Asfaltos[1]

PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.
Universidad Privada Jose Carlos Mariategui

DEFINICION
• El Asfalto es una mezcla de hidrocarburos de alto peso
molecular, que en conjunto presentan propiedades
termoplásticas, cuyo estado y nivel de consistencia varían
con facilidad de sólido a semisólido e incluso a líquido
viscoso, si la temperatura es favorable para ello. Se
producen de la destilación del petróleo crudo en las
refinerías de petróleo

DEFINICION

• Los principales constituyentes de los asfaltos son: Asfaltenos y
Maltenos
Asfaltenos: Compuestos de alto peso molecular, principalmente de
naturaleza aromática con pocas ramificaciones. Los asfaltenos le dan
las características de dureza del Asfalto y se encuentran disueltos en
los maltenos.
Maltenos: Son compuestos hidrocarbonosos ( Resinas y aceites) de
las parafinas que forman parte del asfalto en la fase discontinua y que
le brindan propiedades elásticas a los Asfaltos.
PRINCIPALES CONSTITUYENTES

Excelente adherencia
Óptima ductibilidad, plasticidad y elasticidad que le otorgan gran
manejabilidad, eliminando así la fragilización.
Adecuada dureza y viscosidad, lo cual permite su uso específico para cada
condición de clima.
Presentan bajo índice de susceptibilidad térmica, permitiendo un
comportamiento estable frente a las variaciones de temperatura del ambiente.
Excelente estabilidad a la oxidación.
Muy resistente al agua y a la mayoría de ácidos y álcalis.
CARACTERISTICA

TIPOS
Los diferentes tipos de asfaltos son:
• Asfaltos Sólidos o Cementos Asfálticos
• Asfaltos Líquidos o Asfaltos Cortados o “Cut-
Backs”
• Emulsiones Asfálticas
• Asfaltos Modificados
• Asfaltos Industriales

TIPOS
ASFALTOS SÓLIDOS
Llamados también Cementos Asfálticos. Son Asfaltos que se emplean en
mezclas calientes de uso en construcciones de pavimentos asfálticos
por sus propiedades aglomerantes e impermeabilizantes que le
brindan característica de flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la
mayoría de los ácidos, sales y álcalis. Se clasifican de acuerdo a su
consistencia medida por ensayo de PENETRACIÓN.
Se clasifican:
Por Penetración:
AASHTO M 20
40/50, 60/70, 85/100, 120/150, 200/300

TIPOS

TIPOS
Por Grado de Performance (PG: Performance Grade):
AASHTO MP1
SUPERPAVE
El Grado de Performance SUPERPAVE controla:
1. Deformaciones permanentes
2. La fisuración a baja temperatura
3. La fisuración por fatiga

TIPOS
El desarrollo de la tecnología SUPERPAVE generada por el SHRP
(Strategic Highway Research Program) de los EE.UU., está dirigido a
controlar la deformación permanente, agrietamiento y fatiga de las
mezclas asfálticas durante el servicio en carreteras.
Es una herramienta valiosa que considera el clima y la carga de tráfico para
la selección de los asfaltos, lo que asegura que los pavimentos duren
más y se desempeñen mejor.
Los asfaltos son graduados por su Grado de Desempeño (PG) en función
de la temperatura ambiental más alta y la temperatura ambiental más
baja a la cual el pavimento se mantendrá sin fallas.

TIPOS
ASFALTOS LÍQUIDOS
Los asfaltos líquidos se producen diluyendo un cemento asfáltico con un
solvente derivado del petróleo o con agua ( mediante la inclusión de
un emulsificante ). Los asfaltos líquidos permiten el mezclado con los
agregados sin necesidad de recurrir al calentamiento, reduciéndose
así los costos de producción, transporte y colocación de las mezclas.
El endurecimiento de la mezcla ocurre al evaporarse o separarse el
solvente del asfalto.
Si el solvente utilizado es un derivado del petróleo, se obtiene un asfalto
líquido tipo “Cutback”. Si en cambio, se utiliza agua más
emulsificante, se obtiene una Emulsión Asfáltica.

TIPOS
Asfalto Líquido “Cutback”
Si el solvente utilizado es muy volátil (Nafta o Gasolina) se obtendrá un
Asfalto Líquido de endurecimiento rápido (RC). Si el solvente es de
volatilidad intermedia (Kerosene) se obtendrá un Asfalto Líquido
Intermedio (MC). Finalmente, si el solvente es poco volátil (un
destilado pesado), el producto será un Asfalto Líquido de
endurecimiento lento (SC). Según la cantidad de solvente variará la
viscosidad del producto, clasificándose en diferentes grados ( 30, 70,
250, 800 y 3,000).

TIPOS
Asfalto Líquido “Cutback”

ENSAYOS DE CALIDAD
PENETRACIÓN
• El Asfalto es un material Termoplástico.
• Su consistencia varía considerablemente
con la temperatura.
• Es medido por el ensayo de
PENETRACIÓN (PEN).
PUNTO DE ABLANDAMIENTO
Es otra medida empírica de Consistencia,
que corresponde aproximadamente a la
temperatura en la cual el asfalto se torna
“Blando"

ENSAYOS DE CALIDAD
DUCTILIDAD
• Es la facilidad para alcanzar cierta
elongación sin ruptura.
• Es la medida en centímetros de la
longitud final que alcanza el asfalto
por estiramiento hasta su ruptura.
VISCOCIDAD
Determina la Resistencia al
desplazamiento en el rango de
temperaturas usadas durante los
usos de aplicación.
Se mide con Viscosímetros
Cinemáticos

