8/17/2019 Materiales Aglutinantes - Semana 7

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Los aglutinantes son materiales

capaces de unir fragmentos de uno o

más materiales para formar un

conjunto compacto. Según la forma

en que llevan a cabo a la unión, se

denominan aglomerantes o

conglomerantes.

Asfaltocomo

material

aglutinanteAglomerantes generales

del pavimento exible

Alumno !os" #aniel Sig$e%asAcosta#ocente &ng. 'alor (óme) (óme)

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Asfalto como material aglutinante

Son aquellos elementos que sirven para unir o pegar en las construcciones y llevan a cabo su cometido mediante reacciones químicas en presencia deagua y aire.

El Aglutinante Orgánico es un material aglutinante abrasivo que contiene

carbono. Los aglutinantes orgánicos tienden a suavizarse con el calor.

*l Asfalto

Los asfaltos son impermeables, se utilizan como aglutinantes, pavimentos

de carreteras y recubrimientos de patios y teados.

 El asfalto es una mezcla sólida y compacta de hidrocarburos y de minerales que

mayormente es empleada para construir el pavimento de las calzadas.

Sus características físicas más destacadas son la viscosidad, su pegajosidad y su

intenso color negro. rimordial se da como aglomerante en mezclas asfálticas a

instancias de la construcción de carreteras, autovías y autopistas, ya que es capaz de

unir fragmentos de varios materiales y dar cohesión al conjunto a trav!s de

transformaciones en su propia masa que dan lugar al origen de nuevos compuestos.

 El principal componente del asfalto es el bitumen, tambi!n conocido como bet"n, el 

bitumen es la fracción residual, es decir, el fondo que queda tras la destilación

 fraccionada de petróleo, se trata de la parte más pesada y que tiene el punto de

ebullición más alto del proceso. #unque com"nmente se los suele confundir y usar los

t!rminos indistintamente, no se debe confundir al bet"n con el asfalto, ya que este

"ltimo es una mezcla de bet"n con minerales.

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 #demás, el asfalto es un material que se encuentra presente en la composición del 

 petróleo crudo.

 El origen del t!rmino viene a cuenta del $ago #sfaltities %el &ar &uerto' en la cuenca

del (ío )ordán en donde su presencia es predominante.

 ero además del mencionado $ago, el asfalto, en estado totalmente natural es factible

de ser hallado en las lagunas de algunas cuencas petroleras formando una mezcla

compleja de hidrocarburos sólidos, tal es el caso del lago de *uanoco, en +enezuela, el 

lago de asfalto más largo del mundo entero con una etensión de cuatro -ilómetroscuadrados y / millones de barriles de asfalto natural. 0tro lago similar que le sigue

en importancia es el de $a 1rea en la 2sla 3rinidad.

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Si bien resulta ser sencilla la obtención del mismo y en materia de calidad el asfalto

natural no tiene competencia, desde hace ya mucho tiempo y por una estricta cuestión

económica no se lo eplota, sino que se lo obtiene en las refinerías petroleras como

 subproducto.

 Entre los usos que se le da al asfalto eisten dos muy importantes, por un lado, como

mencionamos, para la construcción de pavimentos de carreteras y autopistas, por sus

características adherentes, cohesivas y altamente resistentes que permiten que recibacargas importantes y permanentes. 4 tambi!n como impermeabilizante de techos, por 

ejemplo, ya que es muy poco sensible a la humedad y da resultados efectivos contra la

acción del agua que proviene de las lluvias.

Propiedades Mecánicas Básicas

!uando el asfalto es calentado a una temperatura lo su"cientemente alta, por encima de su punto de in#amaci$n, este comienza a #uidi"carse, aveces como un #uido %e&toniano y sus propiedades mecánicas pueden

de"nirse por su viscosidad. A temperaturas más baas, el asfalto es uns$lido visco'elástico, sus propiedades mecánicas son más compleas y sedescriben por su m$dulo de visco'elasticidad, conocido como el m$dulo desti(ness.

)iscosidad* La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en unviscosímetro capilar en una manera similar a la que se miden los aceiteslubricantes.

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El Ensayo +raass* Es la medida de las propiedades de quiebre del asfalto a baastemperaturas. En este ensayo, una láminametálica es recubierta con una capa de ,-mm de espesor de asfalto y es movida deuna cierta manera. La temperatura esgradualmente reducida, y el valor al cual se

 produce la rotura de la capa de asfalto sedenomina emp. +raass.El ensayo +raass nos da una indicaci$n del

riesgo de craqueo del asfalto a baas temperaturas. /ueden obtenersevariaciones del resultado de este ensayo dependiendo del origen del crudode petr$leo con que se obtuvo el asfalto.

Resistividad / Conductividad Eléctrica: El asfalto tiene una alta resistencia 0o unabaa conductividad1 y es en consecuencia un buen material aislante. Laresistencia de todos grados comerciales decrece con el incremento de la

temperatura

+enamiento del petróleoEl cemento asfáltico es un subproducto de la re"naci$n del petr$leo* es elresiduo del petr$leo re"nado despu2s de sacar de 2l las gasolinas, aceites

livianos y pesados y los polímeros para la fabricaci$n de los plásticos y otros. Son muy pocos los países del mundo que tienen petr$leo. En el proceso de re"naci$n se utiliza energía para someter al petr$leo a

temperatura y presi$n y así poder derivar los subproductos.

