EL ASFALTO

CURSO : PAVIMENTOS

INTRODUCCION

El asfalto es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras, autovías o autopistas. También es utilizado en impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completo de bitumen. Su nombre recuerda el Lago Asfaltites (el Mar Muerto), en la cuenca del río Jordán.

ASFALTO

Es un material bituminoso de color negro, constituido principalmente por asfáltenos, resinas y aceites, elementos que proporcionan características de consistencia, aglutinación y ductilidad es sólido o semisólido y tiene propiedades cementantes a temperaturas ambientales normales.

COMPOSICION DEL ASFALTO

El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difícil establecer una distinción clara entre fase continua y dispersa.

El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar, el cual provee de una razonable explicación de dicha estructura , en el cual existen dos fases; una discontinua (aromática) formada por dos asfáltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfáltenos, denominada maltenos.

COMPOSICION FISICA Y QUIMICA

Antes que el intercambio de crudo, en el mercado, fuera algo corriente; las refinerías rara vez cambiaban sus fuentes de abastecimiento de crudo. Esto llevo a que las fuentes de asfalto tuvieran, también, propiedades consistentes. Al integrarse el cambio del abastecimiento de crudo de las refinerías se crearon más variaciones en las propiedades del asfalto, tanto físicas como químicas.

PROPIEDADES FISICAS

El asfalto es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, altamente impermeable y duradero; capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo acción de calor o cargas permanentes. Componente natural de la mayor parte de los petróleos, en los que existe en disolución y que se obtiene como residuo de la destilación al vacío del crudo pesado. Es una sustancia plástica que da flexibilidad controlable a las mezclas de áridos con las que se le combina usualmente.

COMPOSICION QUIMICA

Es de mucha utilidad un amplio conocimiento de la constitución y composición química de los afaltos, para el control de sus propiedades físicas y así obtener un mejor funcionamiento en la pavimentación. Al igual que el petróleo crudo, el asfalto, es una mezcla de numerosos hidrocarburos parafínicos, aromáticos y compuestos heterocíclicos que contienen azufre, nitrógeno y oxígeno; casi en su totalidad solubles en sulfuro de carbono.

APLICACIONES DEL ASFALTO EN LA CONSTRUCCION

Por sus propiedades de resistencia al agua y su durabilidad, el asfalto se utiliza en muchas aplicaciones en la construcción. Para proteger contra humedad y para impermeabilización contra agua (con una o varias capas), se utilizan tres tipos de asfalto:

Tipo A, un material blando, adhesivo, que fluye facil, para aplicaciones subterráneas o en otras aplicaciones a temperaturas moderadas.

Tipo B, un asfalto menos susceptible, para usarlo en aplicaciones sobre el nivel del suelo, pero donde las temperaturas no excedan 125ºF.

Tipo C, para aplicaciones sobre el nivel del suelo; puede ser en superficies verticales expuestas a la luz solar directa u otras áreas en que las temperaturas excedan los 125ºF.

USOS DEL ASFALTO

Como el asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:

* Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación.

* Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura.

TIPOS DE ASFALTO

Asfaltos oxidados o soplados: Estos son asfaltos sometidos a un proceso de deshidrogenación y luego a un proceso de polimeración. A elevada temperatura se le hace pasar una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus características y adaptarlos a aplicaciones más especializadas. El proceso de oxidación produce en los asfaltos las siguientes modificaciones físicas:

- Aumento del peso específico.

- Aumento de la viscosidad.

A.- Asfaltos sólidos o duros:

Asfaltos con una penetración a temperatura ambiente menor que 10. Además de sus propiedades aglutinantes e impermeabilizantes, posee características de flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos, sales y alcoholes.

Fluxante o aceite fluxante: Fracción de petróleo relativamente poco volátil que puede emplearse para ablandar al asfalto hasta la consistencia deseada; frecuentemente se emplea como producto básico para la fabricación de materiales asfálticos para revestimientos de cubiertas.

B .-Asfaltos líquidos:

También denominados asfaltos rebajados o cutbacks, son materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida por lo que se salen del campo en el que normalmente se aplica el ensayo de penetración, cuyo límite máximo es 300.

Asfalto de curado rápido. Asfalto de curado medio. Asfalto de curado lento.

C.-Asfaltos emulsificados:

Emulsiones asfálticas: Son parte de los asfaltos líquidos. Emulsión asfáltica inversa: emulsión asfáltica en la que la fase continua es asfalto, usualmente de tipo líquido, y la fase discontinua está constituida por diminutos glóbulos de agua en porción relativamente pequeña.

