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Convenio DNV-CPA, 2007
ASFALTOS CONVENCIONALES
CPA (Comisión Permanente del Asfalto) 30 y 31 de Agosto. Buenos Aires.
Convenio DNV-CPA, 2007
Introducción.Definiciones.
Betún, asfalto, brea, alquitrán.
Obtención.Crudos, destilaciones, desasfaltado, blending.
Composición.Asfaltenos, maltenos, resinas.
ClasificaciónPenetración.Viscosidad.Superpave.
INDICE
Convenio DNV-CPA, 2007
DEFINICIONES
BETÚNMezcla compleja de hidrocarburos de color oscuro, impermeable y de granpoder aglomerante; generalmente sólido a temperatura ambiente y fluido aelevadas temperaturas. Se caracterizan por ser solubles en Sulfuro de Carbono.
ASFALTOSBetunes sólidos o semisólidos obtenidos por destilación del petróleo.
Convenio DNV-CPA, 2007
ALQUITRANESBetunes obtenidos de la destilación de fósiles, maderas u otrassustancias orgánicas.
BREASBetunes sólidos o semisólidos obtenidos de la destilación de losalquitranes.
DEFINICIONES
Convenio DNV-CPA, 2007
Parámetro Unidad BASE DURA BASE BLANDA
Penetración a 25 °C 0,1 mm 20 - 40 300
Punto de ablandamiento °C 55 - 60 ----------
Viscosidad a 60 °C Poise 4000 – 8000 40 - 100
PDA BlendingVacío
DURA
BLANDA
BASES ASFÁLTICAS
Topping
Convenio DNV-CPA, 2007
1.- De acuerdo a su CONSISTENCIA.- Penetración a 25 °C- IRAM 6691
2.- De acuerdo a su VISCOSIDAD.- Viscosidad a 60 °C- IRAM 6835
3.- De acuerdo a su PERFORMANCE.- SHRP- AASHTO MP-1
CLASIFICACIÓN
Convenio DNV-CPA, 2007
IRAM-IAPG 6604
Requisitos MétodoMín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. IRAM
Penetración a 25°C, 5seg, 100g (0,1mm 40 50 50 60 70 100 150 200 200 300 6876Indice de penetración pfeiffer -1.5 0.5 -1.5 0.5 -1.5 0.5 -1.5 0.5 -1.5 0.5 (1)Ensayo de Oliensis 6594Ductilidad a 25°C, 5cm/min (cm) 100 -- 100 -- 100 -- 100 -- 100 -- 6579Densidad a 25°C/25°C 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98 6586Solubilidad en tricloroetileno %V 99 99 99 99 99 6585Pto. de inflamación v/a, °C 230 230 230 230 230 6555Ensayo sobre resíduo de pérdida por calentamiento - RTFOT 6839Penetración retenida a 25°C, % orig. 50 50 50 40 35 6576Pérdida por calentamiento (%) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8Ductilidad a 25°C, 5cm/min (cm) 50 50 75 100 6579
Neg.
V
Neg. Neg. Neg. Neg.
I II III IV
(1) Se obtiene de tabla o fórmula
Convenio DNV-CPA, 2007
25 ºC
100 gr
COMIENZO
100 gr
25 ºC
FIN DESPUÉS DE 5 seg.
PENETRACION
PENETRACIÓN
Convenio DNV-CPA, 2007
IRAM-IAPG 6835
Requisitos MétodoMín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. IRAM
Viscosidad 60°Cm, poise 400 800 800 1600 1600 2400 2400 3600 3600 4800 6836/37Viscosidad a 135°C, cSt. 175 -- 250 -- 300 -- 350 -- 400 -- 6836/37Pto. de inflamación v/a, °C 230 -- 230 -- 230 -- 230 -- 230 -- 6555Solubilidad en tricloroetileno, %V 99 -- 99 -- 99 -- 99 -- 99 -- 6585Ensayo de Oliensis 6594Indice de penetración pfeiffer -1.5 0.5 -1.5 0.5 -1.5 0.5 -1.5 0.5 -1.5 0.5 (1)Ensayo sobre resíduo de pérdida por calentamiento - RTFOT 6839Indice de durabilidad (2) 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 (2)Ductilidad a 25°C, 5cm/min (cm) 100 75 50 40 25 6579
CA-40
Neg. Neg. Neg. Neg. Neg.
CA-5 CA-10 CA-20 CA-30
Convenio DNV-CPA, 2007
DEFINICIÓNVISCOSIDAD: Es una medida de la fricción interna delfluido; es decir, la resistencia que éste opone a fluir.