*stabilidad

-arsall

El ensayo 3ars4all 0AS356--71 desarrollado por el!uerpo de 8ngenieros en los a9os : y basados en conceptos formulados

 por ;ruce 3ars4all del 5epartamento deransportes del Estado de 3ississipi. !onsiste en aplicar carga vertical a unesp2cimen cilíndrico en posici$n 4orizontal. La temperatura de ensayo es deimacarga que produce la falla en el esp2cimen.La estabilidad se puede de"nir como la capacidad de la mezcla para resistir desplazamientos y deformaci$n. ?n resultado típico del ensayo deestabilidad 3ars4all es el mostrado en la "gura 7.-.La estabilidad de una mezcla depende de la fricci$n y co4esi$n interna. La

fricci$n interna entre las partículas de agregado se relaciona con suscaracterísticas geom2tricas y te>tura. La co4esi$n proviene de la capacidad

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del ligante para mantener unidas las partículas. !omo se puede apreciar, amedida que se incrementa el contenido de asfalto en la mezcla, laestabilidad tambi2n se incrementa, pero cuando se sobrepasa el límite, elasfalto puede impedir la fricci$n interna entre las partículas, resultando enmenores valores de estabilidad.

Características del cemento asfaltico

'emento Asfáltico es un ligante exible, impermeable / duradero. -ediantela aplicación de calor disminu/e su viscosidad, permitiendo me)clarse conagregados p"treos, obteni"ndose as0 una me)cla cu/as excelentescaracter0sticas an permitido un alto desarrollo tecnológico de su utili)aciónen la ingenier0a vial.

Se producen cementos asfálticos, disolvi"ndolos en destilados volátiles1esos productos se llaman asfaltos rebajados / cuando contienen solventescomo la gasolina dan lugar a asfaltos l0quidos de curado rápido / aquellosque contienen 2erosene como solvente darán asfaltos de curado medio.Se dene al 'emento Asfáltico como un material aglomerante sólido osemisólido de color negro o pardo oscuro, que se ablanda gradualmente al

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calentarse / cu/os constitu/entes predominantes son idrocarburospesados.

*l cemento asfáltico a sido utili)ado con "xito en la pavimentación de v0asdebido principalmente a que es un material altamente cementante,termoplástico, repelente del agua / es resistente al ataque de la ma/or0a delos ácidos, álcalis / sales, que posee alta elasticidad a altas temperaturas,suciente ductilidad a bajas temperaturas, baja susceptibilidad al cambio detemperatura, buena adesión / coesión / bajo contenido de parana 3altaresistencia al envejecimiento4, por lo que

5. 6roporciona una buena unión / coesión entre agregados,incrementando por ello la resistencia con la adición de espesoresrelativamente peque%os.

7. +esiste la acción mecánica de disgregación producida por lascargas aplicadas, gracias a la exibilidad dada a la estructura.

8. &mpermeabili)a la estructura del pavimento, aci"ndolo poco

sensible a la umedad / eca) contra penetración del aguaproveniente de las precipitaciones.

Ensayo S?/E@/A)E S3A

*n 6erú los m"todos de dise%o de carpetas asfálticas es -arsall /penetración, no representan el comportamiento mecánico de la carpeta+*S&S9*:'&A AL A;

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medir deformaciones4 +9B= 3simulación de envejecimiento durante lame)cla / construcción / envejecimiento 6A> 3 simulación de envejecimientoluego de @ a 5E a%os4 FF+ 3 +*=-*9+= #* >&(A #* BL*G&=: 4 propiedadesdel ligante a bajas temperaturas . #99 tensión directa evalúa agrietamiento a bajas temperaturas.

#ise%o de la estructura del agregado S-A ligante es miembro secundario /no soportara esfuer)o signicativo. Los puntos de control aseguran unabuena gradación del agregado evitando segregación, la gda asegura3tama%o máx. del agregado, porcentaje de vac0os en el agregado mineral>-A. Asegura el esqueleto del agregado satisfactorio.

#eterminación del contenido de ligante asfaltico 3 compactador giratorio'( 4,8 parámetros controlan el esfuer)o de compactación presión verticalHEE 2pa , ángulo de inclinación 5.7 I / numero de revoluciones 8E rev Jmin4 muestras de H pulg. #e dise%o ?K de vac0os de aire inicial 55K'=-6A'9A'&=: #* --A 3vac0os en el agregado mineral4 >BA vac0os llenos con asfalto.

*valuación de la sensibilidad de la me)cla a umedecimiento

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CONCLUSIONES

Es necesario comprender que en si el aglutinante es el bitumen o betún y no lacomposición de todos estos elementos ya sea betún, agregados grueso y fino, la

composición de estos recién es el llamado asfalto.

Es necesario saber la diferencia entre aglomerantes y aglutinantes para as poder saber el correcto uso de ambos elementos en la construcción y la ingeniera civil.

El aglutinante m!s conocido o m!s utili"ado en la ingeniera civil es el asfalto por esose le dio m!s importancia en esta parte del tema.

Es necesario conocer las propiedades de los aglutinantes y sobre todo en este casodel asfalto que es el m!s utili"ado en la carrera.

#a carpeta asf!ltica distribuye esfuer"os de compresión, mientras los esfuer"os detracción son absorbidos por la base con asfalto. $esde este punto de vista el ensayode tracción indirecta no representara el comportamiento de la carpeta asf!ltica, sinom!s bien un ensayo de compresión confinada cclica.