CONSIDERACIONES PARA LA ELABORACION DEL INFORME DE PRCTICA DE LA CARRERA DE TCNICO EN CONSTRUCCIN

UNIDAD TECNOLOGICA PUERTO MONTT

ASFALTOSProfesor: SR. JESUS BERTOLO CH.NOMBRE COMPLETO DE LOS ALUMNOSDiego Nicols Herrera

Bryan Mansilla

Juan Carlos Ruiz

IndiceI.- introduccion1.1.- Antecedentes generales

1.2.- Objetivos

1.2.1.- Objetivos generales

1.2.2.- Objetivos especficos

II.- Desarrollo

2.1.- Marco terico

2.1.1.- Metodologa2.2.- Aspectos Generales 2.2.1.- Usos del asfalto durante la historia

2.3.- Asfaltos 2.3.1.- Funciones

2.3.2.- Obtencin

2.3.3.- Composicin Qumica y Fsica a) Propiedades fsicas

b) Composicin qumica

2.4.- Pruebas2.4.1.- Hechas por RECOPE

a) Penetracin

b) Viscosidad

c) Punto de ablandamiento

d) Ductilidad

e) Punto de inflamacin

f) Ensayo en horno de pelcula delgada

2.4.2.- Otras pruebas

a) Solubilidad

b) 2. Peso especfico

c) 3. Destilacin

d) 4. Contenido de humedad

e) 5. Flotador

f) 6. Tamizado

2.4.3.- Comportamiento del asfalto 2.5.- Algunos Tipos de Asfalto

2.5.1.- Asfalto oxidado o soplado

2.5.2.- Asfalto slido o duro

2.5.3.- Fluxante o aceite fluxante

2.5.4.- Asfalto fillerizado

2.5.5.- Asfalto lquido

a) Asfalto de curado rpido(RC)

b) Asfalto de curado medio(MC)

c) Asfalto de curado lento(SC)

d) Road oil

2.5.6.- Asfalto emulsificado

a) Emulsin asfltica

b) Emulsin asfltica inversa

2.5.7.- Otros

a) Roca asfltica

b) Producto asfltico de imprimacin

c) Pintura asfltica

d) Gilsonita

2.5.8.- Productos prefabricados

a) Para rellenos de juntas

b) Paneles

c) Tablones

d) Bloques

2.6.- Pavimentos asflticos y tratamientos superficiales

2.6.1.- Clasificacin

2.6.2.- Control de las temperaturas

2.6.3.- Tipos de averas

a) Seguridad

b) Maquinaria necesaria

c) Causa y correcciones

I.- introduccion1.1.- Antecedentes generales

Este trabajo tiene como propsito un mayor entendimiento sobre La composicin qumica y fsica del asfalto, es necesario tener en cuenta algunos aspectos generales acerca del tema antes de darle inicio.

En una parte del trabajo se nombran algunas clases de asfaltos o sus productos, tambin como sus usos. Es de suma importancia para el entendimiento de su composicin fsico-qumica saber de dnde proviene o como se obtiene el asfalto; por dicha razn se le dedica una seccin del trabajo a los mtodos para la obtencin del asfalto. Una vez entendidos estos conceptos se pasa a la explicacin de los mtodos usados en el laboratorio para establecer las propiedades del asfalto. Para finalizar y ampliar un poco el tema se ha introducido una ltima parte al trabajo dedicada los pavimentos asflticos y a sus tratamientos superficiales.1.2.- ObjetivosLa investigacin y la comprensin de los elementos asfalticos que podemos encontrar en el mercado as como las calidades y variedades de este es vital para determinar cul es el ms idneo para un proyecto en particular, as llevar a cabalidad este y realizar un trabajo duradero y de calidad.

1.2.1.- Objetivos generalesDeterminar la importancia en la aplicacin de los elementos asfalticos, las diferentes clases y caractersticas de estos es lo primordial en esta investigacin, ya que con estos conocimientos adquiridos podremos determinar al tipo de asfalto y que dosificaciones utilizar segn las caractersticas del proyecto a ejecutar.

1.2.2.- Objetivos especficos

La obtencin de informacin es vital para aprender a determinar los tipos de suelos asfalticos con los que trabajaremos as poder ordenar los procedimientos y el control del proyecto determinando los tiempos de ejecucin y la aplicacin de estos suelos.

II.- Desarrollo

2.1.- Marco terico

2.1.1.- Metodologa

Por medio de la investigacin en distintos medios hemos podido recopilar la informacin necesaria para poder llevar a cabo este completo informe sobre el asfalto, sus caractersticas tipos y usos.

2.2.- Aspectos Generales 2.2.1.- Usos del asfalto durante la historiaEl asfalto se produce naturalmente en lagos de asfalto y en asfalto roca (una mezcla de arena, piedra caliza y asfalto). Los antiguos mesopotmicos lo utilizaban para impermeabilizar los baos y tanques de agua del templo. Los fenicios calafateaban las costuras de los buques mercantes con asfalto.

En los das de los faraones, los egipcios utilizaron asfalto para unir las rocas, colocadas a lo largo de las orillas del Rio Nilo, para evitar la erosin, y la cesta de Moiss infante, cuando fue arrojado al Nilo, fue impermeabilizada con asfalto.

El primer uso registrado de asfalto, como material de construccin de carreteras, se da en Babilonia en 625 A.C. Los antiguos griegos tambin estaban familiarizados con el asfalto.

