TECNOLOGÍA DEL ASFALTOIIO-250 LIGANTE ASFÁLTICO Profesora: Alejandra Calabi Floody Doctor en Ciencias de la Ingeniería Magister en Ciencias de la Ingeniería. Enfoque del curso Conocer los materiales, su comportamiento y las tecnologías de construcción y mantenimiento asociado a los pavimentos asfálticos tendrá un fuerte impacto en mi desempeño profesional futuro. 2 QUE DEBE RESISTIR UN PAVIMENTO ASFALTICO? • Deformación permanente • Agrietamiento por fatiga • Agrietamiento Térmico ASFÁLTICO Ligante Asfáltico • Poder adhesivo o aglomerante • Poder Impermeabilizante Áridos • Proveer un esqueleto mineral resistente • Depende de: • Características Ligante Características del Árido • Temperatura • Condición de humedad • Condición de envejecimiento • Condición de carga .FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DEL PAV. INTRODUCCION PAVIMENTOS ASFÁLTICOS Mezclas Asfálticas . (Ministerio de Obras Públicas. derivado del crudo de petróleo o presente en la naturaleza. indica que el LA utilizado para pavimentos Chilenos deberá poseer viscosidad absoluta mayor o igual a 1400 poises. éstos se encuentran en la naturaleza o pueden ser obtenidos luego del procesamiento del petróleo. en el cual los constituyentes predominantes son betunes. el Ministerio de Obras Públicas a través de su documento regulatorio el Manual de Carreteras Volumen 8. medida a 60°C y 300 mm Hg. el cual es total o casi completamente soluble en tolueno. y muy viscoso o casi sólido a temperatura ambiente” (European Committee for Standarization. adhesivo e impermeable. 2014) . libre de agua y no deberá formar espuma cuando se caliente a 175°C. American Society of Testing and Materials (ASTM) • “Material virtualmente no volátil. Deberá además ser un material homogéneo.LIGANTE ASFÁLTICO (LA) DEFINICIÓN • Material cementicio de color café oscuro-negro. 2000) • En Chile. . PROCESO DE OBTENCIÓN DEL LA . Tipos de LA . sin embargo.6% Oxigeno 0. Elemento Rango Observado Carbono 82.COMPOSICIÓN QUÍMICA LA La composición química exacta de cada LA dependerá de su fuente y proceso de obtención.88% Hidrógeno 8.11% Azufre 0.1% .1.5% Nitrógeno 0. se puede hablar de una composición general del LA. Adaptada de Gasthauer et al 2007 Microestructura del LA: Sistema coloidal consistente en micelas de asfaltenos dispersas en un medio oleico de bajo peso molecular (Maltenos) .(saturados. resinas y asfaltenos). aromáticos. 10 COMPOSICIÓN MOLECULAR DEL LA Fracciones SARA Asfaltenos P O L A R I D A D (5-20%) Resinas M A L T E N O S (30-45%) Aromáticos (30-65%) Saturados (5-20%) Fracciones genéricas SARA . RELACIÓN ENTRE CONSTITUCIÓN Y REOLOGÍA DEL LA . MICROESTRUCTURA LA Aunque los constituyentes moleculares del LA tiene características que juegan un rol importante en las propiedades reológicas del LA. 1991) 12 . es decir la MICROESTRUCTURA la que gobierna su comportamiento reológico (Robertson. es la interacción entre éstos. elástico Viscoelastico Viscoso σ ε τ ε t γ 0ºC 4ºC 25ºC 60ºC 135ºC Compactación mezclado Clima frío Temperatura intermedia Clima cálido bombeo Dada la complejidad del LA. . evaluando parcial o indirectamente las propiedades del LA. generalmente a una temperatura establecida. la caracterización de su comportamiento se ha realizado básicamente por medio de ensayos simples. COMPORTAMIENTO REOLÓGICO • Es altamente dependiente del tiempo y magnitud de carga y de la temperatura Sólido. MODELO DE COMPORTAMIENTO LA Viscoelasticidad . .MODELO DE COMPORTAMIENTO LA Viscosidad Viscosidad: resistencia interna al flujo de fluido Fluido Newtoniano: Son aquellos que guardan una relación proporcional directa