Propiedades

Propiedades

Asphalt Machineries and EquipmentPropiedades Mecnicas Bsicas:

Cuando el asfalto es calentado a una temperatura lo suficientemente alta, por encima de su punto de inflamacin, este comienza a fluidificarse, a veces como un fluido Newtoniano y sus propiedades mecnicas pueden definirse por su viscosidad. A temperaturas mas bajas, el asfalto es un slido visco-elastico, sus propiedades mecnicas son mas complejas y se describen por su modulo de visco-elasticidad, conocido como el modulo de stiffness.Viscosidad La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosmetro capilar en una manera similar a la que se miden los aceites lubricantes. Este metodo mide la viscosidad cinematica que se reporta en centistokes (cst). La dinamica o absoluta se mide en centipoises (cp) y puede obtenerse de la cinematica multiplicandola por la densidad a esa temperatura determinada. La siguiente tabla muestra la viscosidad en centistokes de los grados standarts de asfaltos segun su penetracion o tambien en funcion de cierta viscosidad, conocer a que temperatura corresponde:

Rango en penetracionViscosidad en cst

20.0005.0002.0001.00020010050

180/2007085100110140155175

80/1008095105120150170190

60/7085100115125155175195

50/6090105115125160175200

40/5090110120130165180200

30/4095110125135170185210

20/30100120130145175195220

10/20115130140155190205230

Rango en pen / P.A.

85/25125145160170205225250

85/40130145160170200220245

115/15165185205215255--

Viscosidades de aplicacionEn muchas aplicaciones, el asfalto es calentado hasta hacerse lo suficientemente fluido para cada aplicacin en particular. La siguiente tabla nos indica la viscosidad que debe tener el asfalto para una aplicacin determinada. Se asume que la aplicacin se llevar a cabo a la mxima viscosidad posible, es decir la mnima temperatura posible. En algunos casos, menores viscosidades pueden utilizarse, dependiendo de los materiales que se utilicen, debido a que pueden ser daados por la temperatura excesiva.AplicacinViscosidad requerida (cst)

Spray20-100

Llenado de Juntas100-200

Mezclado con Filler200

Impregnacin20-200

Impermeabilizacin200-1000

Pintado600

Recubrimiento1000

Bombear1500-2000

El Ensayo FraassEs la medida de las propiedades de quiebre del asfalto a bajas temperaturas. En este ensayo, una lamina metlica es recubierta con una capa de 0,5 mm de espesor de asfalto y es movida de una cierta manera. La temperatura es gradualmente reducida, y el valor al cual se produce la rotura de la capa de asfalto se denomina Temp. Fraass. El ensayo Fraass nos da una indicacin del riesgo de craqueo del asfalto a bajas temperaturas. Pueden obtenerse variaciones del resultado de este ensayo dependiendo del origen del crudo de petrleo con que se obtuvo el asfalto.

AsfaltoTemp. Fraass C

180/200-22

80/100-16

60/70-13

40/50-10

10/20-4

Oxid.85/25-16

Oxid.85/40-22

Oxid.115/150

Densidad tipica de los asfaltos (g./cm3)AsfaltoTemperatura C

152550100150200

280/3201.011.000.990.960.940.91

180/2001.021.011.000.970.950.92

80/1001.031.021.010.980.960.93

60/701.041.031.020.990.960.93

20/301.051.041.031.000.970.94

Oxid. 85/251.031.021.010.980.950.93

Oxid. 85/401.021.011.000.970.940.92

Oxid. 115/151.031.021.010.980.950.93

Resistividad / Conductividad ElectricaEl asfalto tiene una alta resistencia (o una baja conductividad) y es en consecuencia un buen material aislante. La resistencia de todos grados comerciales decrece con el incremento de la temperatura y algunas figuras tpicas son la siguientesTemp. CRigidez Dielectrica (Kv/mm)

2020-30

5010

Constante Dielctrica

Es alrededor de 2.7 a 20C, llegando a 3.0 a 30C. La perdida dielctrica aumenta con el incremento de la temperatura, pero decrece con la frecuencia como se muestran en las tablas siguientes:(delta es el Angulo de distorsin de la fase)Perdida Dielctrica

temperatura Ctangente delta (50 ciclos/seg)frecuencia (ciclos/seg)tangente delta (20C)

200.015500.015

500.0171050.006

800.0291060.003

1000.0451070.001

Caractersticas de las mezclas de los asfaltosLos asfaltos son miscibles entre ellos en todas las proporciones. La penetracin y el punto de ablandamiento de una mezcla de dos asfaltos puede ser estimada utilizando las tablas adjuntas uniendo con un lnea recta los puntos de las escalas verticales brindando la penetracin o punto de ablandamiento de los grados a ser mezclados y luego utilizando la escala horizontal para leer las proporciones de la mezcla o de las proporciones requeridas. Estos grficos son sumamente seguros cuando se utilizan asfaltos que tengan las mismas condiciones, como por ejemplo el mismo ndice de penetracin o que sean asfaltos oxidados o asfaltos de obtencin directa.

