Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

77
PAVIMNETOS FERNANDO PINEDA P. JULIAN ANDRES OSORIO E.

Transcript of Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Page 1: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

PAVIMNETOS

FERNANDO PINEDA P.

JULIAN ANDRES OSORIO E.

Page 2: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

PAVIMENTOSPAVIMENTOS

CONTENIDOCONTENIDO

ASFALTOS LIQUIDOSASFALTOS LIQUIDOS

EMULSIONES ASFALTICASEMULSIONES ASFALTICAS

Page 3: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ASFALTOS LIQUIDOSASFALTOS LIQUIDOS

Según la terminología del "Asphalt lnstitute", Asfalto líquido se define como: "Material asfáltico cuya consistencia blanda o fluida hace que se salga del campo en que se aplica el ensayo de penetración, cuyo límite máximo es 300".

También son conocidos y denominados como asfalto rebajados o cutbacks.

Page 4: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CUALES SON SUS COMPONENTES?

Están compuestos por una base asfáltica (cemento asfáltico) y un fluidificante volátil que puede ser bencina, kerosene, aceite o agua con emulsificador. El fluidificante se agrega con el propósito de dar al asfalto la viscosidad necesaria para poderlo mezclar y trabajar con los áridos a baja temperatura. Una vez elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el cemento asfáltico que envuelve y cohesiona las partículas de agregado.

Page 5: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

COMO SE CLASIFICAN?

De acuerdo al grado de volatilización del fluidificante (mas o menos volátil) los asfaltos líquidos se pueden clasificar en tres tipos:

Curado Rápido (RC)

Curado Medio (MC)

Curado Lento (SC)

Page 6: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CURADO RAPIDO

Estos asfaltos tienen como fluidificante bencina o nafta, se designan con las letras RC (rapid curing) seguidas con un número que indica el grado de viscosidad cinemática que tienen, medida en centistokes. 1ST = 10E-4 M2\SEG

Las características del solvente son:

Alta volatilidad Punto de ebullición bajo

Page 7: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CURADO RAPIDO

Existen los siguientes asfaltos:

GRADOGRADORESIDUO RESIDUO

ASFALTICO EN ASFALTICO EN VOLUMENVOLUMEN

RC-70RC-70 55.00%55.00%

RC-250RC-250 65.00%65.00%

RC-800RC-800 75.00%75.00%

RC-3000RC-3000 80.00%80.00%

Page 8: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CURADO MEDIO

Asfaltos cuyo fluidificante es kerosene, se designan con las letras MC (medium curing) seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los asfaltos MC son los siguientes:

GRADOGRADORESIDUO RESIDUO

ASFALTICO EN ASFALTICO EN VOLUMENVOLUMEN

MC-30MC-30 50.00%50.00%

MC-70MC-70 55.00%55.00%

MC-250MC-250 67.00%67.00%

MC-800MC-800 75.00%75.00%

MC-MC-300300

00 80.00%80.00%

Page 9: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CURADO LENTO

Asfaltos cuyo fluidificante es aceite, relativamente poco volátil, se designan con las letras SC (slow curing) seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los SC mas usados fueron SC-70 y SC-250.

Page 10: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CARACTERIZACION FISICA DE LOS ASFALTOS LIQUIDOS

La mayoría de ensayos para la caracterización de los cementos asfálticos son utilizados en la caracterización de asfaltos líquidos

Page 11: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

VISCOCIDAD CINEMATICA

Se utiliza para la clasificación de asfaltos líquidos.

El procedimiento de ensayo es similar al utilizado en la determinación de la consistencia de los cementos asfálticos, con la diferencia que para asfaltos líquidos se determina a 60º  centígrados. En la preparación de la muestra es importante controlar la pérdida de volátiles.

Page 12: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

VISCOCIDAD CINEMATICA

Page 13: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Viscosímetro Cinemático

Viscosímetro Saybolt Furol

VISCOCIDAD CINEMATICA

Page 14: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO PARA DETERMINAR EL PUNTO DE INFLAMACION

Su objetivo es manejar con seguridad el producto durante el proceso de calentamiento.