entre el esfuerzo de corte ( Ʈ ) y la velocidad de corte ( Ɣ ). Absoluta (dinámica) . Cinemática (dinámica/densidad) Visc. Ablandamiento (5º/min) Ductilidad (5cm/min) Pto. ENSAYOS TRADICIONALES 0ºC 25ºC 60ºC 135ºC Pto. Fraass Penetración (5s) (1ºC/min) Visc.CARACTERIZACIÓN. Éste entrega un cierta idea de las características reológicas de un ligante. • Se utilizan varios parámetros para medir la Susceptibilidad Térmica pero. • No todos los asfaltos presentan la misma variación lo que debe ser considerado en la etapa de construcción y especialmente durante la vida de servicio.TPen Viscosidad Asfalto B Asfalto A Temperatura . SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA Definición: Es la variación de Consistencia (Viscosidad) ante cambios de temperatura.IP log(800) – log(Pen) = 50 × 10 + IP TAyB . el más utilizado mundialmente ha sido el Indice de Penetración o índice de Pfeiffer. Se obtiene a través de los valores de: → Penetración a 25 ºC → Punto de ablandamiento anillo y bola 20 . aunque también los betunes oxidados tienen esos valores. con cierta elasticidad y tixotropía encontrándose en estos valores los betunes modificados con polímeros.SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA INDICE DE PENETRACIÓN: INTERPRETACIÓN LA IP > +1. poseen características reológicas y de flujo intermedias a los casos anteriores. LA poco susceptibles a la temperatura. LA IP < -2.0.0 < IP <+1. ricos en resinas y con comportamiento algo viscoso LA -2. La mayoría de los asfaltos para pavimentación poseen estas características . LA altamente susceptibles a la temperatura. Este nomograma tiene además dos abscisas intermedias: una para el Punto de Fragilidad Fraass y otra para el Punto de Ablandamiento de anillo y bola. El diagrama se completa con un punto ubicado en la parte superior y una escala de Índice de Penetración o Índice de Pfeiffer . en el sector inferior derecho donde se encuentran los valores de viscosidad. tiene en la abscisa principal una escala lineal de temperatura y en las ordenadas dos escalas logarítmicas: una en el sector superior izquierdo donde se encuentran los valores de penetración y la otra.NOMOGRAMA DE HEUKELOM CLASIFICACIÓN LA El Nomograma de Heukelom. . • La intersección de esta última recta con la escala de Índice de Penetración entrega el valor de IP.NOMOGRAMA DE HEUKELOM CLASIFICACIÓN LA • Con los valores obtenidos de los ensayes de Penetración. se traza la mejor recta. Punto de Ablandamiento. Punto de Fragilidad Fraass. Viscosidad Cinemática y Viscosidad Absoluta. la cual se traslada en forma paralela hasta el punto ubicado en la parte superior del diagrama. 0 P Viscosidad de compactación: 2.7 ∼ 2.NOMOGRAMA DE HEUKELOM CLASIFICACIÓN LA Viscosidad de mezclado: 1.8 ∼ 3.0 P . NOMOGRAMA DE HEUKELOM Fraass: -15 CLASIFICACIÓN LA Penetración: 100 PA: 52 Viscosidad de mezclado: 1.0 P Viscosidad de compactación: 2.8 ∼ 3.0 P .7 ∼ 2. COMPORTAMIENTO LA TRADICIONAL Describe un comportamiento lineal en el nomograma de heukelom. . NOMOGRAMA DE HEUKELOM CLASIFICACIÓN LA En función de la representación obtenida. representados por una línea recta. • Tipo B: Corresponden a este tipo los ligantes soplados (Blown). La zona de transición es consecuencia de los posibles estados de cristalización (fusión de las parafinas). representados por dos rectas que se cortan. representados por dos rectas sensiblemente paralelas y con una zona intermedia de discontinuidad. Heukelom clasifica los ligantes asfálticos en tres tipos: • Tipo S: Corresponden a este tipo los ligantes de destilación directa (Straight) normalmente utilizados en pavimentación. • Tipo W: Corresponden a este tipo los ligantes parafínicos (Wax). . A bajas temperaturas la recta tiene menor pendiente que la obtenida a altas temperaturas. NOMOGRAMA DE HEUKELOM CLASIFICACIÓN LA . ENVEJECIMIENTO: CAMBIOS REOLOGICOS CONSECUENCIA PRÁCTICAS MODELO OXIDACIÓN TÉCNICAS DE MITIGACIÓN . 