Asfaltos DiluidosEl asfalto puede ser mezclado con un amplia variedad de fracciones de destilacin del petrleo para diferentes aplicaciones. Fracciones voltiles livianas se utilizan para los asfaltos diluidos donde un secado rpido es requerido. Fracciones como kerosn o gas oil se utilizan donde se permite un tiempo de secado mas prolongado. Fracciones pesadas son utilizadas donde un permanente ablandamiento es requerido. (Estas mezclas son virtualmente iguales a asfaltos muy blandos) Dos reglas generales se aplican para solventes con asfaltos:Cuando mas "pesada" sea la fraccin de solvente, mejor ser la disolucin.Cuando mas "aromtica" sea la fraccin de solvente, mejor ser la disolucin.Para grados oxidados, solventes aromticos deben ser utilizados inexorablemente, en orden para evitar alguna separacin de fasesMezclas de Asfalto y ParafinasLa parafina puede ser adicionada al asfalto por dos propsitos:

Para reducir la viscosidad cuando este calienta

Para reducir la "pegajosidad" cuando este se enfra Parafinas con un punto de fusin de alrededor de 50-60 C se utiliza usualmente, a concentraciones de entre un 5-10C. La concentracin de parafina no debe exceder el 20% para evitar la precipitacin de asfaltenos.Otros medios para reducir la "adherencia superficial del asfalto es:

Recubrir la superficie con talco u otros fillers finos

Utilizar asfaltos mas duros

Incorporar una sal rgano metlica como por ejemplo: 5% de resinato de manganesoMezclas de Asfaltos y FillersLos fillers son sustancias finamente divididas las cuales son insolubles en asfalto pero que pueden ser dispersadas en el, como un medio de modificar sus propiedades mecnicas y consistencia. Usualmente sus sustancias minerales; materiales orgnicos tales como madera o corcho, raramente se utilizan. Tpicos fillers minerales: cal, cemento, polvo de tiza, cenizas de combustible pulverizada, talco, slice, etc. El efecto general de la adiccin de fillers es endurecer el asfalto. En trminos prcticos significa que existir una reduccin en su deformacin o fluencia producida producida por una carga, un incremento en su punto de ablandamiento, una reduccin de su penetracin y un incremento en el stiffness. La propiedad de endurecimiento o stiffness depende de la cantidad de filler agregado o del tamao de la partcula as como de la forma de la misma. Fillers tales como polvo de tiza producen un efecto menor. Para fillers normales, el efecto del filler sobre la penetracin y el punto de ablandamiento del asfalto es proporcional a la concentracin del filler para concentraciones de hasta un 40% del filler/asfalto. Para fillers tipo fibra, el limite es menor a 40%.Eleccin de fillersLos siguientes factores deben ser considerados:- Fillers de asbestos no son adecuados para aplicaciones en la cual la mezcla es utilizada como un sellante o un protector en continuo contacto con un liquido, debido a que las fibras de asbesto pueden transportar el liquido a travs del asfalto

- Fillers que pueden absorber agua no deben ser utilizados cuando el asfalto esta en contacto con el agua

- Si el asfalto va a ser utilizado como un protectivo resistente a los cidos, los fillers deben ser slices

- El uso de cal como filler mejora la adhesin del asfalto a las superficies minerales (piedra, vidrio, etc) en presencia de agua Los fillers deben ser mezclados en el asfalto en un mezclador a una temperatura tal que la viscosidad es alrededor de 200 cst.por ejemplo para un asfalto de penetracin ser a una temperatura de 100C por encima de su punto de ablandamiento. El filler debe ser agregado gradualmente para no enfriar al asfalto rpidamente; mezclado en forma continua y permitir la salida de aire ocluido en la masa del asfalto. Mezclas de asfalto/filler deben mantenerse en proceso de mezcla inmediatamente de su utilizacin para prevenir la sedimentacin del filler.Polvo de AsfaltoSolo asfaltos de baja penetracin puede ser triturados para ser reducidos a polvo, usualmente a una partcula de tamao de 0.5 mm o menos. Este limite depende de la temperatura ambiente tal como se muestra en las siguiente listaPenetracin a 60C: menos de 15 : no causa problemasmas de 15: puede no trirurarse

Penetracin a 25C

mas de 10no triturable

5-10con dificultad

2-5triturable

menos de 2fcilmente triturable

Almacenamiento y manipuleo del asfalto calienteCostras o formacion de pieles en tanques de asfalto es causado por el sobre calentamiento en una atmosfera oxidante. Esto puede ser minimizado reduciendo la temperatura de almacenamiento o evitando picos temporarios de temperatura causado por controles deficientes de la temperatura. El asfalto no debe ser almacenado a granel a altas temperaturas. Si la temperatura de aplicacion est por encima de los 160C, se deber utilizar un pequeo tanque calentador para llegar a esa temperatura y la temperatura en el tanque de estar 50C por encima del punto de ablanamiento del asfalto en cuestion. Gas inerte como el nitrogeno o el dioxido de carbono puede ser utilizado para reducir la formacion de "pieles" en la superficie del asfalto. Este tipo de proceso pede llegar a ser honeroso. Otros procesos a utilizarse pueden ser:Este seguro que alguna linea de retorno en el sistema circulatorio entre al tanque por debajo del nivel de la superficie del asfalto y reducir la exposicion del asfalto al contacto con el oxigeno del aireUsar tanques verticales para reducir la superficie de contacto con el oxigeno del aireSi alguna piel se forma en la superficie de contacto del asfalto con el aire, mezclar ligeramente para que esa proporcion de residuos carbonosos mezclados vuelvan a mezclarse con la masa original del asfaltoEvitar inhalar los vapores de asfalto, particularmente cuando se retiran muestras de la parte superior del tanqueLimites de Temperaturas Recomendadas C

GradoAlmacenamientoProlongado Tanques de DespachoMximas Condiciones de Operatividad

Asfalto de penetracion

penetracion > 200105155190

100-200115165200

40-100125175200

penetracion