar el efecto

del polvo de las plantas asfálticas en caliente, que tradicionalmente es pernicioso para las

personas y animales, así como para la vida vegetal. En zonas poco aireadas y pobladas, el

empleo de asfaltos diluidos, especialmente aquellos que contienen alto porcentaje en

componentes ligeros, como son el MC y RC, contaminan seriamente al evaporarse dichos

componentes, produciendo una contaminación mas importante que la que puede atribuirse a un

tráfico intenso. El caso puede ser especialmente grave si se usan en imprimaciones o riegos

similares, u otros tratamientos derivados del alquitrán u otros productos agresivos. También

hay que mencionar las notables molestias que producen los actuales sistemas de reciclado en

caliente en zonas urbanas en donde se unen los gases emitidos por los quemadores a los

humos de la combustión de residuos de los pavimentos antiguos.

El problema es mas grave desde el punto de vista de los operarios. Recientes estudios de

distintos organismos americanos han puesto de manifiesto que los maquinistas de

extendedoras y de tanques regadores, así como los reglistas y el personal que está en las

inmediaciones de la obra, están sometidos a la agresión de una serie de compuestos nocivos

muy superior a la que toleran las autoridades sanitarias y laborales. No hay que olvidar que

este personal permanece durante muchas horas al día sometido a acciones perniciosas. Para

terminar, parece imprescindible y obvio decir que el empleo de emulsiones, elimina casi por

completo los riesgos indicados en los párrafos anteriores. Las razones son tan evidentes que

no es necesario insistir en ellas.

Dosificación y Proyecto.

Con la finalidad, que su proveedor diseñe la emulsión específica para su obra, deberá

proporcionarle los siguientes materiales e informaciones:

Muestras de 25 Kg de material pétreo de cada tipo en sacos, con su respectiva

identificación. Las muestras servirán para los diseños de la emulsión, mezclas y/o

tratamientos superficiales. La empresa ASFALTOS ESPECIALES DEL PERU S.R.L.,

cuenta con un laboratorio exclusivo en el país con el equipo y técnicos idóneos para la

realización de los diseños y es importante recalcar que es el único proveedor que diseña la

emulsión.

Se deberán realizar los ensayos de control de calidad de los materiales pétreos, en un

laboratorio especializado de suelos. Este ensayo es importante para la seguridad de los

trabajos. De nada servirá usar un ligante de calidad, si los áridos están en proceso de

degradación.

Informar al proveedor de las características climatológicas, topográficas y sistema

constructivo que se dará en la puesta en obra, que será indispensable para el diseño de la

mejor emulsión.

Las dosificaciones de los insumos como la emulsión, áridos, filler, agua y aditivos

propuestos en los diseños deberán respetarse estrictamente, excepto el agua, que podrá

corregirse en campo dependiendo de la temperatura del medio ambiente, si la arena y el

pavimento están caliente o húmedo, etc. La empresa CARLOS AMOROS HECK

CONTRATISTAS GENERALES S.A., le dará el asesoramiento técnico en su obra mediante

sus ingenieros especialistas.

Puesto en Obra.

La emulsión se puede almacenar en tanques verticales, horizontales, posas o cilindros,

cuidando que esté bien tapado para evitar su contaminación y recircularlo cada vez que

sea usado o cada 5 días para homogenizarlo.

Como las emulsiones son específicas para cada obra, de nada sirve un certificado de

una emulsión que no fue diseñada para esa obra. El proveedor le proporcionará el

certificado de calidad de la emulsión especialmente diseñada para su obra, y de ser

necesario se hará el muestreo en obra del ligante para ser analizado por cualquier

laboratorio especializado. Además de la remesa enviada a obra, lo acompañará un balde

sellado conteniendo la misma emulsión para algún análisis posterior.

Las mezclas con emulsión son almacenables, y se podrá usar después de 24 hrs. de

producido. Cuidar que no se contamine la mezcla con polvo, agua, etc., almacenándolo en

alto para evitar que se contamine con alguna inundación, y taparlo con plástico para

mantener su humedad y obtener mejor trabajabilidad.

Se debe realizar el control de calidad de las mezclas que se producen con una

periodicidad de por lo menos 1 muestra por día, con la finalidad de comparar con el diseño

hecho en laboratorio. CARLOS AMOROS HECK CONTRATISTAS GENERALES S.A.,

pone a disposición del cliente su laboratorio de control de calidad sin costo alguno.

En la colocación, se puede controlar el grado de compactación de la mezcla por medio

de la prueba del anillo. Este consiste en colocar un anillo en la mezcla en el momento de la

compactación y retirarlo después de terminado el rodillado para compararlo con la

densidad de diseño. Es importante recalcar, que las mezclas con emulsión a diferencia de

las mezclas en caliente, no se compactan en caliente, por lo que se puede almacenar. Se

compacta en frío, y el tráfico es primordial para que la mezcla alcance la estabilidad de

diseño que se logra alcanzar después de varios días de servicio del pavimento.

Clasificación de las Emulsiones Asfálticas.

Las Emulsiones Asfálticas se dividen en tres categorías:

Aniónicas

Catiónicas

No Iónicas

Las dos primeras se utilizan en la construcción y mantenimiento de carreteras. Las del tipo

aniónico fueron las primeras emulsiones creadas por 1920. Las catiónicas son las emulsiones

"modernas" que se utilizan actualmente con excelentes resultados en todo el mundo.

En la presente información técnica nos referiremos únicamente a las emulsiones del tipo

catiónico, las cuales se utilizan con prácticamente cualquier tipo de agregado.

Las emulsiones asfálticas se clasifican de acuerdo a la rapidez en que el asfalto se separe del

agua (coalescencia o rotura; cambio de color de marrón a negro):

Catiónica de Rotura Rápida CRR

Catiónica de Rotura Media CRM

Catiónica de Rotura Lenta CRL

Catiónica de Rotura Lenta del tipo Super Estable CSE

Especificaciones Técnicas de las Emulsiones Asfálticas.

* Puede obviarse el requisito de sedimentación si se usa emulsión en menos de 5 días; o el

comprador puede exigir q se corra la prueba desde el tiempo de recepción hasta el de uso, si el

periodo transcurrido es menor de 5 días.

** Puede usarse la prueba de almacenamiento a 24 h en lugar de la de sedimentación a 5 días.

*** Pueden aceptarse materiales que fallan clasificación si pasan demulsibilidad.

**** Estas aplicaciones típicas son para usar solamente como guía para la selección y uso de

emulsiones para fabricación y mantenimiento de pavimentos.

Las normas para los asfaltos emulsificados llevan las designaciones AASHTO M140 y M208 y

las designaciones ASTM D977 y D2397.(Ver Tabla No.1)