1989).Xiaohu L. et al. Apeagyei A.K. Bell C. debido a un proceso natural de envejecimiento.elástico Viscoelastico Viscoso σ ε τ ε t γ 0ºC 4ºC 25ºC 60ºC 135ºC Compactación Clima frío Temperatura intermedia Clima cálido mezclado bombeo • Su composición química y propiedades reológicas se ven afectadas a traves del tiempo. (Airey G.1987. . Read J. • La principal característica del envejecimiento del asfalto es el incremento de su viscosidad. et al 2003. et al. 2006.D. Thenoux G. 2002. 2006. et al.. Chunfa O.“age-hardening” tornándolo escencialmente en un material sólido- frágil. 2003. ENVEJECIMIENTO • Es altamente dependiente del tiempo y magnitud de carga y de la temperatura Sólido. sin embargo.Asphalt Handbook. Quince factores intervienen en el proceso. et al.Ouyang et al 2006. 2007) . (Bianchetto H. 1998. 2007. Mill et al 1995. Apeayeig et al. 2008. Petersen. el oxidación principal contribuyente es (Read J. et al 2003. 1ra Fase (Petersen J. 1998) Oxidación del LA se desarrolla en un modelo de 2 fases. Fase N°1: El oxigeno se combina con moleculas de hidrocarburo altamente reactivas El producto de esta primera fase corresponde a sulfóxidos y radicales libres .ENVEJECIMIENTO Proceso de oxidación del LA.C.. 2da Fase (Petersen J. sulfóxidos. . 30 ENVEJECIMIENTO Proceso de oxidación del LA..C. ácidos carboxilicos y anhidridos. 1998) Fase N°2 Cetonas. EFECTO DE LA OXIDACIÓN DEL LA SOBRE SU MICROESTRUCTURA Oxidación Proceso Asociativo Aromáticos→Resinas→Asfaltenos Asfaltenos Aromáticos Cetonas Sulfoxidos Polaridad del Ácidos carboxílicos sistema Anhidridos Solubles en agua Agregación de Debilitan la película de asfaltenos ligante que cubre agregados Tamaño Adhesividad Peso Desprendimiento . CAMBIOS EN LA COMPOSICION DEL LA PRODUCTO DEL ENVEJECIMIENTO . 33 DINÁMICA DEL ENVEJECIMIENTO DEL LA Envejecimiento de largo plazo Envejecimiento de corto plazo . • Uso de mezclas tibias. DIRECTA O INDIRECTAMENTE la adecuada graduación granulométrica y selección de agregados. • Incorporación de filler en la granulometría de los agregados. • Diseñar mezclas con granulometrías densas de agregados resistentes a la humedad. • Adición de antioxidantes.TECNICAS PARA REDUCIR ENVEJECIMIENTO • Maximizar el espesor del film asfáltico a través del aumento del contenido asfáltico. REDUCIR OXIDACIÓN • Compactar la mezcla para un porcentaje de vacíos máximo del orden 8%. . TIPOS DE ASFALTO: TRADICIONAL MODIFICADO SOPLADO (* Uso industrial) ASFALTO CORTADO EMULSION ASFÁLTICA ASFALTO ESPUMADO . TIPOS DE LA Destilados Livianos Procesamiento Gasolina Solventes Livianos Destilados Medianos Estación Almacenamiento Kerosene de Bombeo de Campo Aceite Liviano de Quemador Destilados Pesados Aceite Diesel Aceites Lubricantes Torre de Condensadores y Calentador Destilación Enfriadores de Tubos Unidad de Procesamiento RESIDUOS Almacenaje Refinería Cementos Asfálticos Asfaltos Diluidos de Curado Lento Gas Asfaltos Diluidos de Curado Medio Petróleo Asfalto Asfaltos Diluidos de Oxigenado Curado Rápido Aire Agua Asfaltos Destiladora Arena y Agua Emulsificados Planta Emulsiones . .LA TRADICIONAL Describe un comportamiento lineal en el nomograma de heukelom. LA MODIFICADOS NECESIDAD 1. incremento carga de tráfico 3. condiciones climáticas extremas 4. Aumentar resistencia a la deformación permanente en condición de alta