Para los MC se utiliza la copa abierta Cleveland y para los RC y SC la copa abierta de Tag.

A diferencia del ensayo para cementos asfálticos la copa debe ser de vidrio y no de metal (Bronce), además se calienta en un baño de agua y no con llama directa.

Page 15: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO PARA DETERMINAR EL PUNTO DE INFLAMACION

Equipo de Ensayo de punto de inflamación Copa abierta de Cleveland

Termómetro

Copa llena de asfalto

Page 16: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE AGUA

Su objetivo es determinar la cantidad de agua presente en los asfaltos líquidos, ya que contenidos altos de agua pueden producir espuma durante el calentamiento generando un alto riesgo para el operador.

Se coloca un determinado volumen de ligante en una retorta de vidrio o metal y se le adiciona nafta o xilol, a la retorta se le adiciona un condensador que evacua en un colector graduado. Al calentar y en presencia de agua, esta se une con el solvente en el colector; permitiendo así leer su contenido.

Page 17: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE AGUA

Determinación del contenido de agua

Page 18: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO DE DESTILACION

Su objetivo es determinar la proporción y características de los disolventes que contiene un asfalto líquido.

Se utiliza para determinar las cantidades de disolventes destilados a distintas temperaturas, estudiando así sus características de evaporación y velocidades de curado.

Terminada la destilación se obtiene un residuo asfáltico el cual no es igual al que queda después del curado; aunque tiene características similares. Este residuo es llamado cemento asfáltico residual.

Page 19: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO DE DESTILACION

Se coloca 200 ml de asfalto líquido en un matraz de destilación el cual está conectado a un condensador. Se calienta gradualmente y se recoge el disolvente en probetas graduadas a las temperaturas de 160, 175, 190, 225, 260, 316 y 360º C.

Cuando se alcanzan los 360º C se mide la cantidad de residuo y se expresa en porcentaje volumétrico de la muestra original.

Page 20: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ENSAYO DE DESTILACION

Ensayo de destilación

Page 21: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

CURADO EN UN ASFALTO LIQUIDO

Proceso de evaporación de los disolventes que contiene, este se inicia inmediatamente el asfalto líquido se expone a los agentes atmosféricos y se da por terminado cuando se ha evaporado el máximo disolvente; ya que una pequeña proporción de este queda incorporado en el asfalto permanentemente. A este proceso se debe que el producto final de un asfalto líquido es un cemento asfáltico, de mayor penetración.

Page 22: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

VARIABLES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DEL CURADO

En el proceso de volatilización de los solventes intervienen varios factores y estos inciden de manera diferente en la velocidad y tiempo de curado, según las características del proyecto. Las variables directas son:

Temperatura ambiente

Velocidad del viento

Superficie del ligante expuesta

Esfuerzos mecánicos

Características mineralógicas del agregado pétreo

Sistema utilizado en la elaboración de la mezcla asfáltica

Page 23: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

APLICACION DE LOS ASFALTOS LIQUIDOS

Curado Rápido (RC) Riegos de liga, tratamientos superficiales.

Curado Medio (MC)Bacheo

Curado Lento (SC) Riego de liga

Page 24: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Una emulsión es una dispersión fina más Una emulsión es una dispersión fina más o menos estabilizada de un líquido en o menos estabilizada de un líquido en otro, los cuales son no miscibles entre sí otro, los cuales son no miscibles entre sí y están unidos por un emulsificante, y están unidos por un emulsificante, emulsionante o emulgente. emulsionante o emulgente. Las emulsiones son sistemas formados Las emulsiones son sistemas formados por dos fases parcial o totalmente por dos fases parcial o totalmente inmiscibles, en donde una forma la inmiscibles, en donde una forma la llamada fase continua (o dispersante) y llamada fase continua (o dispersante) y la otra la fase discreta (o dispersa).la otra la fase discreta (o dispersa).

