Asfaltos Oxidados o Soplados

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  • 7/25/2019 Asfaltos Oxidados o Soplados

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    Clasifcacin de

    Asaltos

    Morales Davalos Mauricio

    Snchez Centeno Manuel De Jess

    Brgido Snchez Jos Juan

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    Introduccin

    El asfalto es un material de los llamadostermoplsticos es o!tenido como el residuo en elproceso de re"naci#n del petr#leo crudo$ Esto hace%ue el control de calidad de este material seapo!re$

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    &ntroducci#n'

    Sin em!argo este es un material de sumaimportancia para la industria de la construcci#n por suspropiedades de consistencia adhesividadimpermea!ilidad ( dura!ilidad ( so!re todo por el !a)ocosto (a %ue como mencionamos es el residuo en elproceso de re"naci#n del petr#leo$

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    Defnicin por la SCT en la NCMT405001/05 Calidad de

    Materiales As!lticos"

    El asfalto es un material !ituminoso de color negroconstituido principalmente por asfaltenos resinas (aceites elementos %ue proporcionan caractersticas deconsistencia aglutinaci#n ( ductilidad$

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    &ntroducci#n'

    Segn el &M* el asfalto tiene varios nom!res como+

    ,sfalto o !itumen

    -afta.!etunes

    Betn

    Cemento asfltico Chapopote$

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    &ntroducci#n'

    /especto a sus propiedades mecnicas stas sonmu( po!res (a %ue es %ue!radizo a !a)astemperaturas ( 0u(e a temperaturas un poco arri!a dela temperatura am!iente1 tiene adems una !a)arecuperaci#n elstica$ *odos estos factores limitanampliamente su rango de utilidad$

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    &ntroducci#n'

    2or estas razones este material tiene %ue seraditivado o modi"cado para me)orar su!stancialmentesus propiedades$

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    Clasifcacin

    de los Asaltos

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    Clasi"caci#n de los ,sfaltos'

    3os materiales asflticos se clasi"can en cementosasflticos emulsiones asflticas ( asfaltos re!a)adosdependiendo del vehculo %ue se emplee para suaplicaci#n como se indica en la siguiente ta!la deacuerdo a la norma -4CM*454674668967$

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    Clasi"caci#n de los ,sfaltos'

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    Ce#ento As!ltico

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    Se presentan como una masa negra ( !rillante cu(aconsistencia vara con la temperatura$

    2rovienen de la fracci#n pesada de la destilaci#n delpetr#leo crudo$

    Es tam!in elemento !ase para la fa!ricaci#n deasfaltos re!a)ados ( emulsiones$

    3as caractersticas ms importantes son+ lasuscepti!ilidad a la temperatura la viscoelasticidad( el enve)ecimiento$

    Se clasi"ca segn su ;iscosidad ,!soluta medida a

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    , altas temperaturas >?866 @CA o !a)o cargasostenida >por e)emplo movimientos lentos oestacionamiento de camionesA el cemento asflticoacta como un l%uido viscoso

    , mu( !a)a temperatura >por e)emplo menor a 6=CA

    se comporta como un s#lido elstico

    DEFINICIN Y CARACTERSTICAS GENERALES

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    C$M$NT%S AS&'(TIC%S )*AD% +)

    Se !asan en el desempeo del pavimento$

    El cemento asfltico se especi"ca conforme a lastemperaturas mima ( mnima %ue se esperan en ellugar de su aplicaci#n dentro de las cuales se aseguraun desempeo >performanceA adecuado para resistirdeformaciones o agrietamientos por temperaturas!a)as o por fatiga en condiciones de tra!a)o %ue sehan correlacionado con ensa(es especiales (

    simulaciones de enve)ecimiento a corto ( a largoplazo$$

    3as propiedades fsicas eigidas se mantienen sincam!ios1 sin em!argo vara la temperatura para la cualel cemento asfltico de!e cumplir esas propiedades$

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    )*AD% D$ D$S$M+$,% -+).

    El grado 2 permite elegir el cemento asfltico msadecuado para determinada o!ra en funci#n del climadominante ( de la magnitud del trnsito a %ue estarsu)eta durante su vida til$

    2or e)emplo un cemento asfltico clasi"cado como 2

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    3os grados 2 pueden ser tantos ( tan amplios comola gama de temperaturas %ue se registran en el passin em!argo para "nes prcticos es recomenda!leseleccionar un cemento asfltico %ue corresponda auno de los tres >GA grados 2 %ue se indican en laHigura de acuerdo con el clima de la zona geogr"cadonde se le pretenda utilizar pero considerando %uedentro de una misma zona las condiciones del climaen un rea determinada pueden variar lo %ue se de!etomar en cuenta para elegir el rado 2 adecuado$

    )*AD% D$ D$S$M+$,% -+).