temperatura ROL de rodado sin afectar las propiedades del LA a otras temperaturas. mejorar el performance en zonas críticas para reducir frecuencia de mantención (Ej. incremento volumen de tráfico 2. peaje- zonas de detención y curvas lentas). . TIPOS DE AGENTES MODIFICADORES DE LA . ELASTÓMEROS TERMOPLÁSTICOS Estructuras formadas por bloques unidos entre si por cadenas que forman redes tridimensionales. Bloque: aporta con la resistencia. Cadena: aporta elasticidad. Punto de fusión: sobre 100°C. las cadenas y estructuras tridimensionales se rearman. bajo punto de fusión. a esta temperatura las cadenas se disocian. . ELASTÓMEROS TERMOPLÁSTICOS . ELASTÓMEROS TERMOPLÁSTICOS • Es importante destacar que la adición del polímero no debe afectar negativamente el comportamiento del ligante a otras temperaturas. • En el gráfico se observa el comportamiento de un asfalto modificado con 7% SBS v/s 40/60 y su nomograma de heukelom . . • No poseen estructuras polimerizadas y entrecruzadas como en el caso de los elastómeros termoplásticos. • Exepcionalmente cuando se usa (neumático fuera de uso) NFU. que conlleva un proceso existen estructuras entre cruzadas sin embargo es muy difícil conseguir una buena dispersión (se requieren altas temperaturas y largo tiempo de digestión) aun así el producto final es un material heterogéneo y mas bien el comportamiento se asemeja al de un filler elastico.GOMAS • Su efecto mayoritariamente es incrementar la viscosidad del ligante. . • Se utilizan aquellos que tiene un punto de fusión por sobre el punto de fusión del LA de manera de aumentar la viscosidad del LA a mayor temperatura y prevenir la deformación permanente.TERMOPLASTICOS • Polímeros que al calor se funden y al enfriarse se rigidizan. costo de producción y emisiones al medio ambiente. aumenta la viscosidad del asfalto reduciendo el potencial de daño por deformación permanente. . sin embargo el comportamiento a baja temperatura puede verse afectado debido a un excesivo aumento en la rigidez.REDUCTORES DE VISCOSIDAD Aditivos como ceras naturales o sintéticas sobre cuyo punto de fusión reduce significativamente la viscosidad del asfalto permitiendo reducir hasta en 30°C las temperaturas de mezcla y compactación con la consiguiente reducción del consumo energético. Bajo el punto de fusión del aditivo. sobre 150°C produce emisiones por lo que se requiere equipo especial. • A baja temperatura. SULFURO • A altas temperaturas reduce significativamente la viscosidad del asfalto llegando incluso en altas concentraciones a hacerlo autocompactable. . • Desventaja. la fricción con los áridos aumenta significativamente la resistencia a la deformación. LA MULTIGRADO • El LA ideal es aquel que no varíe sus propiedades dentro del rango de temperaturas de servicio. buscan disminuir esta susceptibilidad térmica acercándose a este ideal. • Los LA multigrado. . una resina y un endurecedor . Características de desempeño: • Una vez aplicado en la vía. incluyendo solventes.THERMOSETTINGS Consiste en la adición de dos polímeros. En estos casos se expresan mas las propiedades de los polímeros que las del propio LA. no exhibe comportamiento viscoso • La susceptibilidad térmica es prácticamente nula. . se transforma en un material puramente elástico. • La tasa de curado depende de la temperatura ambiente • Una vez que termina de curar. que reaccionan químicamente para formar una estructura tridimensional muy fuerte. combustible. • Una vez curado es resistente a agentes químicos. aceite. el producto sigue curando. (hasta 60 veces) • Su aplicación se relaciona con pavimentos para aeropuertos o