EMULSIONES

Page 25: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

DIAGRAMA ESQUEMATICO DE UNA EMULSION

Page 26: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Generalmente el tamaño de la fase discreta Generalmente el tamaño de la fase discreta tiene alguna dimensión lineal entre 1 tiene alguna dimensión lineal entre 1 nanómetro y 1 micra.nanómetro y 1 micra.

Son estos tamaños tan pequeños los que le Son estos tamaños tan pequeños los que le dan a las emulsiones sus importantes e dan a las emulsiones sus importantes e interesantes propiedades. interesantes propiedades.

Existen varios tipos de dispersiones de Existen varios tipos de dispersiones de partículas de diferentes tamaños en partículas de diferentes tamaños en diferentes tipos de medios; entre estas diferentes tipos de medios; entre estas dispersiones se encuentran las emulsiones, dispersiones se encuentran las emulsiones, las cuales son dispersiones de un líquido en las cuales son dispersiones de un líquido en otro.otro.

EMULSIONES

Page 27: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

DIFERENTES TIPOS DE SUSPENSIONES

Page 28: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Lo importante de las emulsiones no es la Lo importante de las emulsiones no es la

composición química de la muestra (ya sea composición química de la muestra (ya sea

orgánica o inorgánica), ni su origen (mineral o orgánica o inorgánica), ni su origen (mineral o

biológico), ni su estado físico (una fase o más); biológico), ni su estado físico (una fase o más);

es su tamaño la característica importante.es su tamaño la característica importante.

EMULSIONES

Page 29: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

EMULSIONES ASFALTICASEMULSIONES ASFALTICAS

Page 30: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

En el caso de emulsiones asfálticas, los líquidos no En el caso de emulsiones asfálticas, los líquidos no

miscibles son el agua y el asfalto. Adicionalmente miscibles son el agua y el asfalto. Adicionalmente

se tiene el emulgente el cual se deposita en la se tiene el emulgente el cual se deposita en la

interfase entre el agua y el asfalto y estabiliza la interfase entre el agua y el asfalto y estabiliza la

emulsión; éste depende del tipo de emulsión que emulsión; éste depende del tipo de emulsión que

se requiera.se requiera.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 31: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Las emulsiones del tipo asfáltico Las emulsiones del tipo asfáltico aparecieron en el mercado a principios del aparecieron en el mercado a principios del siglo XX en diferentes lugares y con usos siglo XX en diferentes lugares y con usos muy diversos. muy diversos.

En 1905 se empleó por primera vez una En 1905 se empleó por primera vez una emulsión asfáltica en la construcción de emulsión asfáltica en la construcción de carreteras en la ciudad de Nueva York; la carreteras en la ciudad de Nueva York; la emulsión utilizada es del tipo aniónica y se emulsión utilizada es del tipo aniónica y se empleó como una alternativa para evitar empleó como una alternativa para evitar el polvo cuando transitaban los vehículos.el polvo cuando transitaban los vehículos.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 32: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

En 1914 el estado de Indiana comenzó a En 1914 el estado de Indiana comenzó a realizar trabajos de reparación de caminos realizar trabajos de reparación de caminos empleando estas emulsiones aniónicas. empleando estas emulsiones aniónicas.

En México de 1930 a 1935 se utilizaron para la En México de 1930 a 1935 se utilizaron para la construcción de caminos.construcción de caminos.

Las emulsiones asfálticas catiónicas Las emulsiones asfálticas catiónicas aparecieron en Europa en 1953 y en Estados aparecieron en Europa en 1953 y en Estados Unidos hasta 1958. Unidos hasta 1958.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 33: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Las emulsiones cationicas se usaron Las emulsiones cationicas se usaron únicamente en la construcción de tratamientos únicamente en la construcción de tratamientos superficiales, como riego de liga y de sello. superficiales, como riego de liga y de sello.

