El documento detalla la tecnología del asfalto, incluyendo su definición, historia, clasificación y usos, así como la evolución hacia materiales más avanzados como el Superpave, que evalúa el asfalto según sus propiedades físicas y condiciones climáticas. Se abordan temas como la refinación, control de calidad y los problemas actuales en la industria del asfalto. Finalmente, se describen las especificaciones y métodos de producción de diferentes tipos de asfalto usados en Perú y otras aplicaciones industriales.

1. TECNOLOGIA DEL
ASFALTO

2. •
SESION
N°001 • Definición de asfalto
• Reseña Histórica
• Refinación
• Clasificación
• Control de Calidad
• Composición Química
• Variedad de producción en el PERU
• Usos Típicos
• Problemas actuales
• Tecnología SUPERPAVE

3. DEFINICIÓN
 MATERIAL TERMOPLÁSTICO CONSTITUIDO POR UNA MEZCLA
COMPLEJA DE HIDROCARBUROS DE ELEVADO PESO
MOLECULAR, QUE SE PUEDE ENCONTRAR NATURALMENTE Y/O
POR REFINACIÓN DEL PETRÓLEO.
 LA ASTM LO DEFINE COMO AQUEL MATERIAL AGLUTINANTE
DE CONSISTENCIA VARIABLE, DE COLOR OSCURO, QUE SE
PUEDE ENCONTRAR NATURALMENTE Y/O POR REFINACIÓN DE
PETRÓLEO.

4.  El asfalto es sin duda uno de los materiales más antiguos
utilizados por el hombre.
 En Mesopotamia, Asia, el asfalto era usado como
aglutinante en trabajos de albañilería y construcción de
estrados.
 Los egipcios lo utilizaron en trabajos de momificación.
 Se usó en pavimentación
1802: Francia
1838: EUA
1869: Inglaterra
 En 1909 se inicia el uso del Asfalto derivado del petróleo.
•
RESEÑA
HISTÓRICA

6. • SISTEMA DE OBTENCION DE ASFALTOS

7. •Asfaltos para pavimentación
 Cementos Asfálticos
 Emulsiones Asfálticas
 Asfaltos Diluidos
 Asfaltos Modificados
• Asfaltos para Uso Industrial
 Asfaltos Oxidados
CLASIFICACIÓN

8.  Líquido muy viscoso, semi-sólido a sólido a
temperatura ambiente, presenta
comportamiento termoplástico.
 Para uso directo en la construcción de
pavimentos asfálticos por sus propiedades
aglutinantes, impermeabilizantes, de flexibilidad,
durabilidad y alta resistencia a los ácidos y álcalis
en general.
 Se clasifican de acuerdo a su consistencia,
medida por su viscosidad (dinámica ó absoluta) ó
por su penetración (PEN).
CEMENTOS ASFÁLTICOS

9.  Dispersión de pequeñas partículas de asfalto en una
solución acuosa con agente emulsionante ó de
manera inversa, es decir de una fase acuosa en una
fase asfáltica, presentando partículas electrizadas y
un tiempo de rotura variable.
 Clasificación de emulsiones
 Por el Tipo de Carga de Partícula
Aniónicas - Catiónicas - No Iónicas
 Por el Tipo de Rotura
Rápida - Media - Lenta - Controlada
EMULSIONES ASFÁLTICAS

10.  Dilución de cementos asfálticos con algún
destilado de petróleo.
 Clasificación de acuerdo al tiempo de curado, el
cual es determinado por la naturaleza del
diluyente.
 Asfaltos Líquidos de Curado Rápido: RC
 Asfaltos Líquidos de Curado Medio: MC
 Asfaltos Líquidos de Curado Lento: LC
ASFALTOS
DILUIDOS

11.  Los cementos asfálticos de petróleo pueden ser modificados a través
de adiciones de asfaltos naturales, por la adición de finos (cal,
cemento, silica), fibras (fibra de vidrio, asbestos, fibra de celulosa y
fibras poliméricas) ó por azufre elemental.
 En la actualidad, los asfaltos modificados con polímeros son los más
utilizados.
 El asfalto modificado con polímero es aquel que mediante un
proceso de mezclado a alta temperatura y esfuerzo cortante se le
incorporan polímeros para formar una “RED” tridimensional que
atrapa dentro de sus espacios a las moléculas del asfalto.
ASFALTOS MODIFICADOS