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    3a temperatura mima del rado 2 seleccionado

    segn el clima se a)usta de acuerdo con laintensidad del trnsito esperada en trminos delnmero de e)es e%uivalentes de ocho coma dos>IA toneladas cumulados durante un periodo deservicio del pavimento de diez >86A aos >386A ( deacuerdo con la velocidad de operaci#n$

    )*AD% D$ D$S$M+$,% -+).

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    *$ISIT%S D$ CA(IDAD +A*AC$M$NT%S AS&'(TIC%S)*AD% +)

    3os cementos asflticos rado 2 antes ( despusde enve)ecidos en el la!oratorio para simular lascondiciones del enve)ecimiento %ue se esperatengan durante su vida til en la o!ra cumplirn

    con los re%uisitos de calidad %ue se indican en la*a!la

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    Ce#ento As!ltico

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    Conceptos +

    Emulsi#n

    Emulsi"cante

    Emulsiones ,sfalticas

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    Emulsi#n

    2odemos de"nir una emulsi#n como una dispersi#n"na ms o menos esta!ilizada de un l%uido en otro loscuales son no misci!les entre s ( estn unidos por unemulsi"cante emulsionante o emulgente$

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    Emulsi#n'

    3as emulsiones son sistemas formados por dosfases parcial o totalmente inmisci!les en donde unaforma la llamada fase continua >o dispersanteA ( la otrala fase discreta >o dispersaA$

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    Emulsi#n'

    eneralmente el tamao de la fase discreta tienealguna dimensi#n lineal entre 8 nan#metro ( 8 micra$Son estos tamaos tan pe%ueos los %ue le dan a lasemulsiones sus importantes e interesantespropiedades$ 3a ciencia %ue trata con las emulsioneses multidiciplinaria (a %ue involucra fsica %umica

    !iologa etc$

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    Emulsi#n'

    Eisten varios tipos de dispersiones de partculasde diferentes tamaos en diferentes tipos de medios$En la siguiente *a!la se muestran los diferentes tiposde suspensiones %ue eisten+

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    Emulsi#n'

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    $#ulsifcante

    3os emulsi"cantes son compuestos orgnicos de pesomolecular relativamente elevado$

    3os emulsi"cantes estn compuestos generalmentepor un radical alKilo / el cual es hidrof#!ico ( uncomponente hidroflico %ue se encuentransaponi"cados ( con el contacto con el agua sedisocian %uedando con cargas negativas o positivassegn el tipo de emulsi"cante$

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    $#ulsiones As!lticas

    En el caso de emulsiones asflticas los l%uidos nomisci!les son el agua ( el asfalto$ ,dicionalmente setiene el emulgente el cual se deposita en la interfaceentre el agua ( el asfalto ( esta!iliza la emulsi#n1 ste

    depende del tipo de emulsi#n %ue se re%uiera$

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    Tipos de $#ulsionesAs!lticas

    Eisten dos tipos de emulsiones segn laconcentraci#n de cada una de esas fases+

    Emulsi#n directa %ue es a%uella en %ue la fasehidrocar!onada est dispersa en la parte acuosa1

    3a inversa la fase acuosa est dispersa en la partehidrocar!onada$

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    *ipos de Emulsiones ,sflticas'

    3as emulsiones asflticas pueden ser clasi"cadasde acuerdo al tipo de emulgente usado$ En este caso

    podemos ha!lar de dos tipos+

    ,ni#nicas

    Cati#nicas

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    $#ulsiones Aninicas

    En este tipo de emulsiones el agente emulsi"cantele con"ere una polaridad negativa a los gl#!ulos o sea%ue stos ad%uieren una carga negativa$

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    $#ulsiones Catinicas

    En este tipo de emulsiones el agente emulsi"cantele con"ere una polaridad positiva a los gl#!ulos o sea%ue stos ad%uieren una carga positiva$

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    *ipos de Emulsiones ,sflticas'

    /especto a la esta!ilidad de las emulsionesasflticas stas se pueden clasi"caren los siguientestipos+

    De *o#pi#iento *!pido De *o#pi#iento Medio

    De *o#pi#iento (ento +ara I#pre2nacin S3per $stales

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    De *o#pi#iento *!pido

    Estas se utilizan para riegos de liga ( carpetas porel sistema de riegos >con ecepci#n de la emulsi#nconocida como EC/.