Los países con mayor producción de Los países con mayor producción de emulsiones asfálticas son: Estados Unidos, emulsiones asfálticas son: Estados Unidos, Francia, España y Japón. Entre estos cuatro Francia, España y Japón. Entre estos cuatro países se fabrica un 40% aproximadamente de países se fabrica un 40% aproximadamente de la producción mundial de emulsión asfáltica, la producción mundial de emulsión asfáltica, que se estima actualmente próxima a los que se estima actualmente próxima a los dieciséis millones de toneladas, de la que más dieciséis millones de toneladas, de la que más del 85% es del tipo catiónico.del 85% es del tipo catiónico.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 34: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Las emulsiones asfálticas simplifican significativamente Las emulsiones asfálticas simplifican significativamente

el procedimiento de asfaltado de carreteras, ya que se el procedimiento de asfaltado de carreteras, ya que se

aplican en frío, lo cual presenta un ahorro considerable, aplican en frío, lo cual presenta un ahorro considerable,

en la energía requerida para fundir el asfalto, sino en la en la energía requerida para fundir el asfalto, sino en la

maquinaria que se requiere para hacer el fundido in situ. maquinaria que se requiere para hacer el fundido in situ.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 35: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

En el caso del asfalto caliente, éste no se En el caso del asfalto caliente, éste no se

puede aplicar en condiciones climáticas puede aplicar en condiciones climáticas

adversas como lluvia, alta humedad, etc., adversas como lluvia, alta humedad, etc.,

pero las emulsiones asfálticas no tienen ese pero las emulsiones asfálticas no tienen ese

problema, ya que el medio en el cual viene problema, ya que el medio en el cual viene

el asfalto es precisamente agua. el asfalto es precisamente agua.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 36: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Mediante el uso de emulsificantes apropiados, Mediante el uso de emulsificantes apropiados,

se puede controlar ampliamente el tiempo de se puede controlar ampliamente el tiempo de

ruptura de las emulsiones, ya que es posible ruptura de las emulsiones, ya que es posible

tener emulsiones de rompimiento rápido, tener emulsiones de rompimiento rápido,

lento e intermedio. Esto permite tener un lento e intermedio. Esto permite tener un

amplio control en el uso de las emulsiones amplio control en el uso de las emulsiones

para IS diferentes tipos de aplicación. para IS diferentes tipos de aplicación.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 37: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Las emulsiones permiten la aplicación de los Las emulsiones permiten la aplicación de los

asfaltos (modificados o no) sobre el substrato asfaltos (modificados o no) sobre el substrato

pétreo a bajas temperaturas, con un control amplio pétreo a bajas temperaturas, con un control amplio

en el tiempo de rompimiento de la emulsión.en el tiempo de rompimiento de la emulsión.

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 38: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Son compuestos orgánicos; tienen una parte hidrofóbica Son compuestos orgánicos; tienen una parte hidrofóbica

(generalmente es una cadena hidrocarbonada ya sea (generalmente es una cadena hidrocarbonada ya sea

lineal o cíclica) que es soluble en el medio orgánico (en lineal o cíclica) que es soluble en el medio orgánico (en

nuestro caso en el asfalto) y una parte hidrofílica nuestro caso en el asfalto) y una parte hidrofílica

(generalmente es un grupo polar de tipo orgánico o (generalmente es un grupo polar de tipo orgánico o

inorgánico), soluble en el medio acuoso. inorgánico), soluble en el medio acuoso.

EMULSIFICANTES

Page 39: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

EMULSIONES ANIONICASEMULSIONES ANIONICAS

En este tipo de emulsiones el agente En este tipo de emulsiones el agente

emulsificante le confiere una polaridad emulsificante le confiere una polaridad

negativa a los glóbulos, o sea que negativa a los glóbulos, o sea que

éstos adquieren una carga negativa.éstos adquieren una carga negativa.

Page 40: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

EMULSIONES CATIONICASEMULSIONES CATIONICAS

En este tipo de emulsiones el agente En este tipo de emulsiones el agente emulsificante le confiere una polaridad emulsificante le confiere una polaridad positiva a los glóbulos, o sea que éstos positiva a los glóbulos, o sea que éstos adquieren una carga positiva.adquieren una carga positiva.

Este tipo de emulsiones produce una buena Este tipo de emulsiones produce una buena adhesión química entre el sistema asfáltico y adhesión química entre el sistema asfáltico y el sustrato pétreo. el sustrato pétreo.