LEY DE NEWTON
F = η∗A*(dv/dx)
(dv/dx) Gradiente de velocidades; F Fuerza; A Área; η Viscosidad
Convenio DNV-CPA, 2007
F/A = τ (esfuerzo de corte)tenemos
τ = η (dv/dx) Ley de Newton
La unidad fundamental de la medida de la viscosidad absoluta es el poise:
ν = (F/A) / (dv/dx) = dinas * seg / cm2 = poise
Viscosidad cinemática de un fluido (Newtoniano)
ν = η/δ = poise*cm3 / g = cm2 / seg = stoke
DEFINICIÓN
Convenio DNV-CPA, 2007
El comportamiento de éste tipo de fluidos queda representado por la siguiente ley:
τ = K (dv/dx)c
K: Viscosidad aparenteC: Índice de flujo complejo
NO-NEWTONIANO
La viscosidad no solo depende de la temperatura, también del gradiente de velocidades
Convenio DNV-CPA, 2007
Permite estimar con mayor certeza el grado de aporte (del
ligante) a propiedades fundamentales de las mezclas tales
como Stiffness, Leyes de fatiga, Deformaciones permanentes.
HOMOGENEIDAD
Estimación de la susceptibilidad al envejecimientos de losligantes asfálticos. RTFOT.
INDICE DE ENVEJECIMIENTO
VENTAJAS
Convenio DNV-CPA, 2007
Asfasol F
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Penetración[0,1mm]
Visc
osid
ad [P
]NO - CORRELACIÓN
Convenio DNV-CPA, 2007
Clasificación por Penetración. IRAM 6604 – 2002
Clasificación por Viscosidad. IRAM 6538 – 2002
Ventajas de la viscosidadParámetro racional.Temperaturas de trabajo.Comportamiento reológico.Homogeneidad.
RESUMEN
Convenio DNV-CPA, 2007
INTRODUCCIÓNOrigen: Congreso de los Estados Unidos.
Programa: Strategic Highway Research Program (SHRP).
Resultado: Superior Performance Asphaltic Pavement (SUPERPAVE).
Desarrollo del programa SHRP: 1987 – 1993.
Áreas: Pavimentos Flexibles, Pavimentos Rígidos y Estructura.
Objetivo: Mejorar el comportamiento y durabilidad de las carreteras.
Convenio DNV-CPA, 2007
ASPECTOS SINGULARESSe miden propiedades físicas fundamentales.
Contempla las tres etapas de la vida útil de un asfalto.
Se definen los tres modos principales de falla.
Contempla las tres temperaturas verificadas durante la vida útil.
Los requisitos de la especificación no varían; varían las temperaturas a las cuales se realizan los ensayos.
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GRADO DE PERFORMANCE
PG 64 – 22Temperatura media, del pavimento, de 7 días
sucesivos de máxima temperatura
Tpav = f (Taire, lat, prof.)
Mínima temperatura, del pavimento, registrada en el año
Tpav = Taire
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AHUELLAMIENTOτ
γ δγ máx.
τ máx.
Tiempo
Tiempo
τ máx = 2T / π.r3
γ máx = θ.r / h
G* = τ máx/γ máx
δ = ángulo de fase.
τ
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AHUELLAMIENTOG*´ = G* . Cos d (Mód. De Corte de almac.)
G*´´ = G* . Send (Mód. De Corte de pérdida)
Comportamiento elástico
Com
portamiento Viscoso
G* 1
δ1
Wc = π . σo2 / (G* / senδ)
Wc: Trabajo disipado por ciclo
G* / sen δ
FACTOR DE DEFORMACIONES PERMANENTES
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AHUELLAMIENTO
Módulo de corte de almacenamiento
Módulo de corte de pérdida
G* 1
G* 2
δ1
δ2
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FISURACIÓN TÉRMICA
Deformación específica
Tensión
εf
σf
Def. especif. En falla = ΔL / Le
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REQUISITOS1.- Ahuellamiento (G* / sen d)
1.1.- Ligante virgen
1.2.- Residuo de RTFOT
2.- Fisuración Térmica (G* . Sen d)
2.1.- Residuo de PAV
3.- Fisuración por Fatiga (Stiffness; valor – m; Def. especif. En falla)
3.1.- Residuo de PAVS < 300 Mpa; m > 0.300
G* . sen δ < 5000 kpa
G* / sen δ > 1 kpa
G* / sen δ > 2,2 kpa
600 >S > 300 Mpa; >m 0.300,εf > 1%