definiciones y trabajos

1. Asfalto

2. ASFALTO
• GENERALIDADES.
• TIPOS de ASFALTO.
• PROPIEDADES del CEMENTO
ASFÁLTICO.
• ESPECIFICACIONES.
• MEZCLAS ASFÁLTICAS.
• USOS.

3. GENERALIDADES
• Importancia.
- Los primeros asfaltos se generaron por agentes
naturales, y se usaron en la antigüedad como
impermeabilizantes y también en la construcción de
murallas y caminos.
- En el siglo XIX la roca asfáltica (natural) se llevaba al
sitio que se quería asfaltar y se calentaba, para su
posterior colocación.

4. GENERALIDADES
• Importancia (cont.).
- En el siglo XX se comienza a usar el asfalto como un
derivado del petróleo, coincidiendo con el desarrollo
del automóvil. Empiezan a surgir fábricas de asfalto
en todo el mundo, dejando de lado los asfaltos
naturales.
- El asfalto es el principal material utilizado en la
construcción de pavimentos.

5. GENERALIDADES
• Características.
El asfalto es un polímero termoplástico, es decir, sus
propiedades cambian con la variación de temperatura.
Está compuesto básicamente de carbono (más del 80
%), hidrógeno (alrededor del 10 %), otros elementos
tales como nitrógeno, oxígeno, azufre y trazas de
níquel, vanadio, en proporciones que varían mucho
según su procedencia (tipo de petróleo del que se
obtiene) y los procesos a que haya sido sometido.

6. TIPOS DE ASFALTO

7. TIPOS DE ASFALTO
• Cemento asfáltico.
• Asfalto cortado: asfalto + solvente.
• Emulsión asfáltica: asfalto + agua +
emulsificante.
ASFALTO CON AGREGADO
• Concreto asfáltico.

8. TIPOS DE ASFALTO
• Cemento asfáltico.
Es un aglomerante resistente muy adhesivo, altamente
impermeable y duradero. Se utiliza en mezclas en
caliente con agregados pétreos, actuando como un
aglomerante que otorga una flexibilidad controlada,
formando el concreto asfáltico empleado en la
construcción de caminos, obras hidráulicas,
impermeabilización, bloques y revestimientos.
El cemento asfáltico es también la base para la
preparación de los asfaltos líquidos (asfaltos cortados
y emulsiones), de aplicación en frío.

9. TIPOS DE ASFALTO
• Asfalto cortado.
- Es un líquido de color negro, de viscosidad variable,
que se obtiene incorporando un solvente
(hidrocarburo) al cemento asfáltico. El solvente se
elimina, en mayor o menor tiempo, por simple
evaporación.
- El proceso de fluidificación (“cortado”) se realiza para
facilitar la puesta en obra del asfalto. Se denomina
tiempo de cura al tiempo que transcurre desde que se
aplica el solvente hasta que se evapora.

10. TIPOS DE ASFALTO
• Asfalto cortado.
- Según el curado, los asfaltos cortados se clasifican en:
De cura rápida (RC) cuando el solvente es ligero, como la
bencina. Es altamente combustible.
De cura media (MC) cuando el solvente es el querosene.
De cura lenta (SC) cuando el solvente es un aceite.
- Desventajas:
Contaminación ambiental al volatilizarse los solventes.
Desperdicio de recursos energéticos.
Peligroso para el uso en caliente (entra en combustión).

11. Asfalto cortado
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12. TIPOS DE ASFALTO
• Emulsión asfáltica.
- Emulsionar, en general, es formar una dispersión de
un cuerpo en un líquido en el que no es soluble. La
reacción de un betún asfáltico, con agua y un
emulsificante (por ejemplo algunas sales y ácidos), se
denomina emulsión asfáltica, la que puede ser usada
en frío, como una aplicación de los asfaltos.
- Las emulsiones dan una gran impermeabilidad a los
materiales en donde son aplicadas.

13. PROPIEDADES DEL
CEMENTO ASFÁLTICO

14. PROPIEDADES del CEMENTO
ASFÁLTICO
• Comportamiento mecánico: de sólido a fluido.
• Consistencia: medida de la viscosidad.
• Durabilidad: envejecimiento.
• Susceptibilidad térmica: variación de las
propiedades con la temperatura.
• Pureza: compuestos no orgánicas.
• Seguridad: posibilidad de combustión.

15. COMPORTA-
MIENTO
MECÁNICO

16. PRUEBAS de CONSISTENCIA

17. Consistencia
El ensayo de penetración sirve para medir la
consistencia de un material asfáltico sólido o
semisólido. El valor obtenido caracteriza al
cemento asfáltico.
La penetración de un material bituminoso se
expresa como la distancia, en décimas de
milímetro, que una aguja estándar penetra
verticalmente una muestra de material bajo
condiciones normalizadas de carga, tiempo y
temperatura.
Las condiciones típicas son 100 g, 5 s y 25°C.

18. Consistencia
http://knovel.blogs.com/knews/2006/03/tutori
al_asphal.html
http://www.shangyi.net/en/
A mayor penetración,
la consistencia es más
suave, menos dura.