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    De *o#pi#iento Medio

    Estas normalmente se emplean para carpetas demezcla en fro ela!oradas en planta especialmentecuando el contenido de "nos es menor o igual al Las como en tra!a)os de conservaci#n tales como!acheos renivelaciones ( so!recarpetas$

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    De *o#pi#iento (ento

    Estas se emplean para carpetas de mezcla en froela!oradas en planta ( para esta!ilizaciones asflticas$

    Estas se utilizan para impregnaciones de su!.!ases (9o!ases hidrulicas$

    +ara I#pre2nacin

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    *ipos de Emulsiones ,sflticas'

    S3per $stales6

    Estas se emplean en la esta!ilizaci#n de materiales (en la recuperaci#n de pavimentos$

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    *o#pi#iento de las $#ulsionesAs!lticas

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    /ompimiento de las Emulsiones ,sflticas'

    Este fen#meno de rompimiento o ruptura de laemulsi#n ocurre de!ido a la carga elctrica %ue tiene elmaterial ptreo$ 3a carga %ue tiene el material ptreoneutraliza la carga de las partculas de asfalto en laemulsi#n permitiendo %ue se acer%uen unas a otraspara formar agregados de gran tamao$

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    /ompimiento de las Emulsiones ,sflticas'

    Durante este proceso el agua es eliminada delsistema asfalto.ptreo$ 3a emulsi#n como va perdiendoagua pasa por una emulsi#n inversa en donde elasfalto forma la fase continua ( el agua la fasediscreta$

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    Clasifcacin del Material +7treo

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    Clasi"caci#n del Material 2treo'

    Es necesario conocer el tipo de material ptreo %uese tiene para determinar el tipo de emulsi#n asflticams apropiada$

    3a clasi"caci#n de las rocas tiene en cuenta laproporci#n en slice %ue contienen$

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    Clasi"caci#n del Material 2treo'

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    Clasi"caci#n del Material 2treo'

    Durante muchos aos se tuvo la idea %uelos materiales silceos cidos tenan cargaselctricas negativas ( %ue los materialessilceos !sicos o alcalinos cargas positivas$Sin em!argo en tra!a)os de investigaci#nrecientes ha %uedado esta!lecido %ue todoslos agregados ptreos tienen cargas elctricasnegativas inclu(endo granitos calizasdolomitas areniscas !asalto ( cuarzo$

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    *eco#endaciones para el so de $#ulsiones

    As!lticas

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    /ecomendaciones para el so de Emulsiones ,sflticas'

    1.

    Si el dep#sito se us# para almacenaremulsiones ani#nicas ( se van a almacenaremulsiones cati#nicas es necesario neutralizarla acci#n de a%uella lavando el tan%ue primerocon agua ( posteriormente con cidoclorhdrico diluido al uno por ciento$

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    /ecomendaciones para el so de Emulsiones ,sflticas'

    8.

    2or el contrario si el dep#sito se us# paraalmacenar emulsiones cati#nicas ( se %uierealmacenar emulsiones ani#nicas se tendr %uelavar con agua ( neutralizarlo con sosacustica al 6$G por ciento$

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    /ecomendaciones para el so de Emulsiones ,sflticas'

    9.

    2ara descargar ms emulsi#n so!re la (aalmacenada es necesario %ue el tu!o dedescarga llegue al fondo para no romper lanata de la super"cie de otra forma se corre elriesgo de o!struir las !om!as$

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    /ecomendaciones para el so de Emulsiones ,sflticas'

    4.

    Cuando una f!rica o compaa estesta!lecida permanentemente en una regi#ndonde se registran temperaturas mu( !a)aslos tan%ues de!en tener un sistema decalentamiento adecuado o estar cu!iertos conalgn sistema aislante para evitar lacongelaci#n$

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    /ecomendaciones para el so de Emulsiones ,sflticas'

    5.

    na emulsi#n %ue cumple con lasespeci"caciones de calidad puede estaralmacenada durante ms de un ao si serecircula sistemticamente para mantenerlahomognea$

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    /ecomendaciones para el so de Emulsiones ,sflticas'

    :.

    3a temperatura am!iente al aplicarse laemulsi#n de!er ser de 86 @C mnimos ( enascenso ( nunca de!e de hacerse cuando !a)ela temperatura durante la noche$

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    &aricacin de $#ulsiones As!lticas

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    Ha!ricaci#nde Emulsiones ,sflticas'

    El e%uipo ( producci#n para la fa!ricaci#n de

    emulsiones es mu( simple ( fcil de conseguir en elmercado$ El pro!lema est en la formulaci#n de lasemulsiones %ue de!en adaptarse a los materialesptreos$

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    Ha!ricaci#nde Emulsiones ,sflticas'

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    T*ANS+%*T$ D$ MAT$*IA($S AS&'(TIC%S

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    *ransporte de Materiales,sflticos'