CARACTERÍSTICAS DEL ASFALTOEl asfalto es un líquido viscoso constituido esencialmente por hidrocarburos o sus derivados, algunas de sus características son:

Consistencia: se refiere a la dureza del material, la cual depende de la temperatura. A altas temperaturas se considera el concepto de viscosidad para definirla.

Durabilidad: capacidad para mantener sus propiedades con el paso del tiempo y la acción de agentes envejecedores.

Susceptibilidad Térmica: variación de sus propiedades con la temperatura.

Pureza: definición de su composición química y el contenido de impurezas que posee.

Seguridad: capacidad de manejar el asfalto a altas temperaturas sin peligros de inflamación.

PROCESOS DEL ASFALTO

El asfalto cuenta con tres tipos de procesos de mejoramiento, tanto físicos como químicos, descritos a continuación:

Proceso Químico: Polimeración: Formación de las moléculas

más grandes, generando una estructura más rígida. Depende del tipo de asfalto y la temperatura. Proceso irreversible pero se puede atenuar.

Oxidación: Es una reacción entre el asfalto y el oxígeno, es una forma de polimeración.

Proceso Físico – Químico:

Volatilización: Evaporización de los componentes más livianos del asfalto. Depende únicamente de la temperatura, proceso reversible pero no se logra el mismo material.

 

Proceso Físico:

Endurecimiento térmico (reversible).

Endurecimiento en la vecindad del agregado (no reversible).

Fatiga.

PRUEBAS CON EL ASFALTO

Penetración. Viscosidad. Ductilidad. Punto de inflamación. Ensayo en horno de película

delgada.

PAVIMENTOS ASFALTICOS

Clasificación:

La estructura de un pavimento asfáltico o estructura del pavimento flexible es un conjunto de capas de mezclas de asfalto y áridos seleccionados situadas sobre la explanación. Los pavimentos asfálticos son aquellos compuestos de una capa de superficie de áridos envueltos en aglomerados con betún asfáltico, con un espesor mínimo de 25mm sobre capas de sustentación.

 CORRECCIONES DEL ASFALTO

Las averías en los antiguos pavimentos bituminosos se deben usualmente a un proyecto del pavimento inadecuado para el tráfico existente, a una compactación insuficiente durante la construcción o ambas causas. El proyecto incorrecto de las mezclas asfálticas puede dar lugar también a varios tipos de averías.

TRATAMIENTO DEL ASFALTO

Pavimentos asfálticos y tratamientos superficiales. Control de temperaturas. El asfalto es un material termoplástico cuya viscosidad disminuye al crecer la temperatura; pero no todos los tipos de asfalto tienen el mismo nivel de viscosidad. Normalmente se especifican las temperaturas de aplicación para diversos empleos de los materiales asfálticos; pero se recomienda tener en cuenta la relación temperatura-viscosidad antes de fijar la temperatura de aplicación.

Tipos de averías:

Son numerosos los tipos de averías que se pueden dar. Deben determinarse los motivos de las averías tomando las medidas necesarias para corregirlos.

Probablemente el agua es la principal causa de las averías en las estructuras de los pavimentos. Por eso el control de las aguas superficiales y subterráneas es una de las más importantes.

Entre los tipos de averías podemos nombrar:

Envejecimiento.

Baches.

Disgregación.

Exudación e inestabilidad.

Grietas largas.

Depresiones.

Grietas en piel de cocodrilo.

Grietas en los bordes.

CONCLUSIONES

 

EL Asfalto en la construcción posee una buena diversidad en cuanto a su uso.

Es un material muy importante dentro de la construcción civil y debe ser considerado en todo momento. 

Las principales características del asfalto son su durabilidad, su resistencia al deslizamiento, su flexibilidad, su maleabilidad, su trabajabilidad, su uso económico, su impermeabilidad, etc.  

Los productos asfálticos para impermeabilización, han evolucionado vertiginosamente en los últimos 10 años, llegando a formar uniones entre el asfalto y otros materiales que optimizan la impermeabilidad, flexibilidad y durabilidad del producto.  

Así como el concreto el asfalto posee varios tipos de ensayos los cuales determinan su ductilidad trabajabilidad y su correcto uso en obra, estos ensayos se realizan según las normas específicas de la AASHTO. 

En el caso de averias y problemas en su colocación se deben determinar los motivos de las mismas y tomar medidas para corregirlos, la mayoría de averias se da a causa del agua por lo que su control debe ser primordial.

GRACIAS