19. Consistencia
Punto de ablandamiento: Los asfaltos de
diferentes tipos reblandecen a temperaturas
diferentes.
Se llena de asfalto un anillo de
latón.
La muestra se suspende en un
baño de agua y al centro se
coloca una bola de acero.
Se calienta el agua y se anota
la temperatura en la que la bola
toca el fondo del vaso.
Fuente: Ing. JF Ginocchio

20. Consistencia
Punto de fragilidad (Fraas): define la
temperatura a la que una lámina de betún
sometida a flexión en condiciones normalizadas,
se agrieta.
Tiene interés para
algunos asfaltos usados
en carreteras.
Fuente: Ing. JF Ginocchio

21. PRUEBAS de CONSISTENCIA
(cont.)

22. Consistencia
Ductilidad: se mide en el laboratorio mediante
un ensayo de extensión. Es la longitud (en
centímetros) hasta la que se elongará una
muestra de asfalto antes de romperse.
La presencia o
ausencia de
ductilidad es más
importante que su
valor.
Es una medida de la
tracción del material.

23. Durabilidad
• Resistencia al envejecimiento atmosférico.
Debe soportar efectos de humedad, aire
(oxidación) y temperatura.
• El asfalto debe mantenerse plástico para que
sirva como ligante y no se vuelva quebradizo.
• El deterioro natural se debe a cambios físicos
y químicos.
• La consecuencia es el endurecimiento que da
lugar a la formación de grietas finas.
• Por estas grietas el agua superficial entra,
reblandece la base y deshace el pavimento
asfáltico .

24. Durabilidad
El envejecimiento atmosférico se produce por:
• Oxidación: el hidrógeno del asfalto reacciona con el
oxígeno del aire y es removido como moléculas de
agua. La relación carbono/hidrógeno aumenta y el
material endurece.
• Volatilización: evaporación de los hidrocarburos más
ligeros del asfalto.
• Efecto de la luz: los rayos ultravioletas destruyen las
moléculas. Sólo actúan en las capas superficiales.
Los dos primeros procesos se aceleran cuando
se eleva la temperatura.

25. ENVEJECIMIENTO del ASFALTO
Degradación con el tiempo, que significa
cambios en las propiedades físico-químicas del
material.
Mecánicamente significa una fragilización; es
decir, pasar de un comportamiento viscoelástico a
uno frágil. El comportamiento frágil también se
produce a bajas temperaturas.
El envejecimiento es un proceso asociado a todo
compuesto orgánico.

26. ENVEJECIMIENTO del ASFALTO
Causas de envejecimiento:
• Procesos químicos: polimerización (crecimiento de
las moléculas que rigidiza la estructura); oxidación
(reacción con el oxígeno).
• Proceso físico-químico: pérdida de fracciones
volátiles (las fracciones más livianas se evaporan).
• Procesos físicos: endurecimiento térmico
(cristalización a bajas temperaturas); endurecimiento
en la vecindad del agregado.

27. PRUEBA de ENVEJECIMIENTO

28. SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA

29. Pureza
Solubilidad: determina el contenido en betún
del betún asfáltico.
La porción de betún asfáltico soluble en sulfuro
de carbono está constituida por los elementos
aglomerantes activos.
La mayor parte de betunes asfálticos se
disuelven en igual proporción en sulfuro de
carbono y en tetracloruro de carbono, que no es
inflamable.
El ensayo consiste en un proceso de disolución
del betún asfáltico en un disolvente, separando
la materia insoluble.

30. Seguridad
Punto de inflamación: indica la temperatura
a que puede calentarse el material sin peligro
de inflamación de los gases liberados en
presencia de llama libre.
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Es una temperatura
muy inferior a la que el
material ardería (punto
de fuego).
Se determina con la
copa abierta Cleveland.

31. PRUEBA del
PUNTO de
INFLAMACIÓN

32. Otras propiedades
Adhesión: capacidad de pegarse a partículas de
agregado.
Cohesión: capacidad de mantener a las
partículas en su lugar.
La ductilidad se usa como una medida indirecta
de la adhesión y la cohesión.

33. ESPECIFICACIONES

34. ESPECIFICA-
CIONES de la
AASHTO

35. ESPECIFICACIONES PERUANAS

38. MEZCLAS ASFÁLTICAS

39. ENSAYO
MARSHALL:
equipos.

40. ENSAYO MARSHALL: probeta.

41. ENSAYO
MARSHALL:
curvas para
diseño de
mezcla.

42. USOS DEL ASFALTO

43. USOS del ASFALTO
• En pavimentos como aglomerante de agregados
pétreos, en caliente (cemento asfáltico) y en frío
(asfalto cortado o emulsiones).
• Como impermeabilizante.
• Para proteger superficies.

44. PAVIMENTO
FLEXIBLE:
estructura.

45. PLANTA de PRODUCCIÓN de
MEZCLAS ASFÁLTICAS

46. PROCESO DISCONTINUO

51. PROCESO CONTINUO

54. COLOCACIÓN de la CARPETA
ASFÁLTICA