La palabraasfalto viene del griego "asphaltos", que significa "seguro". Los romanos lo utilizaban para sellar sus baos, embalses y acueductos.

1595 Europeos exploran el Nuevo Mundo y descubren depsitos naturales de asfalto. Sir Walter Raleigh descubri asfalto en la isla de Trinidad, cerca de Venezuela. Lo utiliz para volver a calafatear sus naves.

1800 Thomas Telford construy ms de 900 kilmetros de carreteras en Escocia, perfeccionando el mtodo de construccin de carreteras con piedras rotas. Ms tarde, para reducir el polvo y el mantenimiento, constructores utilizaron alquitrn caliente para unir las piedras rotas en conjunto, la produccin de aceras "tarmacadam".

1870 El qumico belga Edmund J. DeSmedt estableci el primer pavimento de asfalto real en los EE.UU. en Newark, Nueva Jersey.

La Compaa Cummer abri las primeras centrales de las instalaciones de produccin de mezcla asfltica en caliente en los EE.UU. La primera patente de asfalto fue presentada por Nathan B. Abbott de Brooklyn, NY en 1871. 1907 La produccin de asfalto del petrleo refinado super a la utilizacin de asfalto natural. Con la popularidad de los automviles, creci la demanda de ms y mejores carreteras, esto llev a las innovaciones, tanto en la produccin como en la colocacin del asfalto. Los pasos hacia la mecanizacin incluye tambores mezcladores y cemento portland, esparcidores mecnicos de hormign para la primera mquina de asfalto.

1942 Durante la Segunda Guerra Mundial, la tecnologa de asfalto mejor en gran medida, impulsada por la necesidad de aviones militares para las superficies que pudiera hacer frente a cargas ms pesadas.2.3.- Asfaltos 2.3.1.- Funciones El asfalto se presta particularmente bien para la construccin por varias razones:

-Proporciona una buena unin y cohesin entre agregados, incrementando por ello la resistencia con la adicin de espesores relativamente pequeos.

-Capaz de resistir la accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos.

-Impermeabiliza la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de las precipitaciones.

-Proporciona una estructura de pavimento con caractersticas flexibles.

En la mayora de los casos, al asfalto utilizado para pavimentar las calles, es el residuo de las refineras despus de haber destilado del petrleo crudo una gran cantidad de otros productos.

2.3.2.- Obtencin El asfalto que se utiliz en pocas pasadas fue el asfalto natural; el cual se encuentra en la naturaleza en forma de yacimientos que pueden explotarse sin dificultad y cuyo empleo no requiere de operaciones industriales de ningn tipo para su preparacin. Estos yacimientos se han producido a partir del petrleo por un proceso natural de evaporacin de las fracciones voltiles dejando las asflticas. A este asfalto se le llama frecuentemente asfalto de lago. Los yacimientos ms importantes de asfaltos naturales se encuentran en los lagos de Trinidad, en la isla de Trinidad en la costa norte de Venezuela. Casi siempre se encuentran en las rocas asflticas, que son rocas porosas saturadas de asfalto.

Sin embargo, se puede obtener artificialmente como producto de la refinacin, donde las cantidades de asfalto residual varan segn las caractersticas del crudo; pudiendo oscilar entre el 10 y el 70%. Este asfalto se produce en una variedad de tipos y grados que van desde slidos duros y quebradizos a lquidos casi tan fluidos como el agua. La forma semislida conocida como betn asfltico es el material bsico.

Los productos asflticos lquidos se preparan, generalmente, diluyendo o mezclando los betunes asflticos con destilados del petrleo o emulsificandolos con agua.

Actualmente ms del 90% de los asfaltos utilizados como aglomerante en las mezclas asflticas son producidos por la destilacin fraccionada del crudo, este proceso de destilacin fraccionada o refinacin del crudo comienza con su llegada en tanques cilndricos, desde donde es bombeado a las unidades de destilacin primaria, despus de la deshidratacin y desalacin. El petrleo se hace circular por el interior de un horno alcanzando elevadas temperaturas, donde se vaporiza parcialmente para luego pasar a la torre atmosfrica, en la cual, por diferencia de temperaturas de condensacin (punto inicial y punto final), se obtiene las fracciones ms livianas, como los gases de cima, la nafta, el JP-A (combustible para avin), el queroseno y el gasleo atmosfrico. Los elementos ms voltiles alcanzan los niveles ms altos de las torres y los ms pesados no logran ascender. El crudo residual constituido por los componentes ms pesados del petrleo y que no se lograron vaporizar a estas condiciones de presin y temperatura, pasan a una destilacin al vaco donde se recuperan los gasleos de vaco. En el fondo de la torre de vaco, se obtienen los residuos finales de esta destilacin; que se conoce con el nombre de fondos de vaco.

