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ASFALTOSMATERIALES BITUMINOSOS-MATERIALES BITUMINOSOSSon materiales aglomerantes, de naturaleza orgnica. Los betunes, junto con el barro, fueron los primeros materiales que utiliz el hombre. Estos materiales eran utilizados porque tenan buenas propiedades adhesivas, buenas caractersticas impermeables... (en pases como Siria).No llevaban tratamiento superficial. Los recogan de las superficies de los lagos (de un material consolido) y que ellos utilizaban como material aglomerante.

Alquitranes

Conjunto de hidrocarburos que se obtienen de la destilacin de sustancias que tienen materia orgnica como la hulla, la turba, la antracita...El alquitrn no se obtiene como producto, sino como subproductos. Normalmente estos carbones vegetales(hulla, antracita), los calentamos para que se desprendan los hidrocarburos que guardan en su interior y entonces obtenemos el gas ciudad. Este gas v por unas tuberas, y en las tuberas encontramos un residuo viscoso que es a lo que llamamos alquitrn en bruto. Este alquitrn se le somete a un proceso de destilacin, donde vamos separando aceites de distinta finura, y al final nos va a quedar slo la brea. Con la brea y con aceites de distintas densidades, vamos a obtener el alquitrn con el que vamos a trabajar.

Alquitranes que encontramos en el mercado

AQ= Alquitranes con breas duras y aceites ligerosBQ= Alquitranes con breas menos duras y aceites ms pesadosAQ 38 46 54BQ 30 38 46 58 62 66

El principal inconveniente es un rpido envejecimiento que conlleva un endurecimiento de la capa ms externa, que se hara frgil y podra romperse e incluso desaparecer.

betunmezcla de hidrocarburos naturales o pirogenados(aquellos que se han sometido a tratamientos de calor); y son esencialmente solubles en sulfuro de carbono o en tricluroetileno.

Betunes naturales: son aquellos que aparecen en la naturaleza. El origen de estos betunes est en los petrleos que han subido a la superficie a travs de fisuras y se han depositado all; con el tiempo los materiales mas ligeros que lo componan se evaporaron, quedando los componentes de mayor viscosidad

Caractersticas que vamos a exigir a los betunes

Fcil puesta en obra.Buena adhesividad a los ridos con los que los vamos a unir.Buena cohesin entre las partculas, para que pueda soportar sin romperse a los esfuerzos a los que le vamos a someter.Baja susceptibilidad trmica; esto significa que cuando se ponga en obra tenga comportamiento plstico, ya que este material viscoso cuando se calienta puede llegar a deformarse permanentemente y cando esta sometido a bajas temperaturas se fragilaza pudiendo llegar a romperse.Envejecimiento lento; para que no pierda las caractersticas con el tiempo y que as resulte ms rentable el material.Elevada impermeabilidad.

Procedencia de los betunes

Petrleos asflticos: Son aquellos petrleos que guardan en su interior gran cantidad de hidrocarburos cclicos y aromticos. Son los que van a producir mayor cantidad de betunes y de mayor calidad.Petrleos parafnicos: Los hidrocarburos que tienen en su interior son cadenas lineales.Petrleos semiasflticos: Tienen contenidos intermedios de los dos anteriores.

Los betunes se obtienen de estos petrleos a partir de los siguientes procesos:

Destilacin: Para este proceso utilizamos la torre de destilacin. Primero separas los teres a temperatura ambiente; luego aportas calor a la mezcla y a distintas alturas de la torre se van separando los dems compuestos.Oxidacin: Mediante este proceso se elimina el agua y el anhdrido carbnico y se produce una polimerizacin del producto. Se obtienen as betunes oxidados que pierden elasticidad pero tienen gran resistencia al envejecimiento una importante resistencia a los cambios de temperatura(se emplean en pavimentos por ser poco dctiles, pero que son muy adecuados como impermeabilizantes)Cracking: Consiste en romper las cadenas de los hidrocarburos ms largas y convertirlas en hidrocarburos de cadenas ms pequeas.

Aquellos betunes que han estado sometidos a un proceso de cracking, tienen un gran envejecimiento, por tanto no son buenos para la construccin, y esto d lugar a que los betunes obtenidos por este proceso son ms baratos.

Betunes asflticos de penetracin

Son los residuos que hemos obtenido de la destilacin de los petrleos asflticos; y se clasifican por el ensayo de penetracin.