Esto es importante para el buen desempeño Esto es importante para el buen desempeño del asfalto.del asfalto.

Page 41: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

EMULSIONES ASFALTICAS

Page 42: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Los emulsificantes son los que, producida la Los emulsificantes son los que, producida la

emulsión, se sitúan en su mayor parte en la emulsión, se sitúan en su mayor parte en la

“interfase”. Su parte hidrofóbica se dirige “interfase”. Su parte hidrofóbica se dirige

hacia el asfalto y su parte polar hacia el hacia el asfalto y su parte polar hacia el

agua.agua.

Los emulsificantes estabilizan el sistema.Los emulsificantes estabilizan el sistema.

EMULSIFICANTES

Page 43: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

ROMPIMIENTO DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS

El rompimiento en la emulsión de

asfalto es la unión de la fase dispersa

(asfalto) y separación de la fase

dispersante (solución jabonosa), el

agua se evapora y los aditivos y

químicos se incorporan al cemento

asfáltico mejorando sus cualidades

físicas y químicas.

Page 44: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Este fenómeno de rompimiento o ruptura de la emulsión ocurre debido a la carga eléctrica que tiene el material pétreo. La carga que tiene el material pétreo neutraliza la carga de las partículas de asfalto en la emulsión, permitiendo que se acerquen unas a otras para formar agregados de gran tamaño; estos agregados son los que se depositan sobre el material pétreo formando una capa asfáltica. Durante este proceso el agua es eliminada del sistema asfalto-pétreo.

ROMPIMIENTO DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS

Page 45: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

En el proceso de desestabilización, la

emulsión como va perdiendo agua, pasa

por una emulsión inversa en donde el

asfalto forma la fase continua y el agua

la fase discreta, o sea que se forman

pequeñas gotas de agua en el interior del

asfalto, las cuales posteriormente,

cuando se deposita la capa de asfalto,

son eliminadas.

Page 46: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas
Page 47: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

En general, los factores que influyen en la ruptura de la emulsión aniónica son:

la evaporación de la fase acuosa.

la difusión del agua de la emulsión

la absorción superficial de una parte

del emulsificante en el material

pétreo.

Page 48: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

La ruptura de la emulsión catiónica se produce por:

la absorción de la parte polar del emulgente por los agregados (hace que las partículas del asfalto se adhieran inmediatamente a las partículas del material pétreo, aun en presencia de humedad).

Page 49: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

La forma de rompimiento de las

emulsiones asfálticas catiónicas

mejora la adherencia y permite una

mejor distribución de la mezcla dentro

de la masa del agregado pétreo;

adicionalmente permite proseguir los

trabajos de asfaltado en regiones con

climas húmedos o durante una

temporada de lluvias, garantizando la

apertura de caminos al tránsito en un

corto período de tiempo.

Page 50: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Las emulsiones catiónicas cubren el 95% del mercado y son las más utilizadas.

Las emulsiones aniónicas cubren el 5% del mercado y generalmente se la utiliza con materiales calcáreos y dolomita.

Las emulsiones no iónicas no se las utiliza todavía. Algunos investigadores estudian la posibilidad de que esta emulsión pueda suplir a las dos nombradas anteriormente.

Page 51: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Las emulsiones son clasificadas por la velocidad en que las gotas de asfalto se juntan, restaurando la cantidad de cemento asfáltico utilizado. Se emplean los siguientes términos que han sido adaptados para simplificar y estandarizar esta clasificación:

• RS = (Rapid – setting) rotura rápida

• MS = (medium – setting) rotura

media

• SS = (slow – setting) rotura lenta

Page 52: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Estos términos se pueden encontrar acompañados de letras y números tales como:

La C que significa que la emulsión es Catiónica, y la letra A significa que la emulsión es Aniónica.

Las letras minúsculas de h = (hard ) dura y S = (soft) blanda, significa que la presencia del cemento asfáltico es duro o blando.