aquellos que se ven expuestos cotidianamente al ataque de estos agentes.FUEL-RESISTING • Diseñados para resistir el ataque de combustibles. . USO APROPIADO LA MODIFICADOS . TIPOS DE LA Destilados Livianos Procesamiento Gasolina Solventes Livianos Destilados Medianos Estación Almacenamiento Kerosene de Bombeo de Campo Aceite Liviano de Quemador Destilados Pesados Aceite Diesel Aceites Lubricantes Torre de Condensadores y Calentador Destilación Enfriadores de Tubos Unidad de Procesamiento RESIDUOS Almacenaje Refinería Cementos Asfálticos Asfaltos Diluidos de Curado Lento Gas Asfaltos Diluidos de Curado Medio Petróleo Asfalto Asfaltos Diluidos de Oxigenado Curado Rápido Aire Agua Asfaltos Destiladora Arena y Agua Emulsificados Planta Emulsiones . modificando la proporción de fracciones SARA y la microestructura del LA. la vaporización y deshidrogenización. sellante de estanque entre otras. • Su uso es más bien industrial tejas. • Comúnmente estos asfaltos se conocen también como asfaltos oxidados. membranas de sello. se modifican sus propiedades a través de un proceso de inyección de aire a alta temperatura. • La consecuencia fundamental es una rigidización del LA. . • Este proceso activa la oxidación del LA.ASFALTO SOPLADO • Cuando el residuo de refinería es muy liviano. TIPOS DE LA Destilados Livianos Procesamiento Gasolina Solventes Livianos Destilados Medianos Estación Almacenamiento Kerosene de Bombeo de Campo Aceite Liviano de Quemador Destilados Pesados Aceite Diesel Aceites Lubricantes Torre de Condensadores y Calentador Destilación Enfriadores de Tubos Unidad de Procesamiento RESIDUOS Almacenaje Refinería Cementos Asfálticos Asfaltos Diluidos de Curado Lento Gas Asfaltos Diluidos de Curado Medio Petróleo Asfalto Asfaltos Diluidos de Oxigenado Curado Rápido Aire Agua Asfaltos Destiladora Arena y Agua Emulsificados Planta Emulsiones . • El principio es bajar la viscosidad del LA para hacerlo trabajable a menor temperatura (80°C). .EMULSION ASFALTICA • Corresponde a la dispersión de glóbulos de LA en agua (1 a 10 micrones). EMULSION ASFALTICA Esquema proceso de producción emulsión asfáltica Tipos de emulsión asfáltica . . • El quiebre de la emulsión se caracteriza por su cambio de color café a negro. • A este proceso se le llama curado.EMULSION ASFALTICA • Una vez hecha la mezcla con áridos. coalescencia) para formar agregados de gran tamaño. permitiendo que se acerquen unas a otras (floculación. la cual neutraliza la carga de las partículas de LA en la emulsión. estos agregados son los que se depositan sobre el material pétreo formando una capa asfáltica. se espera que el agua se evapore y solo quede el residuo LA cubriendo las partículas de agregado. • Este fenómeno ocurre debido a la carga eléctrica que tiene el material pétreo. y su inicio se denomina quiebre. TIPOS DE LA Destilados Livianos Procesamiento Gasolina Solventes Livianos Destilados Medianos Estación Almacenamiento Kerosene de Bombeo de Campo Aceite Liviano de Quemador Destilados Pesados Aceite Diesel Aceites Lubricantes Torre de Condensadores y Calentador Destilación Enfriadores de Tubos Unidad de Procesamiento RESIDUOS Almacenaje Refinería Cementos Asfálticos Asfaltos Diluidos de Curado Lento Gas Asfaltos Diluidos de Curado Medio Petróleo Asfalto Asfaltos Diluidos de Oxigenado Curado Rápido Aire Agua Asfaltos Destiladora Arena y Agua Emulsificados Planta Emulsiones . se espera que el solvente Unidad de se volatilice quedando solo el LA como Procesamiento cobertor. Kerosene Aceite Liviano de Quemador • El principio nuevamente apunta a bajar la Destilados Pesados Aceite Diesel viscosidad