12.  Asfaltos calentados y sometidos a la acción de una
corriente de aire, con el objeto de modificar sus
características normales a fin de adaptarlos para
aplicaciones especiales.
 Punto de ablandamiento alto de 75°C-135°C, bajos valores
de penetración de 10-40 dmm.
 Son usados generalmente para fines industriales como
impermeabilizantes, películas protectoras, etc.
ASFALTOS
OXIDADOS

13. COMPOSICIÓN QUÍMICA




15. 1. SATURADOS
Tienen influencia negativa sobre la susceptibilidad térmica. En mayor concentración
ablandan el producto.
2. NAFTENOS AROMATICOS
Actúan como plastificantes contribuyendo a la mejora de sus propiedades físicas.
3. POLAR AROMATICOS
Tienen influencia negativa en la susceptibilidad térmica, contribuyen en la mejora de la
ductilidad y la dispersión de los asfáltenos.
4. ASFALTENOS
Contribuyen a la mejora de la susceptibilidad térmica y el aumento de la viscosidad.

16. PEN 85/100
RFCO
PEN 120/150
RFCO
Asfaltenos 19.7 17.2
Saturados 25.0 25.1
Naftenos
Aromáticos
38.1 38.6
Polar
Aromáticos
17.2 19.1
Composición química de los Cementos Asfálticos (%)

17.  Función Aglutinante
Consiste en proporcionar una íntima ligazón entre agregados,
contribuyendo a resistir una acción mecánica de desagregado producida
por la carga de los vehículos.
 Función Impermeabilizante
Busca garantizar que el pavimento sea eficaz contra la penetración del
agua, proveniente tanto de las precipitaciones fluviales como la del
subsuelo por capilaridad.
FUNCIONES

18. gasolina
kerosene
diesel
gasóleo
ligero
gasóleo
pesado
Destilación
al vacío
Destilación
Primaria
crudo 630ºF
crudo
reducido 700ºF
Cemento
asfáltico
ESQUEMA DE OBTENCIÓN DE CEMENTOS ASFÁLTICOS

20. ESQUEMA DE OBTENCIÓN DE ASFALTO MODIFICADO CON POLÍMERO

21. Asfaltos
Modificados
Asfaltos
emulsionados
Asfaltos
Aditivados
Polímeros Minerales Catiónicas
Aniónicas
No Iónicas
Mejorador
es de
Adherenci
a
Aditivos
para
Mezclas
Tibias
Mejora
propiedades
plásticas ó
elásticas.
Mejora
susceptibilid
ad térmica.
Modifica
propiedades
reológicas
(viscosidad)
Favorece el
manipuleo.
No aplicable
en caliente.
Mejora
adhesión
agregado-
asfalto.
Aplicable
en
caliente.
Reduce
temperatura
de mezcla y
compactaci
ón.
Modifica
una
propiedad y
altera otra.
Requiere
alto control
de calidad.
Disminuye la
susceptibilid
ad térmica.
Requiere alto
control de
calidad.
Requiere alto
control de
calidad.
Fácil
incorpora
ción.
Bajo
costo.
Fácil
incorporació
n.
Ecológico.
COMPARATIVO

22.  Los cementos asfálticos son almacenados en tanques calorífugados y mantenidos a temperaturas
de entrega (alrededor de 120°C). El recalentamiento es por serpentines, dentro de los cuales
circula vapor bajo presión ó aceite.
 La temperatura de transporte y almacenaje no deberá ser mayor que la temperatura de aplicación
(carta viscosidad-temperatura) de manera que no se produzca el envejecimiento del asfalto por
sobrecalentamiento.
 Los asfaltos líquidos pueden transportarse y almacenarse a temperatura ambiente, teniendo
cuidado con la pérdida del solvente por evaporación, así como la contaminación por agua ó inertes.
 Las emulsiones asfálticas pueden transportarse y almacenarse a temperatura ambiente, pero no
menos de 10°C, a fin de evitar la rotura del producto.
 Los asfaltos modificados son despachados en la faja de 160°C-175°C, si el almacenamiento es
mayor a 5 días, se recomienda almacenarlo entre 100°C-120°C y para períodos largos de más de
20 días, se recomienda almacenarlo a temperatura ambiente.
ALMACENAJE Y TRANSPORTE