Page 53: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Y se le agrega al nombre de la emulsión la letra P, cuando se necesita mejorar la calidad del cemento asfáltico mediante la incorporación de una cantidad mínima de polímeros al 3% en sólido, aumentando la susceptibilidad térmica del asfalto.

Los números en la clasificación indican la viscosidad relativa de la emulsión Ejm: CRS-1, el 1 indica la viscosidad y CRS-2, el 2 indica que es más viscoso que el anterior.

Page 54: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

“La viscosidad de una emulsión de rotura lenta es baja, y se le considera de esta forma, porque tiene que envolver a los finos”

Page 55: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Emulsiones de Rompimiento Rápido:

Estas se utilizan para riegos de liga y carpetas por el sistema de riegos

Las emulsiones CRS se utilizan para los tratamientos superficiales simples, las especificaciones técnicas de ASTM/AASTHO indican que existen dos tipos de viscosidades, una viscosidad de 20-100 que es representada con un subíndice 1 (CRS1) y la otra 100-400 SF que se representa con un subíndice 2,(CRS2).

Page 56: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Emulsiones de Rompimiento Medio:

Estas normalmente se emplean para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta, especialmente cuando el contenido de finos es menor o igual al 2%, así como en trabajos de conservación tales como bacheos, renivelaciones y sobre carpetas.Emulsiones de Rompimiento Lento:

Estas se emplean para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta y para estabilizaciones asfálticas.

Page 57: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Se utiliza la emulsión que pueda ser

controlado su esparcimiento en la vía

sin ocasionar derrames innecesarios y

cuyo esparcimiento sea uniforme, eso

se lo consigue solamente con una

viscosidad equilibrada.

Page 58: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas
Page 59: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

VARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LAS EMULSIONES

ASFÁLTICAS

Existen muchos factores que afectan la producción de Emulsiones Asfálticas, almacenaje, uso y ejecución de una emulsión asfáltica. Entre las variables que tienen un significativo efecto son:

• Propiedades químicas del cemento asfáltico base.

• Dureza y cantidad del cemento asfáltico base.

• Tamaño de la partícula de asfalto en la emulsión.

• Tipo y concentración del agente emulsificante.

Page 60: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

• Condiciones de manufacturación como

temperatura, presión, y corte de las partículas de

asfalto.

• La carga iónica de las partículas en la emulsión.

• Metodología y equipo empleado en la

elaboración de la emulsión.

• La propiedad del agente emulsificante.

• La adición de modificadores químicos o

polímeros.

• La dureza y el pH del agua.

• El pH de la emulsión.

Page 61: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

USOS DE LAS EMULSIONES CATIÓNICAS

El asfalto es un importante material termoplástico que es ampliamente usado en la construcción y sus usos se hacen extensivos a las emulsiones asfálticas catiónicas, entre los que destacan:

1. Usos generales.

2. Juntas para pavimentos hidráulicos.

3. Adhesivos.

4. Selladores.

5. Impermeabilizantes.

6. Recubrimiento de tubería especial.

Page 62: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

7. Para tratamientos superficiales, para pavimentos

asfálticos, en carreteras y aeropistas:

- Riegos de impregnación.

- Riegos de imprimación o penetración.

- Riegos negros con emulsión diluida.

- Riegos de liga. de sello con arena o gravilla

seleccionada.

8. Bacheo.

9. En la masa o mezcla asfáltica, para carreteras y

aeropistas.

10. Mezcla cerrada y mezcla abierta.

11. Grava - emulsión y arena – emulsión.

12. Penetración.

13. Impregnación.

Page 63: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Recomendaciones para el uso Recomendaciones para el uso de Emulsiones Asfálticasde Emulsiones Asfálticas

Page 64: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Si el depósito se usó para almacenar Si el depósito se usó para almacenar emulsiones aniónicas y se van a emulsiones aniónicas y se van a almacenar emulsiones catiónicas, es almacenar emulsiones catiónicas, es necesario neutralizar la acción de aquella necesario neutralizar la acción de aquella lavando el tanque, primero con agua y lavando el tanque, primero con agua y posteriormente con ácido clorhídrico posteriormente con ácido clorhídrico diluido al uno por ciento.diluido al uno por ciento.