La composicin de los betunes es muy complicada, pero su composicin elemental se basa en:

Carbono (C) 80%-85% Hidrgeno (H) 10%-15% Oxgeno (O) 2%-3% Nitrgeno (N) 0%-1%

Tipos de betn que hay en el mercado(de acuerdo con el ensayo de penetracin)

B 20/30 B 20/40 B 60/70 B 80/100 B 150/200

Los nmeros significan la penetracin de la aguja; por tanto del primer tipo de betn podemos decir que so los mas viscosos y el ultimo tipo los menos viscosos.Betunes fluidificados

Con objeto de una fcil puesta en obra, vamos a sacar derivados de los betunes para no tener que calentarlos a elevadas temperaturas e incluso para poder ponerlos en fro.Para esto vamos a aadir unos fluidificantes a los betunes; y lo que estamos haciendo es aadir ms fase continua para separar a las micelas y as disminuir la viscosidad del betn. Los fluidificantes que utilizamos son disolventes voltiles como la gasolina, el queroseno... Una vez que ponemos el betn fluidificado en la obra, el fluidificante se evapora, dejando el betn con su viscosidad inicial. (normalmente nunca se obtiene la viscosidad inicial, se obtiene una menor, al no ser que lo destilemos, entonces si obtenemos la inicial)Cuando utilizamos la gasolina, obtenemos betunes RC (de rpido curado) y cuando utilizamos el queroseno, obtenemos los betunes MC (de medio curado)A estos betunes fluidificados tambin se les conoce con el nombre de cutbacks.Los materiales que se van a la atmsfera son contaminantes y adems muy caros. Se utilizan en almacenes para fabricar emulsiones bituminosas (que son las que tienen mayor difusin)

Betunes fluxados

Son aquellos betunes que llevan como fluidificante aceites naturales de la destilacin del alquitrn.Estos betunes se representan por FX. En el mercado encontramos los siguientes tipos:FX 175 (150s-200s) FX 350 (300s-400s)El nmero significa el tiempo que tarda en fluir a travs de un orificio una determinada cantidad de betn.

Caractersticas de los aceites:

-Nos permiten mayor extensin de los betunes sobre el rido al bajar la tensin superficial del betn.

-Contienen fenoles que en el proceso de ionizacin aumenta las tensiones elctricas del rido y presentan mayor densidad que el agua, por lo tanto tienen mayor adherencia al rido al desplazar el agua.

Betunes oxidados

Son aquellos que utilizamos para materiales impermeables, ya que no son buenos para la pavimentacin porque son poco dctiles y porque tienen una baja susceptibilidad trmica. Se representan por OA seguidos de un nmero que viene dado por el punto de reblandecimiento en el ensayo anillo-bola en el ensayo de penetracin.

Emulsiones bituminosas

Es la mezcla de betn y agua, y son los materiales bituminosos ms utilizados. Utilizar agua provoca un gasto mnimo, ya que es ms barata que la gasolina y dems fluidificantes; adems no es contaminante. La puesta en obra tambin se facilita; metemos el betn y el agua en un molino y lo agitamos a una enorme velocidad, de manera que el betn se rompe dando gotas que deben tener entre 3-8 y se quedan dispersas en el agua(betn-fase dispersa y agua-fase continua)Si dejamos la emulsin en reposo, las partculas de betn empezarn a unirse dando lugar al fenmeno de la coagulacin. Para que esto no se produzca vamos a utilizar los llamados emulgentes; productos que hacen que la emulsin sea estable. La funcin de los emulgentes es rodear todas las gotitas de la fase dispersa con iones cargados todos del mismo signo, de esta manera se produce una repulsin electroesttica impidiendo as que se unan.

Tipos de emulsiones que encontramos en el mercado

Emulsiones aninicasEA L rotura lentaEmulsiones catinicasEC M rotura media Rrotura rpida A parte de las letras, tambin hay un nmero que oscila entre 0-2, que significa la cantidad de betn.Las EC R es obligatorio utilizarlas en capas de rodadura de las carreteras, porque hay que abrir rpidamente al trfico.Las L se utilizan cuando hay muchos finos.Las emulsiones catinicas se pueden unir con ridos silicios y clcicos por su pH cido, la superficie de ridos calizos, se ve atacada por el cido y en esa superficie se forman sales clcicas que tambin aumentan la adherencia. Son de las ms utilizadas.