Si las caractersticas del crudo de alimentacin son adecuadas, estos fondos de vaco son empleados directamente como asfalto para pavimentacin; en caso contrario, el fondo es sometido a otros procesos. Se somete a tratamiento con disolventes de desaslfaltado donde se extraen un poco ms de gasleos. Tambin se puede someter al soplado con aire u oxidado, cuando es necesario deshidrogenar e incrementar la viscosidad del residuo con el fin de cumplir con unas especificaciones dadas. 2.3.3.- Composicin Qumica y Fsica Antes que el intercambio de crudo, en el mercado, fuera algo corriente; las refineras rara vez cambiaban sus fuentes de abastecimiento de crudo. Esto llevo a que las fuentes de asfalto tuvieran, tambin, propiedades consistentes. Al integrarse el cambio del abastecimiento de crudo de las refineras se crearon ms variaciones en las propiedades del asfalto, tanto fsicas como qumicas. De estas variaciones, sali la necesidad de poderse evaluar el comportamiento del asfalto ante condiciones particulares y predecir su rendimiento en trminos de conocidas formas de esfuerzo. Aun as, algunas propiedades fsicas y qumicas siguen siendo constantes en todos los tipos de asfaltos.a) Propiedades fsicasEl asfalto es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, altamente impermeable y duradero; capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo accin de calor o cargas permanentes. Componente natural de la mayor parte de los petrleos, en los que existe en disolucin y que se obtiene como residuo de la destilacin al vaco del crudo pesado. Es una sustancia plstica que da flexibilidad controlable a las mezclas de ridos con las que se le combina usualmente su color vara entre el caf oscuro y el negro; de consistencia slida, semislida o lquida, dependiendo de la temperatura a la que se exponga o por la accin de disolventes de volatilidad variable o por emulsificacin.

b) Composicin qumica

Es de mucha utilidad un amplio conocimiento de la constitucin y composicin qumica de los asfaltos, para el control de sus propiedades fsicas y as obtener un mejor funcionamiento en la pavimentacin.

Al igual que el petrleo crudo, el asfalto, es una mezcla de numerosos hidrocarburos parafnicos, aromticos y compuestos heterocclicos que contienen azufre, nitrgeno y oxgeno; casi en su totalidad solubles en sulfuro de carbono

La mayora de los hidrocarburos livianos se eliminan durante el proceso de refinacin, quedando los ms pesados y de molculas complejas. Al eliminar los hidrocarburos ms ligeros de un crudo, los ms pesados no pueden mantenerse en disolucin y se van uniendo por absorcin a las partculas coloidales ya existentes, aumentando su volumen dependiendo de la destilacin que se les d. Las molculas ms livianas constituyen el medio dispersante o fase continua. Los hidrocarburos constituyentes del asfalto forman una solucin coloidal en la que un grupo de molculas de los hidrocarburos ms pesados(asfaltos) estn rodeados por molculas de hidrocarburos ms ligeros(resinas), sin que exista una separacin entre ellas, sino una transicin, finalmente, ocupando el espacio restante los aceites.Un concepto ms amplio sobre la constitucin es que el asfalto consta de tres componentes mayoritarios. El primero se describe como una mezcla de asfalto que son molculas complejas de alto peso molecular, insoluble en hidrocarburos parafnicos y soluble en compuestos aromticos como el benceno. El segundo componente descrito es una mezcla de resinas y el tercero aceite mineral. Estos tres constituyen un sistema coloidal como el explicado anteriormente. Los asfaltos cargan con la responsabilidad de las caractersticas estructurales y de dureza de los asfaltos, las resinas le proporcionan sus propiedades aglutinantes y los aceites la consistencia adecuada para hacerlos trabajables. Los asfaltos contienen fracciones bituminosas insolubles en parafinas. Como ya se dijo, cerca del 90 al 95% del peso del asfalto est compuesto por carbono e hidrgeno, o lo que se haba denominado como hidrocarburos. La porcin restante consiste de dos tipos de tomos; metlicos o diatmicos. Las molculas diatmicas, como el oxgeno, nitrgeno o azufre, muchas veces reemplazan a los tomos de carbn en la estructura molecular del asfalto. Esto contribuye a muchas de las singulares propiedades qumicas y fsicas de los Asfaltos; causando mucha de la interaccin entre las molculas. El tipo y cantidad de molculas diatmicas que existan en el asfalto se deber tanto a la fuente de crudo como a la edad de ste. Las molculas como el azufre, reaccionan ms fcilmente que el carbn y el hidrgeno para incorpora oxgeno. La oxidacin es la parte primaria, en el contexto del proceso de envejecimiento, la evaporacin o volatilizacin y degradacin asociados con la foto degradacin por la luz tambin contribuyen.

Los tomos metlicos, como el nquel, el vanadio o el hierro estn presentes muy levemente, casi menos de un 1%. La significancia de la presencia de los metales es que actan como huella digital de la fuente de crudo de la que proviene el asfalto.Los componentes del asfalto pueden ser separados y evaluados usando la solubilidad de sus molculas en diferentes disolventes. Los mtodos ms usados son el mtodo cromatogrfico de Corbett (el usado por la ASTM) y el mtodo de precipitacin de Rostler. Las fracciones genricas determinadas en estos mtodos son mezclas complejas con propiedades variables y no son especies qumicas discretas.

La estructura molecular del asfalto es extremadamente compleja y vara en tamao y tipo de enlace qumico con cada fuente o mezcla. Hay tres tipos bsicos de molculas: cclicas, acclicas y aromticas. Los acclicos o parafnicos son lineales, en tres dimensiones, en forma de cadena y son grasosos por naturaleza. Los cclicos o naftnicos, son anillos de carbono saturados, tridimensionales. Los aromticos son planos, anillos estables de carbono que se agrupan fcilmente y tienen un fuerte olor. Todos estos tipos interactan para manejar el comportamiento fsico-qumico del asfalto.