del LA para hacerlo trabajable Aceites Lubricantes a menor temperatura. FUERON Curado Rápido REEMPLAZADOS POR LAS EMULSIONES Asfaltos Emulsificados . Curado Lento • HOY EN DÍA NO SE USAN DEBIDO A SU Asfaltos Diluidos de Curado Medio ALTO GRADO DE CONTAMINACIÓN Asfaltos Diluidos de ATMOSFÉRICA. medio Cementos Asfálticos (MC) y lento (SC) según la velocidad de Asfaltos Diluidos de evaporación del solvente.ASFALTO CORTADO O DILUIDO • Corresponde a la dilución de LA en un Procesamiento Gasolina solvente proveniente de la destilación del Destilados Medianos Solventes Livianos petróleo. • Los hay de curado rápido (RC). • Una vez hecha la mezcla con áridos o hecho el riego. APLICACION LA . APLICACIONES CALENTAMIENTO CEMENTO ASFALTICO 135 ºC + DILUCIÓN ASFALTO CORTADO 50 a 80% Asfalto EMULSIFICADO EMULSION ASFALTICA Aprox 40% w y 60ºC+ EXPANDIDO ASFALTO ESPUMADO 1-2% w y 180ºC+ . OBTENCIÓN ASFALTO RESIDUAL CEMENTO CALENTAMIENTO ASFALTICO 135 ºC + ENFRIAMIENTO ASFALTO DILUCIÓN CORTADO 50 a 80% Asfalto EVAPORACION EMULSION EMULSIFICADO QUIEBRE Y ASFALTICA Aprox 40% w y 60ºC+ EVAPORACIÓN ASFALTO EXPANDIDO ENFRIAMIENTO ESPUMADO 1-2% w y 180ºC+ INSTANTANEO . APLICACIONES: MEZCLA EN CALIENTE CEMENTO CALENTAMIENTO ASFALTICO 135 ºC + ASFALTO CORTADO EMULSION ASFALTICA ASFALTO ESPUMADO . APLICACIONES: RIEGOS Y MEZCLAS EN FRIO CEMENTO ASFALTICO ASFALTO DILUCIÓN CORTADO 50 a 80% Asfalto EMULSION EMULSIFICADO ASFALTICA Aprox 40% w y 60ºC+ ASFALTO ESPUMADO APLICACIONES: LECHADAS Y SELLOS CEMENTO ASFALTICO ASFALTO CORTADO EMULSION EMULSIFICADO ASFALTICA Aprox 40% w y 60ºC+ ASFALTO ESPUMADO APLICACIONES: RECICLADO EN FRIO Y ESTABILIZACIÓN DE SUELO CEMENTO ASFALTICO ASFALTO CORTADO EMULSION ASFALTICA EXPANDIDO ASFALTO 1-2% w y 180ºC+ ESPUMADO CLASIFICACIÓN DEL LA . antes de lo cual la clasificación era por penetración. Viscosidad: La clasificación se realiza en base a la viscosidad que presentan los asfaltos a la temperatura de 60 ºC. medida a través del ensayo de penetración indicando un rango de penetración a 25°C.CLASIFICACIÓN DEL LA Existen 2 tipos de clasificación de los LA: por viscosidad y por penetración. Según esta clasificación. la clasificación vigente es por viscosidad desde el 2005. En Chile. 80/100. . existen 2 tipos de asfalto: • CA 14 1400<viscosidad a 60°C < 2400 • CA 24 viscosidad a 60°C > 2400 Penetración: clasifica los LA de acuerdo a la consistencia del producto a 25ºC. ejemplo: 70/80. . viscosidad.COMPARACIÓN CLASIFICACIÓN LA Variación de viscosidad con Variación de viscosidad con temperatura de dos cementos temperatura de dos cementos asfálticos graduados por asfálticos graduados por penetración. para especificar el material acorde a las necesidades particulares de un proyecto. Lo anterior constituye la EETT del material . y el LA es susceptible a la temperatura.ESPECIFICACIONES TÉCNICAS LA • Dado que la clasificación por del LA se realiza a una sola temperatura. es necesario complementar la clasificación con una serie de exigencias respecto de propiedades deseables en rangos aceptables. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS LA . ESPECIFICACIONES TÉCNICAS LA . .ESPECIFICACIONES PARA ASFALTOS CORTADOS • El número indica el grado de viscosidad cinemática medida en centistokes. . ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EMULSIONES Dependiendo de la carga del emulsificante se clasifican en catiónicas (C) o aniónicas. 