ENSAYOS DE CALIDAD
PUNTO DE INFLAMACIÓN
Es la Temperatura a la cual los vapores del
Asfalto se inflaman al entrar en contacto con
una “ llama de prueba“. Bajo condiciones
controladas del Ensayo
SOLUBILIDAD
• Determina el contenido de Bitúmen
(Ligante) en el Asfalto.
• Es Soluble en ciertos Solventes
(Cl3.C2H5,CCl4, C2S)

ENSAYOS DE CALIDAD
INDICE DE PENETRACIÓN
Expresa la sensibilidad del Asfalto ante una
variación de temperatura.
PELICULA FINA
Evalúa el comportamiento del Asfalto durante su
calentamiento en presencia de oxígeno o el efecto del calor y
del aire.
Mide la variación de Penetración, Ductilidad y Masa por efecto
de temperatura

ESPECIFICACIONES RC-250

EMULSIONES ASFALTICAS
Moderna tecnología que ayuda a la conservación de energía y evita la
contaminación ambiental.
El uso de emulsiones asfálticas, en lugar de los asfaltos rebajados
"cut-backs", permite un considerable ahorro del combustible que se
emplea como solvente para estos asfaltos rebajados dituidos.
El uso adecuado de emulsiones asfálticas redunda en pavimentos de
alto desempeño y en aplicaciones económicas y versátiles para el
mantenimiento de las vías.
las emulsiones asfálticas se empezaron a usar en 1920 y fueron las
del tipo aniónico, lográndose resultados satisfactorios con agregados
calizos. En 1940 aparecieron las de tipo catiónico, ampliándose el
campo de aplicación a todo tipo de áridos. Actualmente se formulan
emulsiones adecuadas a cada tipo de árido, a condiciones
climatológicas determinadas y a los diversos sistemas de aplicación.
Las emulsiones catiónicas pueden ser de rotura rápida, media, lenta y
superestable.

EMULSIONES DE ROTURA RAPIDA
Están diseñadas para reaccionar con el árido rápidamente revirtiendo
su estado de emulsión al de asfalto, formando una película
relativamente gruesa. Estas emulsiones se aplican normalmente
mediante riego, presentando una excelente performance en diferentes
zonas geográficas a distintas altitudes y climas.

EMULSIONES DE ROTURA LENTA
Están diseñadas para máxima estabilidad de mezclado. Se utilizan
con agregados de gradación densa y alto contenido de finos. Poseen
largos períodos de trabajabilidad para asegurar una buena mezcla
con los agregados.

EMULSIONES DE ROTURA MEDIA.
Están diseñadas para mezclarse con agregados gruesos y no rompen
inmediatamente al entrar en contacto con el árido. Se utilizan en
mezclas que permanecen trabajables por algunos minutos, las cuales
deben realizarse en plantas, ya sean móviles o fijas. No son
recomendables para baches ya que producen mezclas abiertas las
cuales deberán ser selladas con arena gruesa. Las mezclas para
mantenimiento requieren de emulsiones de rotura media con
solventes.

EMUSIONES SUPER ESTABLES
MORTERO ASFALTICO (SLURRY SEAL)
El Slurry Seal se emplea para resolver variados problemas del pavimento:
En superficies resbalosas reduce el riesgo de accidentes, a diferencia
de los Tratamientos Superficiales, ya que el material pétreo es
recubierto totalmente por el asfalto proveyendo una superficie de
rodadura impermeable y silenciosa.
MICRO SUPERFICIE MICROPAVIMENTO (MICRO SURFACING)
El micropavimento es una mezcla de agregados bien graduados, emulsión
asfáltica, fillers, aditivos especiales y agua que, mediante la adición
de polímeros y el uso de técnicas de diseño especializadas, permite
espesores mayores que el Slurry Seal, entre otras ventajas.

Sturry Seal Mecanizado - Panamericana Sur
Sturry Seal manual - Huaraz

ASFALTO MODIFICADO
CON POLIMEROS
Polímeros
• Sustancias formadas por a unión de miles de moléculas pequeñas
llamadas monómeros, que adicionadas al cemento asfáltico, si logran
ser compatibles mejoran las propiedades reológicas de la mezcla
Para que mejoren los asfaltos usados en vías, los polímeros deben tener las
siguientes características:
– Cadena general suficientemente larga
– Baja polaridad, para facilitar su compatibilidad con el asfalto
– Peso molecular elevado para disminuir riesgos por excesiva viscosidad y
problemas de dispersión
– Baja temperatura vítrea, para permitir mejorar los problemas de
deformaciones a bajas temperaturas.

Emulsiones Asfálticas Modificadas con Polimeros SBR
Los asfaltos ordinarios son materiales termoplásticos que se
caracterizan por ser susceptibles a la temperatura. A temperaturas
bajas son quebradizos y frágiles mientras que a temperaturas altas
son plásticos sin recuperación elástica.
Las emulsiones modificadas se producen mediante la adición de polímeros
de Estireno-Butadieno Caucho, los cuales mejoran su
comportamiento frente a temperaturas y servicios críticos,
aumentando su elasticidad, resistencia al envejecimiento,
cohesividad, adhesividad, etc.
Se recomienda la utilización de estas emulsiones especiales para zonas
con cambios de temperatura bruscos y extremos, caminos sinuosos
de tránsito rápido y/o pesado y en general para vías de primer orden.
Las emulsiones modificadas pueden ser de rotura rápida, media, lenta
y superestable.

APLICACIONES
• Reducir el endurecimiento en servicio.
• Disminuir la susceptibilidad térmica
• Aumentar la viscosidad a bajas temperaturas de
corte, permitiendo mejores espesores de película
en el
agregado de mezclas abiertas y recudiendo la exudación
en tratamientos superficiales

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