Los enlaces sosteniendo juntas las molculas son dbiles por lo que se rompen fcilmente con calor o presin; lo que explica la viscosidad del asfalto.

En el asfalto, las molculas polares forman redes dndole a ste sus propiedades elsticas, y las no polares forman el cuerpo alrededor de la red contribuyendo con sus propiedades viscosas. Estas molculas, polares y no polares, existen de forma homognea. La formacin de la red polar en la mezcla caliente del asfalto depende del tipo de agregado mineral o del medio ambiente al momento de la mezcla. La mezcla homognea polar-no polar es esencial para el buen desenvolvimiento del asfalto.

2.4.- Pruebas2.4.1.- Hechas por RECOPE

Bsicamente el asfalto es utilizado por RECOPE para la produccin de emulsiones asflticas, RECOPE actualmente est produciendo emulsiones aninicas y catinicas.

El asfalto se presenta en una amplia variedad de tipos y grados normalizados. Con el fin de conocer o controlar la cantidad de asfaltos, se someten a ensayos especficos, segn las normas especficas de la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials). Los siguientes son algunos de esos ensayos de laboratorio, los realizados por RECOPE, para asegurar que se cumplan las normas nacionales.

a) Penetracin El ensayo de penetracin determina la dureza o consistencia relativa, midiendo la distancia que una aguja normalizada penetra verticalmente a una muestra de asfalto en condiciones especificadas de temperatura, carga y tiempo. Cuando no se mencionan especficamente otras condiciones, se determina la penetracin normal. Esta se hace a 25 'C, calentando la muestra en un bao de agua termostticamente controlada, la aguja cargada con 100 g y la carga se aplica durante 5 segundos. La unidad de penetracin es la dcima de milmetro. Algunas veces se requiere una penetracin adecuada al clima.b) ViscosidadLa finalidad del ensayo de viscosidad es determinar el estado de fluidez de los asfaltos a las temperaturas que se emplean durante su aplicacin.

La viscosidad se mide en el ensayo de viscosidad Saybolt-Furol o en el ensayo de viscosidad cinemtica. La viscosidad de un cemento asfltico a las temperaturas usadas en el mezclado (normalmente 135 'C) se mide con viscosmetros capilares de flujo inverso o viscosmetros Saybolt; la viscosidad absoluta, a las temperaturas altas en servicio (60 'C), generalmente se mide con viscosmetros capilares de vidrio al vaco.

En el ensayo Saybolt-Furol se emplea un viscosmetro Saybolt con orificio Furol. Se coloca en un tubo normalizado cerrado con un tapn de corcho una cantidad especfica de asfalto. Como las temperaturas a que se determina la viscosidad son frecuentemente superiores a los 100 'C, el bao de temperatura constante del viscosmetro se llena con aceite; pero si se hace la prueba con un cutback, en ste caso, s se puede utilizar agua. Cuando el asfalto ha alcanzado una temperatura establecida, se quita el tapn y se mide, en segundos, el tiempo necesario para que pasen a travs del orificio Furol 60 ml del material. Los valores obtenidos se expresan como segundos Saybolt-Furol (SSF). La viscosidad cinemtica se mide, normalmente, con viscosmetros de tubo capilar de cristal. Este ensayo permite una mayor comodidad y exactitud en los resultados. La base de ste ensayo es la medida del tiempo necesario para que fluya un volumen constante de material bajo condiciones de ensayo, como temperatura y altura del lquido, rgidamente controladas. Los asfaltos presentan un amplio rango de viscosidades, siendo necesario disponer de diversos viscosmetros que difieren en el tamao del capilar. Mediante el tiempo medido, en segundos y la constante de calibracin del viscosmetro, es posible calcular la viscosidad cinemtica del material en la unidad fundamental, centiestokes.

c) Punto de ablandamientoLos asfaltos son materiales termoplsticos, por lo cual no puede hablarse de un punto de fusin en el trmino estricto de la palabra. Se establece entonces un punto de ablandamiento, determinado por la temperatura a la que alcanza un determinado estado de fluidez. Los asfaltos de diferentes tipos reblandecen a diferentes temperaturas. El punto de reblandecimiento se determina usualmente por el mtodo de ensayo del anillo y bola.

Consiste en llenar de asfalto fundido un anillo de latn de dimensiones normalizadas, se deja enfriar a la temperatura ambiente durante cuatro horas. Sobre el centro de la muestra se sita una bola de acero de dimensiones y peso especficos, casi siempre de 9.51mm de dimetro. Una vez lista, se suspende la muestra sobre un bao de agua y se calienta el bao de tal manera que la temperatura del agua suba a velocidad constante. Se anota la temperatura en el momento en que la bola de acero toca el fondo del vaso de cristal. Esta temperatura es el punto de ablandamiento.d) DuctilidadLa presencia o ausencia de ductilidad tiene, usualmente, mayor importancia que el grado de ductilidad existente. Los asfaltos dctiles tienen normalmente mejores propiedades aglomerantes. Por otra parte, asfaltos con una ductilidad muy elevada son usualmente susceptibles a los cambios de temperatura.