2(65%)). CMS-2 y CMS-2h. CSS-1h.Si el residuo asfáltico de las emulsiones medias y lentas es de penetración 40-90 dmm se le agrega la letra “h” .El 1 o 2 indica la cantidad de residuo (1(55-60%). Catiónicas de Quiebre Rápido (Cationic Rapid Setting): CRS-1 y CRS-2. Catiónicas de Quiebre Medio (Cationic Medium Setting): CMS-1. quiebre medio y quiebre lento. Catiónicas de Quiebre Lento (Cationic Slow Setting): CSS-1 . Ej. Según la velocidad de quiebre. se clasifican en emulsiones de quiebre rápido. . ENSAYES DE CARACTERIZACIÓN Cemento asfáltico . ESPECIFICACIONES TÉCNICAS LA Nomenclatura . 1 – MCV8 Muestreo .Ensayos de caracterización de CA • Método 8.302. 302. .15 – MCV8 Viscosidad absoluta Se mide el tiempo para un volumen fijo de líquido succionado a través de un tubo capilar mediante vacío. Viscosidad (Poise)= K*t Donde: • K= Factor de calibración seleccionado (Poises/s).Ensayos de caracterización de CA • Método 8. La viscosidad en Poise se calcula multiplicando el tiempo de flujo en segundos por el factor de calibración del viscosímetro. depende del Viscosímetro capilar de tipo de viscosimetro. vacío cannonn-manning • T= tiempo en (s) que demora el LA en pasar entre marcas de tiempo. bajo condiciones cuidadosamente controladas de vacío (300 mm de Hg) y temperatura (60°C). diámetro y bulbo. 302.Ensayos de caracterización de CA • Método 8.15 – MCV8 Viscosidad absoluta . la profundidad que penetra en el CA una aguja de dimensiones y peso definidas.Ensayos de caracterización de CA • Método 8.3 – MCV8 Ensayo de penetración(*) Procedimiento que define la dureza o consistencia del asfalto a la temperatura de 25ºC. Se determina en decimas de mm. . durante 5 segundos a una temperatura de 25ºC.302. Para que un LA se comporte adecuadamente durante su vida de servicio. se espera que se elongue como mínimo 1m pre y post tratamiento de envejecimiento RTFOT .8 – MCV8 Ductilidad La ductilidad de un material bituminoso es la longitud. a la cual se alarga (elonga) antes de romperse cuando dos extremos de una briqueta. medida en cm.302. se traccionan a una velocidad de 5 cm/min y a una temperatura de 25ºC. Ensayos de caracterización de CA • Método 8. 2 ml de Xilol-heptano en distintas proporciones. Se toman 2 g de CA y se prepara una mezcla de 10. buscamos asfaltos que no presenten mancha al ser disueltos en una mezcla con un máximo de 30% de Xilol. . A medida que aumenta el porcentaje de Xilol en la mezcla el núcleo desaparece. Luego de un reposo se agita la mezcla con una varilla y se deja caer una gota sobre un papel filtro. si la mancha tiene un color uniforme se informa como negativa.7 – MCV8: Ensaye de la mancha Permite hacer una estimación de la relación entre los constituyentes del cemento asfáltico: asfaltenos y maltenos. por lo tanto se especifica como un porcentaje máximo de Xilol.302. Ensayos de caracterización de CA • Método 8. La mezcla se coloca en un baño de agua en ebullición hasta disolver totalmente el asfalto. Si la mancha presenta un núcleo oscuro se informa como positiva. Es decir. en tanto que las impurezas (sales. Se espera encontrar un máximo de 1% de este tipo de contaminantes. sino que se depositan en forma de partículas.11 – MCV8: Solubilidad Es una medida de la pureza del cemento asfáltico. Ensayos de caracterización de CA • Método 8. En el LA. Se disuelven 2 g en 100 ml de solvente y se filtra en un gooch con asbesto. contaminantes inorgánicos) no se disuelven. . carbono libre. Se determina la cantidad retenida en el filtro y se expresa como porcentaje en peso de la muestra original.302. Permite determinar el contenido de materia inerte insoluble en solventes que disuelven el cemento asfáltico (Tricloroetileno C2HCL3 y Tricloroetano CH3CCl3). se disuelven sus componentes cementantes activos. 