Por el contrario, si el depósito se usó para Por el contrario, si el depósito se usó para almacenar emulsiones catiónicas y se almacenar emulsiones catiónicas y se quiere almacenar emulsiones aniónicas, se quiere almacenar emulsiones aniónicas, se tendrá que lavar con agua y neutralizarlo tendrá que lavar con agua y neutralizarlo con sosa cáustica al 0.3 por ciento.con sosa cáustica al 0.3 por ciento.

Page 65: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Para descargar más emulsión sobre la Para descargar más emulsión sobre la ya almacenada, es necesario que el ya almacenada, es necesario que el tubo de descarga llegue al fondo para tubo de descarga llegue al fondo para no romper la nata de la superficie, de no romper la nata de la superficie, de otra forma, se corre el riesgo de obstruir otra forma, se corre el riesgo de obstruir las bombas.las bombas.

Cuando una fábrica o compañía está Cuando una fábrica o compañía está establecida permanentemente en una establecida permanentemente en una región donde se registran temperaturas región donde se registran temperaturas muy bajas, los tanques deben tener un muy bajas, los tanques deben tener un sistema de calentamiento adecuado o sistema de calentamiento adecuado o estar cubiertos con algún sistema estar cubiertos con algún sistema aislante, para evitar la congelación.aislante, para evitar la congelación.

Page 66: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Cuando los tanques de almacenamiento Cuando los tanques de almacenamiento sean los que usa una compañía sean los que usa una compañía constructora, los depósitos se constructora, los depósitos se protegerán con mechones alrededor, lo protegerán con mechones alrededor, lo que será suficiente para que no baje la que será suficiente para que no baje la temperatura. Si los tanques están temperatura. Si los tanques están enterrados, no hay necesidad de tomar enterrados, no hay necesidad de tomar otra medida para evitar la congelaciónotra medida para evitar la congelación

Antes de recibir una emulsión en obra, Antes de recibir una emulsión en obra, se recomienda comprobar su calidad y se recomienda comprobar su calidad y el tipo de emulsión de que se trate, el tipo de emulsión de que se trate, haciendo las pruebas de identificación haciendo las pruebas de identificación que se recomiendan en cada caso.que se recomiendan en cada caso.

Page 67: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Cuando los tanques de almacenamiento Cuando los tanques de almacenamiento sean los que usa una compañía sean los que usa una compañía constructora, los depósitos se constructora, los depósitos se protegerán con mechones alrededor, lo protegerán con mechones alrededor, lo que será suficiente para que no baje la que será suficiente para que no baje la temperatura. Si los tanques están temperatura. Si los tanques están enterrados, no hay necesidad de tomar enterrados, no hay necesidad de tomar otra medida para evitar la congelaciónotra medida para evitar la congelación

Antes de recibir una emulsión en obra, Antes de recibir una emulsión en obra, se recomienda comprobar su calidad y se recomienda comprobar su calidad y el tipo de emulsión de que se trate, el tipo de emulsión de que se trate, haciendo las pruebas de identificación haciendo las pruebas de identificación que se recomiendan en cada caso.que se recomiendan en cada caso.

Page 68: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

La temperatura ambiente al aplicarse la La temperatura ambiente al aplicarse la emulsión, deberá ser de 10 ºC mínimos y emulsión, deberá ser de 10 ºC mínimos y en ascenso y nunca debe de hacerse en ascenso y nunca debe de hacerse cuando baje la temperatura durante la cuando baje la temperatura durante la noche.noche.

La emulsión, una vez que es La emulsión, una vez que es desestabilizada (o sea que ya se produjo desestabilizada (o sea que ya se produjo el rompimiento), no debe de re-el rompimiento), no debe de re-emulsificarse aún en presencia de agua y emulsificarse aún en presencia de agua y del paso de los vehículos; por este del paso de los vehículos; por este motivo es muy importante que el motivo es muy importante que el emulsificante sea el adecuado.emulsificante sea el adecuado.