El ensayo consiste en moldear en condiciones y con dimensiones normalizadas de ensayo y se someter a alargamiento con una velocidad especificada hasta que el hilo que une los dos extremos se rompa. Normalmente, el ensayo se realiza a una temperatura de 25' C y una velocidad de alargamiento de 5cm/min. La ductilidad se mide en un equipo llamado ductilmetro. La longitud (en cm) a la que el hilo del material se rompe define la ductilidad.e) Punto de inflamacinEl punto de inflamacin o punto de chispa, indica la temperatura a la que puede calentarse el material, sin peligro de inflamacin en presencia de llama libre. Esta temperatura, usualmente, es muy inferior a aquella a la que el material ardera o su punto de fuego. Por lo tanto, ste anlisis sirve como prueba de seguridad en la operacin de las plantas asflticas en caliente. El punto de inflamacin se mide por el ensayo en copa abierta Cleveland. La copa de bronce se llena parcialmente con el material y se calienta a una velocidad establecida. Se hace pasar peridicamente, sobre la superficie de la muestra, una pequea llama, y se define como punto de llama la temperatura a la que se han desprendido vapores suficientes para producir una llamarada repentina. El punto de inflamacin de los cutbacks se mide mediante el ensayo de punto de inflamacin de vaso abierto, tambin, pero el aparato se modifica para hacer posible el calentamiento indirecto del cutback. A veces se emplea para los betunes asflticos el punto de inflamacin Pensky-Martens. Este difiere, esencialmente, de los otros por la necesidad de agitacin durante el proceso.

f) Ensayo en horno de pelcula delgadaEste ensayo se emplea para prever el endurecimiento que puede esperarse se produzca en el asfalto durante las operaciones de mezclado. Esta tendencia al endurecimiento se mide por ensayos de penetracin realizados antes y despus del tratamiento en el horno.

Este ensayo se realiza colocando una muestra de 50 g de asfalto en un recipiente cilndrico de 13.97cm de dimetro y 9.525mm de profundidad, con fondo plano. As se obtiene una probeta de asfalto de un espesor aproximado a 3mm. El recipiente con la probeta se coloca en un soporte giratorio en un horno bien ventilado y se mantiene una temperatura de 163 'C durante 5 horas. Despus se vierte el asfalto en un recipiente normal empleado en el ensayo de penetracin. El ensayo en horno de pelcula delgada ha sustituido al ensayo de prdida por calentamiento.

2.4.2.- Otras pruebasa) SolubilidadEl ensayo de solubilidad determina el contenido de betn en el betn asfltico. La porcin de betn asfltico soluble en sulfuro de carbono est constituida por los elementos aglomerantes activos. La mayor parte de los betunes asflticos se disuelve en sulfuro de carbono y en tetracloruro de carbono. Como el tetracloruro de carbono no es inflamable, es el disolvente preferido en la mayor parte de los casos.

La determinacin de la solubilidad es sencillamente un proceso de disolucin del betn asfltico en un disolvente separando la materia insolubleb) Peso especficoAunque normalmente no se especifica, es til para hacer las correcciones de volumen cuando ste se mide a temperaturas elevadas. Se emplea, tambin, como uno de los factores para la determinacin de los huecos en las mezclas asflticas para pavimentaciones compactadas. El peso especfico es la relacin de peso de un volumen determinado del material al peso de igual volumen de agua, estando ambos a temperaturas especificadas. O sea, la cantidad de veces que pesa ms que el agua a igual temperatura. El peso especfico se determina normalmente por el mtodo del picnmetro.c) DestilacinEl ensayo de destilacin se emplea para determinar las proporciones relativas de asfaltos y disolventes presentes en el cutback. Se emplea tambin para medir las cantidades de disolvente que destilan a diversas temperaturas, que indican las caractersticas de evaporacin del disolvente. Estas, a su vez, indican la velocidad a que el material curar despus de su aplicacin. El asfalto recuperado en el ensayo puede emplearse para realizar los ensayos descritos al hablar de betunes asflticos.

El ensayo se realiza colocando una cantidad especfica de cutback en un matraz de destilacin conectado a un condensador. El cutback se calienta gradualmente hasta una temperatura especificada y se anota la cantidad de disolvente destilado a diversas temperaturas. Cuando se alcanza la temperatura de 360 'C se mide la cantidad de asfalto restante y se expresa como porcentaje en un volumen de la muestra original. Para los asfaltos lquidos de curado lento el ensayo es el mismo, slo que se hace una nica medicin a 360 'C.

d) Contenido de humedadSe coloca en una retorta de metal un volumen medido de asfalto que se mezcla perfectamente con un disolvente de tipo nafta. La retorta est provista de un condensador de reflujo y que descarga en un colector graduado. Se aplica calor a la retorta y el agua contenida en la muestra se recoge en el colector. El volumen de agua se mide y se expresa en porcentaje del volumen de la mezcla original.

e) FlotadorEl ensayo del flotador se hace sobre el residuo de destilacin de los asfaltos lquidos del tipo de curado lento. Es un ensayo de viscosidad modificado y se emplea porque el residuo es usualmente demasiado blando para el ensayo de penetracin o de volumen demasiado pequeo para la determinacin de la viscosidad Saybolt-Furol. Su finalidad es dar una indicacin de la consistencia de los productos con estas limitaciones.