302.Ensayos de caracterización de CA • Método 8.9 – MCV8: Punto de inflamación Consiste en calentar lentamente una muestra en una copa abierta normalizada (vaso abierto de Cleveland). Sobre la superficie de la muestra se pasa una llama a ciertos intervalos de tiempo. Este ensayo indica hasta que temperatura el cemento asfáltico puede calentarse sin inflamarse ante la presencia de una llama. Por seguridad. se espera que el LA no sea inflamable antes de los 232°C . La temperatura a la cual se inflama el volátil liberado se define como punto de inflamación. 33 – MCV8 Ensaye de Película Delgada Rotatoria Rolling Thin Film Oven (RTFOT).302. Ensayos de caracterización de CA • Método 8. • Envejecimiento de corto plazo (mezcla y construcción): . 302.33 – MCV8 • 163°C Ensaye de película delgada rotatoria • 75 minutos. .Ensayos de caracterización de CA • Método 8. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS LA ESPECIFICACIONES TÉCNICAS LA Ensayos de caracterización de CA • Método 8.302.16 – MCV8 Punto de ablandamiento Es la menor temperatura a la que una muestra, suspendida en un anillo horizontal de dimensiones especificadas, es forzada a caer 25 mm por el peso de una bola de acero especificada, cuando la muestra se calienta mediante incrementos a una velocidad prescrita, en un baño de agua o glicerina. • Luego de 1 hora se mide la distancia de retracción de la muestra . separándolos a velocidad uniforme hasta alcanzar una longitud de 20 cm • Se corta la muestra a una distancia equidistante de los extremos de la briqueta.302.Ensayos de caracterización de CA Método 8.19: Recuperación Elástica para Asfaltos Modificados Procedimiento: • Se enganchan los anillos de cada extremo de los clips a las clavijas del ductilímetro. • Se retira el pasador y luego de 30 min. . 180° en sentido de agujas del reloj en un tiempo de 3-5 s hasta la posición 0. se observa la lectura indicada por la varilla sobre la semicorona graduada que corresponde al ángulo de recuperación.Ensayos de caracterización de CA • Método NLT-329: Recuperación Elástica por Torsión • Temperatura de ensayo: 25°C • Ambientación en baño de agua • Se gira el vástago introducido en la muestra por medio de un pasador. ) • Procedimiento: • Placa metálica recubierta con asfalto • La placa se flecta a • -1 ºC/min intervalos regulares (cada ºC). • A la temperatura Fraass el asfalto alcanza un equimódulo. hasta que se produce una rotura frágil de la película de película de asfalto asfalto (Punto de Fragilidad). al asfalto se le pueden identificar más de tres).1x10 9 Pa (Thenoux G. • Se relaciona con la mínima temperatura de transición del material (los polímeros tienen más de una temperatura de transición. de 2. Ensayos de caracterización de CA Método 8.17 – MCV8: Punto de fragilidad FRAASS • Mide la temperatura a la cual el asfalto deja de ser dúctil y se rompe de forma frágil.302. . placa metálica • Se mide en ºC. Una pequeña muestra de asfalto se coloca en un contenedor especial termostáticamente controlado. El torque y la velocidad de giro permiten determinar la viscosidad del ligante .Ensayos de caracterización de CA • 8. • La medida del torque aplicado sobre un vástago cilíndrico que gira sumergido en la muestra de asfalto.302.24: Método Superpave para medir la viscosidad mediante el viscosímetro rotacional brookfield • Este método se utiliza para medir la viscosidad del asfalto a altas temperaturas. se utiliza para determinar la resistencia relativa a la rotación. 302.Ensayos de caracterización de CA • 8.24: Método Superpave para medir la viscosidad mediante el viscosímetro rotacional brookfield . AVANCE EN CARACTERIZACIÓN LA SUPERPAVE VISCOSIDAD PENETRACION .