Page 69: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

VENTAJAS DE LAS EMULSIONESVENTAJAS DE LAS EMULSIONES

Las ventajas de las emulsiones Las ventajas de las emulsiones asfálticas pueden sintetizarse por su asfálticas pueden sintetizarse por su gran versatilidad y comportamiento: gran versatilidad y comportamiento: reducen el consumo de energía reducen el consumo de energía respecto a los diluidos (1200 vs 16800 respecto a los diluidos (1200 vs 16800 KJ/lKJ/l))

Page 70: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Es un ligante asfáltico no contaminante ni Es un ligante asfáltico no contaminante ni peligroso, ya que contienepeligroso, ya que contiene del 35 al 40% del 35 al 40% de agua como solvente.de agua como solvente.

Su manejo es sencillo y seguro, gracias a Su manejo es sencillo y seguro, gracias a su baja viscosidad asu baja viscosidad a temperatura temperatura ambiente.ambiente.

Tiene un límite de almacenamiento y es Tiene un límite de almacenamiento y es muy amplio, ya que puede sermuy amplio, ya que puede ser almacenado por semanas o meses, almacenado por semanas o meses, debido entre otras cosas a la igualdaddebido entre otras cosas a la igualdad de de las densidades de sus componentes.las densidades de sus componentes.

Page 71: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Los problemas que hicieron declinar la Los problemas que hicieron declinar la aplicación de las emulsiones aplicación de las emulsiones convencionales han sido: malas convencionales han sido: malas experiencias de obra por empleo de experiencias de obra por empleo de materiales deficientes tanto de áridos materiales deficientes tanto de áridos como de emulsiones, mala ejecución de como de emulsiones, mala ejecución de los trabajos (maquinaria inadecuada y los trabajos (maquinaria inadecuada y personal no capacitado), deficientes personal no capacitado), deficientes condiciones de almacenaje, aumento de condiciones de almacenaje, aumento de solicitaciones de la calzada, aparición solicitaciones de la calzada, aparición de técnicas innovadoras, etc.de técnicas innovadoras, etc.

Page 72: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Tiene una gran adhesión con cualquier Tiene una gran adhesión con cualquier agregado pétreo, a pesar deagregado pétreo, a pesar de condiciones de humedad adversas condiciones de humedad adversas debido a la enormedebido a la enorme dispersión de lasdispersión de las partículas de asfalto de tamaño muy partículas de asfalto de tamaño muy pequeño y al uso de agentespequeño y al uso de agentes

emulsificantes de tipo catiónico.emulsificantes de tipo catiónico.

Se aplica en un lapso muy corto de Se aplica en un lapso muy corto de tiempo, lo que permite la pronta tiempo, lo que permite la pronta funcionalidad de la obra en que se esté funcionalidad de la obra en que se esté usando.usando.

Page 73: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Presenta un bajo costo de la fase Presenta un bajo costo de la fase dispersante, que es el agua.dispersante, que es el agua.

Se emplean materiales pétreos locales, lo Se emplean materiales pétreos locales, lo que elimina la transportación de este tipo que elimina la transportación de este tipo de materiales por grandes distancias.de materiales por grandes distancias.

El equipo de aplicación es mucho más El equipo de aplicación es mucho más sencillo debido a que todos sus sencillo debido a que todos sus componentes se aplican a temperatura componentes se aplican a temperatura ambiente.ambiente.

Page 74: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Por su aplicación en frío, ayuda a no Por su aplicación en frío, ayuda a no alterar el medio ambiente y queda alterar el medio ambiente y queda suprimida la emisión de humos o gases.suprimida la emisión de humos o gases.

El empleo del agua como solvente no El empleo del agua como solvente no crea problema de su desperdicio, ya crea problema de su desperdicio, ya que es recuperable.que es recuperable.

Page 75: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas

Especificaciones exigidas por el Especificaciones exigidas por el instituto nacional de vías a las instituto nacional de vías a las emulsiones asfálticas colombianasemulsiones asfálticas colombianas

Page 76: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas
Page 77: Asfaltos Liquidos y Emulsiones Asfalticas