Se solidifica un tapn de residuo asfltico en el orificio del fondo del flotador por enfriamiento a 5 'C. Despus se coloca el flotador sobre el agua a 50 'C y se determina el tiempo necesario para que el agua pase a travs del tapn. En las especificaciones se fijan los valores que deben obtenerse en los distintos grados de asfalto lquido de tipo de curado lento (SC).f) TamizadoEl ensayo de tamizado complementa al de sedimentacin. Se emplea para determinar cuantitativamente el porcentaje de asfalto presente en forma de glbulos relativamente grandes. Estos glbulos no dan revestimientos delgados y uniformes de asfalto sobre las partculas de ridos.

En el ensayo de tamizado se hace pasar una muestra representativa de la emulsin asfltica a travs de un tamiz #20. El tamiz y el asfalto retenido se lavan a continuacin con una solucin diluida de oleato sdico y finalmente con agua destilada. Despus del lavado, el tamiz y el asfalto se secan en un horno y se determina la cantidad de asfalto retenido.

2.4.3.- Comportamiento del asfaltoPor su naturaleza visco-elstica, el comportamiento del asfalto depende tanto de la temperatura como de la carga que vaya a soportar. Como se ve en la figura #16 la cantidad de asfalto que fluye en una hora a 60 'C, puede ser la misma cantidad que fluye en diez horas a 25 'C. Por lo tanto, el tiempo y la temperatura estn muy relacionados. A esto se le llama casi siempre el cambio temperatura-tiempo o el concepto de superposicin del cemento asfltico.

En condiciones calientes (desrticas) o bajo continua carga, el asfalto acta como un lquido viscoso. La viscosidad es la caracterstica fsica usada para describir la forma de fluir de los lquidos. Si el fluir del asfalto caliente se pudiera ver con un microscopio, se podran ver las capas de molculas deslizndose una sobre la otra. La velocidad de la fluidez dependera de la friccin entre las capas. La viscosidad es una caracterstica diferenciante; o sea, sirve para distinguir un lquido del otro.

2.5.- Algunos Tipos de Asfalto

2.5.1.- Asfalto oxidado o soplado Estos son asfaltos sometidos a un proceso de deshidrogenacin y luego a un proceso de polimeracin. A elevada temperatura se le hace pasar una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus caractersticas y adaptarlos a aplicaciones ms especializadas.

El proceso de oxidacin produce en los asfaltos las siguientes modificaciones fsicas: - Aumento del peso especfico.

- Aumento de la viscosidad.

- Disminucin de la susceptibilidad trmica.

2.5.2.- Asfalto slido o duroAsfaltos con una penetracin a temperatura ambiente menor que 10. Adems de sus propiedades aglutinantes e impermeabilizantes, posee caractersticas de flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la accin de la mayora de los cidos, sales y alcoholes.

2.5.3.- Fluxante o aceite fluxanteFraccin de petrleo relativamente poco voltil que puede emplearse para ablandar al asfalto hasta la consistencia deseada; frecuentemente se emplea como producto bsico para la fabricacin de materiales asflticos para revestimientos de cubiertas. 2.5.4.- Asfalto fillerizadoAsfaltos que contienen materias minerales finamente molidas que pasan por el tamiz # 200. 2.5.5.- Asfalto lquido Tambin denominados asfaltos rebajados o cutbacks, son materiales asflticos de consistencia blanda o fluida por lo que se salen del campo en el que normalmente se aplica el ensayo de penetracin, cuyo lmite mximo es 300. Estn compuestos por una fase asfltica y un fluidificante voltil, que puede ser bencina, queroseno o aceite. Los fluidificantes se evaporan (proceso de curado), quedando el residuo asfltico el cual envuelve y cohesiona las partculas del agregado. Son asfaltos lquidos los siguientes productos:a) Asfalto de curado rpido(RC)Cuando el disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado rpido y se designan con las letras RC (Rapid Curinga), seguidos por un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica en centiestokes.b) Asfalto de curado medio(MC)Si el disolvente es queroseno, se designa con las letras MC (Medium Curing), seguidos con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica medida en centiestokes.c) Asfalto de curado lento(SC)Su disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco voltil y se designa por las letras SC (Slow Curing), seguidos con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica medida en centiestokes.d) Road oilFraccin pesada del petrleo usualmente uno de los grados de asfalto lquido de curado lento (SC). 2.5.6.- Asfalto emulsificadoa) Emulsin asfltica:Son parte de los asfaltos lquidos. Es un sistema heterogneo de dos fases normalmente inmiscibles, como son el asfalto y el agua, al que se le incorpora una pequea cantidad de un agente activador de superficie, tensoactivo o emulsificante, de base jabonosa o solucin alcalina, el cual mantiene en dispersin el sistema, siendo la fase continua el agua y la discontinua los glbulos del asfalto, en tamao, entre uno a diez micrones.El asfalto es emulsificado en un molino coloidal con 40-50% por peso de agua que contiene entre 0.5 y 1.5% por peso de emulsificante. Permite la aplicacin del asfalto donde no es prctico, por las condiciones, el uso de materiales calientes.

Cuando la emulsin se pone en contacto con el agregado se produce un desequilibrio que la rompe, llevando a las partculas del asfalto a unirse a la superficie del agregado. El agua fluye o se evapora, separndose de las partculas ptreas recubiertas por el asfalto. Existen emulsificantes que permiten que esta rotura sea instantnea y otros que retardan ste fenmeno. De acuerdo con la velocidad de rotura, las emulsiones asflticas pueden ser:

- De rompimiento rpido, la que se designa por las letras RS (Rapid Setting). Estas producen una capa relativamente dura y principalmente es usada para aplicaciones en spray sobre agregados y arenas de sello, as como penetracin sobre piedra quebrada; que por ser de alta viscosidad sirve de impermeabilizante.- De rompimiento medio, las que se designan con las letras MS (Medium Setting).