23. 1. Penetración (ASTM D 5)
2. Ductilidad (ASTM D 113)
3. Viscosidad Cinemática (ASTM D 2171)
4. Viscosidad Absoluta (ASTM D 2170)
5. Solubilidad en Tricloroetileno (ASTM D 2042)
6. Prueba de la Mancha (AASTHO T 102)
7. Punto de Inflamación (ASTM D 92)
8. Punto de Ablandamiento (ASTM D 36)
9. Oxidación en Película Fina (ASTM D 1754)
10. Punto de Ruptura FRAASS (IP 80/87)
11. Revestimiento y Desprendimiento (ASTM D 3625)
12. Cromatografía por Adsorción (ASTM D 4124)
13. Índice de Penetración (RLB1-1964)
ENSAYOS TIPICOS EN CEMENTOS ASFALTICOS

24. CONTROL DE CALIDAD
DE CEMENTOS ASFALTICOS

25. PENETRACION
•

26. DUCTILIDAD
Facilidad para lograr
elongación sin rotura.
Medida en centímetros
de la longitud final que
alcanza el asfalto por
estiramiento hasta su
rotura. Alta ductilidad
indica mayor
susceptibilidad
térmica.

27. PUNTO DE
ABLANDAMIENTO
Temperatura a la
cual el asfalto se
vuelve blando.

28. Determina la resistencia al
desplazamiento en el rango
de temperaturas de
aplicación. Se mide en
baños isotérmicos.
VISCOSIDAD CINEMATICA

29. Temperatura en la que
aparece la primera fisura
en una placa revestida de
asfalto luego de que es
flexionada y sometida a
temperaturas
decrecientes.
PUNTO DE ROTURA FRAASS

30.  PUNTO DE INFLAMACION
Temperatura a la cual los vapores de asfalto se inflaman
al entrar en contacto con llama.
 SOLUBILIDAD EN TRICLOROETILENO
Determina el contenido de bitumen (ligante) en el asfalto.
 INDICE DE PENETRACION
Expresa sensibilidad de asfalto a los cambios de
temperatura, dependiente del Punto de Ablandamiento,
mayor IP mejor resistencia a los cambios térmicos.

31. PRUEBA DE
PELICULA FINA
ROTATORIA
•

32. ESPECIFICACIONES DE
CALIDAD
PERU

42. PAVIMENTACION MUY CALIDO CALIDO MODERADO FRIO FRIGIDO
Pista de Despegue 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150
Caminos Auxiliares 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150
Aparcamientos 60-70 60-70 60-70 85-100 85-100
Trafico Pesado y muy pesado 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150
Trafico Medio Ligero 40-50 60-70 60-70 85-100 120-150
CALLES
Trafico Pesado y muy pesado 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150
Trafico Medio Ligero 40-50 60-70 85-100 85-100 120-150
CAMINOS PARTICULARES
Industriales 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150
Comerciales Estaciones de Servicio 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100
Residenciales 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100
APARCAMIENTOS
Industriales 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150
Comerciales 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100
ZONA DE RECREO
Pista de Tenis 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100
Terrenos de Juego 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100
BORDILLOS
Bordillos 40-50 40-50 60-70 85-100 85-100
CARRETERAS
CUADRO N°1
CLIMA
USO DE CEMENTOS ASFALTICOS GRADUADOS
POR PENETRACION EN FUNCION DEL CLIMA
AEROPUERTOS

44. ESPECIFICACIONES
INTERNACIONALES

45. VARIEDAD DE PRODUCTOS EN PERÚ
•
•
•
•
•
•

46. FALLAS EN PAVIMENTOS RUTTING

47. FALLAS EN PAVIMENTOS RAVELING

48. FATIGA POR ROTURA
Alligator craquing
Shrinkage craquing
FALLAS EN PAVIMENTOS CRAQUING

49. EL PUNTO DÉBIL DE
CUALQUIER ASFALTO DE
PAVIMENTACIÓN ES
GENERALMENTE A LO
LARGO DE LA JUNTA DE
CONSTRUCCIÓN.
BÁSICAMENTE SE TRATA
DE UNA FALLA DE
ENLACE.
FALLAS EN PAVIMENTOS JOINT

50. LOS PRODUCTOS
DE PETRÓLEO
PUEDEN FUGAR
DE LOS CARROS
PENETRANDO EN
EL PAVIMENTO
ABLANDANDO EL
ASFALTO.
FALLAS EN PAVIMENTOS FUEL SPILLS