Materiales que mejoran las caractersticas de los betunes

Filler: Son materiales finamente pulverizados, con una gran superficie, como pueden ser cenizas volantes, carbn, materiales de tipo calizo...Las mejoras que producen en el betn son el elevar su viscosidad, rebajar la susceptibilidad trmica y un envejecimiento ms lento.Estos materiales lo que hacen es atrapar los aceites y los van soltando a medida que el betn los v evaporando; por tanto se mantiene por ms tiempo la densidad inicial y no envejece tan rpido.Polmeros: Uno de los ms utilizados es el SBS. Lo que hace es provocar dentro del betn una red tridimensional, y esto implica que mejore su cohesin permitiendo soportar mayores cargas con mayores tiempos de duracin y en mbitos ms amplios de temperatura.Actualmente se est estudiando la posibilidad de utilizar neumticos reciclados finamente pulverizados para mejorar las caractersticas de los betunes, pero tiene un gran inconveniente, su oposicin a la trituracin, por eso todava no se utiliza mucho.

Propiedades de los betunes

Homogeneidad: La caracterstica que nos permite estudiarla es la densidad; ya que en un material homogneo no vara mucho la densidad. Viscosidad: Definida para un lquido como la resistencia que se opone a la fluencia de ese lquido.Punto de reblandecimiento: Los productos bituminosos no son slidos verdaderos, por lo que no presentan un punto de fusin definido. Ductilidad: Es la capacidad que poseen los materiales de deformarse por alargamiento sin que su masa se disgregueFragilidad: Esta propiedad es importante para materiales impermeabilizantes. Solubilidad: Esta propiedad nos define si el material es puro o no. A travs del tricloruroetano S2C podemos ver si es soluble o no.Prdida por calentamiento: La evaporacin de parte de los materiales ms voltiles puede provocar algn cambio en las caractersticas de los betunes..Contenido de agua: Hay que controlarla, ya que puede dar problemas dando una prdida de homogeneidad..

Los ensayos para betunes fluidificados estn destinados a conocer el punto de inflamacin de los gases de ese betn para poder trabajar con la mayor precaucin. Se calienta el betn en un vaso abierto e iremos acercando una llama por la boca hasta que se inflamen los gases que se estn desprendiendo; a esa temperatura la llamamos temperatura de inflamacin.LOS ASFALTOS

LOS ASFALTOS

EL ASFALTO DE PETRLEO

COMPOSICIN DEL ASFALTO

Tipos de asfaltoLa mayora de los asfaltos son utilizados en trabajos de pavimentacin, destinndose una porcin menor paraaplicaciones industriales, como impermeabilizantes o aislantes.De acuerdo a su aplicacin, los podemos clasificar en:a) Asfaltos para pavimentos: Cementos asflticos Asfaltos cortados o lquidos Asfaltos emulsionados Asfaltos modificadosb) Asfaltos industriales: Asfaltos oxidados Asfaltos modificados CEMENTO ASFLTICO

CEMENTO ASFLTICO

PETROPERU y la Produccin de AsfaltosCAP. 10/20 PENCAP. 20/30 PENDE

ASFALTOSUSOS

TIPICOSCEMENTOASFALTICO

DEMANDAACTUALPEDIDOSESPECIALESCAP. 60/70 PENCAP. 40/50 PENCAP. 60/70 PENCAP. 85/100 PENCAP. 120/150 PENASFALTOS LIQUIDOS O REBAJADOS

Los asfaltos rebajados resultan de la dilucin del CA con destilados del petrleo.Con los diluyentes utilizados resultan productos menos viscosos que pueden ser aplicados a temperaturas mas bajas.De acuerdo con el tiempo de curado determinado por la naturaleza del diluyente utilizado, los asfaltos rebajados se clasifican en:

RC, asfaltos rebajados de curado rapido.MC, asfaltos rebajados de curado medio.SC, asfaltos rebajados de curado lento.Las siglas antes mencionadas van seguidas de un numero que indica el grado de viscosidad (en centistokes) , que puede ser:30, 70, 250,800 3000, entre otros.ASFALTOS LIQUIDOS1.- Asfalto de curado rpido (RC) : Cuando el disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado rpido y se designan con las letras RC(Rapid Curing), seguidos por un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica en centiestokes. A mayor numero mayor porcentaje de cemento asfltico. Se identifican de menos viscoso (ms fluido) a mayor viscosidad. La viscosidad depende del porcentaje de disolvente empleado en la mezcla. Tenemos los siguientes: RC-70, RC 250, RC 800 y RC - 3000 2.- Asfalto de curado medio (MC) : Si el disolvente es queroseno, se designa con las letras MC(Medium Curing), seguidos con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica medida en centiestokes. Tenemos: MC 30, MC 70, MC 250, MC 800 y MC - 3000 3.- Asfalto de curado lento (SC) : Su disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco voltil y se designa por las letras SC(Slow Curing), seguidos con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica medida en centiestokes. Tenemos: SC 70, SC 250, SC 800 y SC 3000. Road oil: Fraccin pesada del petrleo usualmente uno de los grados de asfalto lquido de curado lento (SC).ASFALTOS EMULSIONADOSEs una emulsin de cemento asfltico y agua, conteniendo una pequea cantidad de agente emulsivo que puede ser el sodio o cloro, o de base jabonosa o solucin alcalina. El proceso de emulsificacin consiste en separar mecnicamente el cemento asfltico caliente en diminutos glbulos , los cuales son dispersados en agua tratada con una pequea cantidad de agente emulsivo . Por lo tanto el sistema queda constituido por el agua como fase continua y las micromtricas gotitas de asfalto como fase dispersa. La idea del funcionamiento de las emulsiones radica en que una vez evaporada el agua , el asfalto adquiere nuevamente su consistencia original debido a que los glbulos dispersos se vuelven a unir , quedando en condiciones de actuar como cementante de los agregados . Este proceso en que se separan las fases, se conoce como rotura de la emulsin.

EMULSION ASFALTICAEMULSION ASFALTICA

EMULSION ASFALTICA

FUNCION DEL ASFALTO EN LOS PAVIMENTOSLas principales funciones ejercidas por el asfalto en un pavimento son:AGLOMERANTE: Proporciona una ntima ligazn entre los agregados, capaz de resistir la accin mecnica producida por las cargas de los vehculos.B) IMPERMEABILIZANTE: Otorga al pavimento una accin eficaz contra la penetracin del agua proveniente tanto de las precipitaciones, como del subsuelo por accin capilar.Ningn otro material garantiza mejor que el asfalto una ejecucin econmica y simultnea de estas funciones, al mismo tiempo que proporciona al pavimento caractersticas de flexibilidad que permiten su acomodo sin fisura miento, ante eventuales consolidaciones de las capas subyacentes.Naturalmente, para que el asfalto desempee satisfactoriamente estas funciones que le son inherentes, es necesario que sea de buena calidad y, por sobre todo, que en la ejecucin del pavimento se respeten todas las especificaciones.ASFALTOS PETROPERUAsfaltos lquidos: Tipo RC y MC

Cementos asflticos: 40/50 PEN, 60/70 PEN, 85/100 PEN y 120/150 PEN A requerimiento de los clientes, se ofrece los cementos asflticos 10/20 y 20/30 PEN para uso industrial. Petroper elabora sus asfaltos sobre la base de especificaciones tcnicas de la Norma Tcnica Peruana, as como a estndares internacionales

Caractersticas tcnicas

Excelente adherencia. ptima ductibilidad, plasticidad y elasticidad que le otorgan gran manejo, eliminando as la fragilizacin. Adecuada dureza y viscosidad, lo cual permite su uso especfico para cada condicin de clima. Presentan bajo ndice de susceptibilidad trmica, permitiendo un comportamiento estable ante las variaciones de temperatura del ambiente. Excelente estabilidad a la oxidacin. Muy resistente al agua y a la mayora de cidos y lcalis. USOS Y APLICACIONESLos cementos asflticos Petroper se emplean con xito en la construccin de carreteras, pistas de aeropuertos, impermeabilizaciones y revestimientos. Son de fcil aplicacin en caliente y no se requiere de maquinaria especializada. Los cementos asflticos se usan para formular los asfaltos lquidos y emulsiones asflticas, para aplicacin en fro.Los asfaltos lquidos se emplean para tratamientos superficiales, imprimacin, revestimientos e impermeabilizacin. Su aplicacin es en frio, pudiendo calentarse hasta una temperatura mxima de 70C, segn requerimiento del uso.ENSAYO DE PENETRACIN

ENSAYO PUNTO DE INFLAMACIN