- Rompimiento lento, designada por las letras SS (Slow Seting). Son diseadas para una mxima estabilidad de mezclado. Son usadas para dar un buen acabado con agregados compactos y asegurar una buena mezcla con stos.El tipo de emulsin a utilizar depende de varios factores, tales como las condiciones climticas durante la construccin, tipos de agregados disponibles, etc.

Las emulsiones asflticas deben ser afines a la polaridad de los agregados con el propsito de tener una buena adherencia. Esta cualidad se la confiere el emulsificante, el cual puede darle polaridad negativa o positiva, tomando el nombre de aninicas, las primeras, afines a los ridos de cargas positivas y catinica, las segundas, afines a ridos de cargas negativas; como son las de origen cuarzoso o silceo.b) Emulsin asfltica inversaEmulsin asfltica en la que la fase continua es asfalto, usualmente de tipo lquido, y la fase discontinua est constituida por diminutos glbulos de agua en porcin relativamente pequea. Este tipo de emulsin puede ser tambin aninica o catinica. 2.5.7.- Otrosa) Roca asflticaRoca porosa como arenisca o caliza, que se ha impregnado con asfalto natural a lo largo de su vida geolgica.

b) Producto asfltico de imprimacinAsfalto lquido de baja viscosidad que penetra en una superficie no bituminosa cuando se aplica a ella.c) Pintura asflticaProducto asfltico lquido que a veces contiene pequeas cantidades de otros materiales como negro de humo, polvo de aluminio y pigmentos minerales.

d) GilsonitaTipo de asfalto natural duro y quebradizo que se presenta en grietas de rocas o filones de los que se extrae. 2.5.8.- Productos prefabricadosa) Para rellenos de juntasTiras prefabricadas de asfalto mezclado con sustancias minerales muy finas, materiales fibrosos, corcho, etc., de dimensiones adecuadas para la construccin de juntas.b) Panelescompuestos generalmente de una parte central de asfalto, minerales y fibras, cubierta por ambos lados con una capa de fieltro impregnado de asfalto y revestido en el exterior con asfalto aplicado en caliente. Con anchuras de 90cm a 1.20m, con un espesor de 9cm a 25mm y de la longitud que se deseec) TablonesMezclas pre moldeadas de asfalto, fibras y filler mineral, reforzadas a veces con malla de acero o fibra de vidrio. Con longitudes de 90cm a 2.40m y anchuras de 15 a 30cm. Pueden contener arena silcea lo que los hace parecer ligas.d) Bloques

Hormign asfltico moldeado a alta presin. El tipo de ridos empleados, la cantidad, tipo de asfalto, el tamao y el espesor de los bloques pueden variarse segn las necesidades de empleo.

2.6.- Pavimentos asflticos y tratamientos superficiales

2.6.1.- Clasificacin La estructura de un pavimento asfltico o estructura del pavimento flexible es un conjunto de capas de mezclas de asfalto y ridos seleccionados situadas sobre la explanacin. Los pavimentos asflticos son aquellos compuestos de una capa de superficie de ridos envueltos en aglomerados con betn asfltico, con un espesor mnimo de 25mm sobre capas de sustentacin. El pavimento de tipo compuesto se obtiene cuando el pavimento se aplica sobre uno antiguo; dando lugar al recargo asfltico, que es una capa de 25mm.

Los tratamientos asflticos superficiales son aplicaciones a cualquier tipo de superficie de materiales asflticos, con o sin cubricin de ridos minerales, que producen un incremento en el espesor inferior de 25mm. Entre los tratamientos asflticos se pueden nombrar:

- Riego en negro es el tratamiento asfltico superficial muy ligero que no cubre mucho de ridos.

- Sellado asfltico es el tratamiento de pequeo espesor aplicado a un pavimento existente.

- Lechada asfltica es la mezcla de emulsin asfltica de rotura lenta de tipo SS, ridos finos y filler mineral, con el agua necesaria para obtener una consistencia lechada.

- Imprimacin asfltica es la aplicacin a una superficie absorbente de un material asfltico lquido de baja viscosidad como preparacin para cualquier tratamiento o construcciones posteriores. El objeto de la imprimacin es saturar de asfalto la superficie existente llenando huecos, revestir y unir entre s el polvo y endurecer la superficie.

- Capa de adherencia asfltica es la aplicacin de material asfltico a una superficie existente para asegurar una perfecta unin entre la antigua superficie y las nuevas capas.

Los tratamientos superficiales mltiples consisten normalmente en dos o tres aplicaciones sucesivas de material asfltico y rido. Entre estos estn:

- La base asfltica que es una capa de cimentacin compuesta de ridos aglomerados con material asfltico.

- Capa asfltica intermedia es la capa de enlace, normalmente de hormign asfltico con ridos gruesos y algunas veces polvo mineral.

- Capa asfltica de nivelacin es una capa de espesor variable empleada para eliminar irregularidades de una superficie antes de cubrirla con un nuevo tratamiento o capa.

- Capa asfltica de superficie es la capa superior de un pavimento asaltico, llamada tambin capa de desgaste.