51. COMPORTAMIENTO SUPERIOR DEL ASFALTO DE PAVIMENTACIÓN
DESDE OCTUBRE DE 1987 HASTA MARZO DE 1993, EL PROGRAMA DE
INVESTIGACIÓN ESTRATÉGICA DE AUTOPISTAS DE ALTA VELOCIDAD (SHRP)
REALIZÓ UNA INVERSIÓN DE 150 MILLONES DE DÓLARES EN INVESTIGACIÓN Y
DESARROLLO PARA CREAR NUEVOS MODOS PARA ESPECIFICAR, PROBAR Y
DISEÑAR MATERIALES ASFÁLTICOS.
EL PRODUCTO FINAL DE ESTA INVESTIGACIÓN FUE DENOMINADO Y CONOCIDO
COMO SUPERPAVE.
TECNOLOGIA SUPERPAVE

52.  UNA NUEVA FORMA DE EVALUAR LOS ASFALTOS EN FUNCIÓN DE SUS PROPIEDADES
FÍSICAS FUNDAMENTALES Y EN BASE AL CLIMA Y AL TRÁNSITO IMPERANTE EN LA ZONA.
 ESTAS ESPECIFICACIONES SE BASAN EN LA MEDIDA DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS
ASFALTOS, QUE ESTÁN ESTRECHAMENTE VINCULADAS CON LAS PRINCIPALES FORMAS DE
FALLAS DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES, TALES COMO:
• DEFORMACIONES PERMANENTES.
• FISURAMIENTO POR CONTRACCIÓN TÉRMICA.
• FISURAMIENTO POR FATIGA.
TECNOLOGIA SUPERPAVE

53. 76 -28
Temperatura máxima de
trabajo
Temperatura mínima de
trabajo
La Clasificación por Grado de Desempeño se basa en las condiciones
climatológicas y de trabajo a las que será sometido el Pavimento.
GRADO DE DESEMPEÑO

54. Deformación
Plástica no
recuperable
Resistencia a
la fatiga
Deslizamiento
a la rigidez
Medido por
G*/sen(δ)
Valor m (pendiente de la
curva)
Valor S (rigidez)
Resistencia a
la energía
disipada
Resistencia a
la carga de
tráfico
Alto valor indica
mayor resistencia
Medido por
G*x sen(δ)
Menor valor indica
mejor resistencia

55. METODO TRADICIONAL METODO SUPERPAVE
ENSAYOS COMO: EL ASFALTO ES VISCOELASTICO Y TERMOPLASTICO
- VISCOSIDAD SOLIDO:
A BAJAS TEMPERATURAS Y CARGAS RAPIDAS
- PENETRACION FLUIDO VISCOSO:
A ALTAS TEMPERATURAS Y CARGAS LENTAS
- PUNTO DE ABLANDAMIENTO
- DUCTILIDAD
NO SON PRUEBAS SUFICIENTES PARA
DESCRIBIR EL COMPORTAMIENTO
VISCOELASTICO DEL ASFALTO.
LA RESPUESTA AL STRESS ESTA EN FUNCION DE
TIEMPOS Y CARGAS.
FALLA DE PROPIEDADES DEL BITUMEN.

57.  Basado y relacionado con el desempeño en campo.
 Evalúa la dependencia del comportamiento del asfalto a diferentes esfuerzos.
 Evalúa la memoria elástica del asfalto.
 Se determina en un reómetro en la misma pastilla que se midió G*/sen δ.
 Se lleva a cabo a la temperatura PG del proyecto (basado en clima).
 El tiempo de prueba es corto, menos de 20 minutos.
 Se obtiene de una prueba de Creep repetido (MSCR).
 Actualmente los reómetros pueden determinar el Jnr de manera automática.
 Mediante Creep repetido y Jnr se obtiene información más valiosa.
 Relacionado directamente con la intensidad y velocidad de tráfico.
 Ya es una especificación en uso AASHTO M 332.
GRADO PG + MSCR

58. Temperatura Intensidad de
tráfico
(ejes equivalentes)
Grado Jnr, 3200 RE3200 (%)
De acuerdo al
clima
< 3 millones No cumple > 4
> 3 < 10 millones Estándar (S) 2 a 4 > 0
> 10 < 30 millones Pesado (H) 1 a 2 > 25
> 30 millones Muy pesado (V) 0.5 a 1 > 30
Extremo (E) > 0.5 > 40
Jnr como herramienta para el diseño de pavimentos
RE3200 : Respuesta elástica a 3200 Pa

59. 76 28 E
Temperatura máxima de
trabajo
Temperatura mínima de
trabajo
Intensidad y
velocidad de
tráfico
GRADO DE DESEMPEÑO

60. GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Ing. Wendy Herencia
Jefe de AREA TECNICA TDM ASFALTOS S.A.C.
wherencia@tdm.com.pe
Cel. 987-507332 - 985-039189