    3os materiales asflticos se transportarn desde el

    lugar de ad%uisici#n hasta el de almacenamientoutilizando pipas carros.tan%ue de ferrocarril o !u%ues.tan%ue %ue cuenten con los e%uipos %ue permitancalentar el producto cuando as se re%uiera$ 3ostan%ues sern hermticos ( tendrn tapas adecuadaspara evitar fugas ( contaminaciones$

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    C*IT$*I%S +A*A AC$+TACI;N % *$C

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    Criterios para aceptaci#n o rechazo'

    2ara %ue un material asfltico sea aceptado por laSecretara antes de su utilizaci#n el Contratista de

    N!ra o el proveedor entregar a la Secretara uncerti"cado de calidad por cada lote o suministro %uegarantice el cumplimiento de todos los re%uisitosesta!lecidos segn el tipo de material asflticoesta!lecido en el pro(ecto autorizado por la Secretaraepedido por su propio la!oratorio o por un la!oratorio

    eterno$

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    Criterios para aceptaci#n o rechazo'

    El Contratista de N!ra realizar las prue!asnecesarias en muestras o!tenidas como seesta!lece en el Manual M4MM2454674668Muestreo de Materiales ,sflticos ( mediantelos procedimientos de prue!a contenidos en losManuales %ue se sealan en la Clusula C$ dela norma -4CM*454674668967 en el nmero (con la periodicidad %ue se esta!lezca en elpro(ecto autorizado por la Secretara$

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    Asaltos *ea>ados

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    ,sfaltos re!a)ados'

    3os asfaltos re!a)ados se preparan agregando solventes ligerosdel petr#leo ( se clasi"can en G grupos+

    AS&A(T%S

    *$?A@AD%S

    ,sfaltos defraguadorpido H/

    Solvente del tipode la nafta o

    gasolina

    &*0&*1&*8&*9&*4

    ,sfaltos defraguado

    rpido HM

    Solvente del tipoKerosina

    &M0

    &M1&M8&M9&M4

    ,sfaltore!a)ados de

    fraguado lentoH3

    Solvente deltipo de aceite

    ligero

    &(0&(1&(8&(9&(4

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    Empleo De ,sfaltos /e!a)ados

    Asaltos de ra2uado r!pido &*

    Se emplean en nuestro medio para la construcci#n de su!.!ase ( !ase

    esta!ilizada riegos de liga carpetas de riegos por lo general se utilizan Hr. Hr.GHr.5 recomendando H/.G

    Asaltos de ra2uado r!pido &*

    Se emplean en riegos de impregnaci#n de !ase de pavimentos 0ei!les ( su!.

    !ase de pavimentos riegos preferentemente se usan HM.6 ( HM.8

    Asaltos de ra2uado r!pido &(

    Se usa!a en caminos revestidos

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    Te#peraturas reco#endadas deaplicacin

    3a temperatura a la %ue serecomienda aplicar tiene unado!le "nalidad

    Dar la adecuada viscosidad paracu!rir ( mo)ar todos los agregados( otras super"cies en %ue serieguen

    Evitar peligro de incendio dada lavolatilidad de los solventes >H/ (HMA

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    2ropiedades

    2unto de in0amaci#n

    ;iscosidad Sa(!olt . Hurol

    Destilaci#n

    ,gua por destilaci#n

    Se efectan en los residuos de la

    destilaci#n 2enetraci#n >Hr ( HmA

    Hlotaci#n >H3A

    Ductilidad

    Solu!ilidad

    (as propiedades del asalto sedefnen #ediante lassi2uientes prueas

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    2ropiedades

    2unto de in0amaci#n

    ;iscosidad Sa(!olt . Hurol

    Destilaci#n

    ,gua por destilaci#n

    Se efectan en los residuos de ladestilaci#n

    2enetraci#n >Hr ( HmA

    Hlotaci#n >H3A

    Ductilidad

    Solu!ilidad

    (as propiedades del asalto sedefnen #ediante lassi2uientes prueas

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    2ropiedades

    2unto de in0amaci#n

    ;iscosidad Sa(!olt . Hurol

    Destilaci#n

    ,gua por destilaci#n

    Se efectan en los residuos de ladestilaci#n

    2enetraci#n >Hr ( HmA

    Hlotaci#n >H3A

    Ductilidad

    Solu!ilidad

    (as propiedades del asalto sedefnen #ediante lassi2uientes prueas

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    2rue!as de la!oratorio

    N!tenci#n envase e identi"caci#n de muestra

    2eso espec"co relativo o densidad

    ;iscosidad sa(!olt O furol

    2rue!a de penetraci#n

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    2rue!as de la!oratorio

    2rue!a de ductilidad de asfaltos

    2rue!a de solu!ilidad