Entre las mezclas la ms sobresaliente es el sheet asphalt, mezcla caliente de betn asfltico, arena y filler mineral. Normalmente slo se emplea en capas de superficie sobre capas de enlace o nivelacin.

2.6.2.- Control de las temperaturas El asfalto es un material termoplstico 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 aplicacin para diversos empleos de los materiales asflticos; pero se recomienda tener en cuenta la relacin temperatura-viscosidad antes de fijar la temperatura de aplicacin.

La viscosidad ms conveniente para la aplicacin depende de varios factores, como:

- Tipo de aplicacin (mezcla o riego).

- Caractersticas y granulometra de los ridos.

- Condiciones atmosfricas.

La temperatura ms adecuada para mezclado es aquella a la que la viscosidad del asfalto est comprendida entre entre 75 y 150 SSF (segundos Saybolt-Furol). Las temperaturas ms adecuadas para mezclas con ridos gruesos, y las ms bajas para ridos finos.

La temperatura ms adecuada para el riego est comprendida normalmente entre 25 y 100 SSF. Se emplean las viscosidades ms elevadas de este margen para sellado y penetracin de superficies cerradas.

2.6.3.- Tipos de averas Son numerosos los tipos de averas que se pueden dar. Deben determinarse los motivos de las averas tomando las medidas necesarias para corregirlos. Probablemente el agua es la principal causa de las averas en las estructuras de los pavimentos. Por eso el control de las aguas superficiales y subterrneas es una de las ms importantes.

Entre los tipos de averas podemos nombrar:

- Envejecimiento. - Baches.

- Disgregacin. - Exudacin e inestabilidad.

- Grietas largas. - Depresiones.

- Grietas en piel de cocodrilo. - Grietas en los bordes.

a) Seguridad Los trabajadores deben contar con caretas y guantes adecuados; al igual que ropa lo suficientemente gruesa, que cierre perfectamente para protegerlos del asfalto caliente. Al bombear no se deben emplear presiones muy altas. Se beben tomar las precauciones necesarias para no bloquear drenajes cuando se trabaje cerca de estos.b) Maquinaria necesaria

Para la ms mnima conservacin del asfalto es necesaria la siguiente maquinaria:

- Un distribuidor a presin aislado con tanque de capacidad no inferior a 2.000 litros; con termmetro, manmetro, bomba rotativa, tuberas de circulacin y vlvulas, etc.- Una caldera de calentamiento de capacidad suficiente para tener al equipo.

- Un camin tanque aislado con calentadores para servir asfalto al distribuidor en el tajo.

- Un compresor de capacidad suficiente para hacer funcionar dos martillos perforadores o para eliminar el polvo de los agujeros.c) Causa y correcciones

Las averas en los antiguos pavimentos bituminosos se deben usualmente a un proyecto del pavimento inadecuado para el trfico existente, a una compactacin insuficiente durante la construccin o ambas causas. El proyecto incorrecto de las mezclas asflticas puede dar lugar tambin a varios tipos de averas. Un exceso de asfalto, especialmente en mezclas con elevado porcentaje de agregados puede dar lugar a ondulaciones de la superficie. Un contenido de asfalto insuficiente puede dar lugar a agrietamiento o desintegracin de la superficie.

El agrietamiento por fatiga puede deberse a una deflexin excesiva del pavimento o a que la mezcla sea quebradiza. El pavimento puede ser quebradizo porque el asfalto se haya endurecido excesivamente por cualquier causa o porque el contenido del asfalto sea insuficiente. Los pavimentos asflticos pueden averiarse por defecto de la resistencia de la cimentacin, debido frecuentemente al mal drenaje. El agua es la principal causa de averas en las estructuras de los pavimentos.

Se dispone de gran variedad de materiales y tcnicas aplicables a la correccin de los diversos tipos de averas. Algunos tipos de ellos, que pueden emplearse aisladamente o combinados con otros son:

- Tratamientos superficiales: a los que se refiere al principio de este captulo. Riego en negro, slo o con arena, gravilla; sellado con lechada asfltica o el tratamiento superficial mltiple.

- Mezclas para bacheo: mezclas en caliente, que son ridos mezclados con betn asfltico de gran penetracin para uso inmediato. Las mezclas en fro son los ridos en una instalacin central con asfalto lquido para uso inmediato o almacenaje. Las mezclas en fro almacenables es una mezcla de los ridos locales con asfaltos lquidos de curado medio o lento que se almacena para uso futuro.

Sea cual sea el tratamiento que se escoja, segn la avera, siempre es necesario limpiar o barrer el rea que se va a reparar; eliminar el agua; si es necesario acondicionar el orificio o grieta, los costados deben ser aproximadamente verticales y se deben hacer en la direccin del trfico. Si es necesario se debe apisonar el rellenoCONCLUSIONESAl concluir el trabajo no slo se tiene un mayor conocimiento sobre que es el asfalto y los millones de usos que tiene, tambin, mueren varias creencias sobre el mal estado de las calles de nuestro pas; esto gracias a que ya se sabe que las averas de las calles se dan por un gran nmero de razones, as es que antes de criticar un hueco se debe pensar cuales son las condiciones ambientales, que tipo de mezcla se us, el peso de la carga que soporta. Se ve tambin que es de suma importancia para el diseo de las carreteras el tipo y la polaridad de los ridos para que sea compatible con la polaridad del asfalto.

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