MATERIAL AGLUTINANTE

LIGANTES ASFÀLTICOS

1.2 DEFINICION 

ASFALTO: material aglutinante de consistencia variable, de color oscuro, se puede encontrar naturalmente y/o por refinación de petróleos. Está constituido por mezcla compleja de hidrocarburos no volátiles de elevado peso molecular.

Los asfaltos naturales pueden encontrarse en depresiones de la corteza terrestre constituyendo los “ Lagos de Asfalto “ (Trinidad, Bermudas) o aparecen impregnados en poros de rocas formando las llamadas “ Rocas Asfáltitas “ (Gilgonita). Se encuentran también mezclados con impurezas minerales.

Actualmente, la mayor parte del asfalto producido y empleado en el mundo es extraído del petróleo del cual es obtenido exento de impurezas.

LIGANTES ASFÁLTICOS

CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO : CAP - PEN

ASFALTOS DILUIDOS, RECORTADOS O CUT BACKS

EMULSIONES ASFÁLTICAS

ASFALTOS MODIFICADOS

GRAN PROBLEMA:

¡ LA SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA !

2.0 : TÉCNICAS DE PRODUCCIÓN DE ASFALTOS

2.1 CEMENTOS ASFALTICOS

Son preparados especialmente por presentar cualidades y consistencias propias para uso directo en la construcción de pavimentos asfálticos. Es ideal para aplicaciones en trabajos de pavimentación por sus propiedades AGLUTINANTES, IMPERMEABILIZANTES, FLEXIBILIDAD, DURABILIDAD Y ALTA RESISTENCIA A LOS ACIDOS Y ÁLKALIS EN GENERAL. Se clasifican de acuerdo a su consistencia medida por la viscosidad dinámica o absoluta y por su penetración (PEN).

Los asfaltos se producen por el refino del Petróleo en Unidades de Destilación Primaria y de Vacío. El producto obtenido del fondo de la destilación primaria (crudo reducido) es destilado a 26 mm Hg. de presión de vacío y alta temperatura ( del orden de 700° F). El producto obtenido por los fondos de la torre de vacío se llama “ Residual Asfáltico “ o Cemento Asfáltico de Petróleo – CAP, semisólido a temperatura ambiente. Dicho CAP es obtenido a diferentes viscosidades las que miden su consistencia.

PLANTA DE REFINERÍA DE PETRÓLEO

RECUPERACION Y REFINADO DE PRODUCTOS ASFALTICOS DEL PETROLEO

2.2: ASFALTOS DILUIDOS CON SOLVENTES DE PETROLEO

ASFALTOS LIQUIDOS Ó RECORTADOS Ó CUT BACKS

Son ligantes asfálticos resultantes de la dilución de Cementos Asfálticos con algún derivado de Petróleo. Los diluyentes se evaporan después de la aplicación.

Los diluyentes utilizados funcionan como “ Vehículos “ resultando productos menos viscosos que pueden ser aplicables a temperaturas más bajas. De acuerdo al “ Tiempo de Cura” determinado por la naturaleza del diluyente utilizado se clasifican en:

RC: Asfaltos de CURA RAPIDA (26% Nafta ó gasolina pesada)

MC: Asfaltos de CURA MEDIA (30% Kerosene) LC: Asfaltos de CURA LENTA (35 % diesel)

Cada uno de éstos tipos de ligantes presentan diferentes rangos de Viscosidad Cinemática ó Relativa ó Centistokes (cSt) determinada en función de la cantidad del diluyente empleado en la mezcla. Se define como la relación entre la viscosidad absoluta y la masa específica del fluido a la misma temperatura y presión.

La viscosidad se mide según el tiempo que demora en vaciarse la Botella Saybol Furol ( Boca).

Unidades: Centistokes (cSt) y Saybolt Furol (SSF), utilizadas a diversas temperaturas .

En Perú se producen:

RC-500, RC-250: El N° indica su viscosidad cinemática en SSF (Segundos Saybolt Furol)

MC-30, MC-70: El N° indica su viscosidad cinemática en SSF.

La VISCOSIDAD de un cemento asfáltico es inversamente proporcional con el valor de la PENETRACIÓN, los mismos que se identifican como sigue:

CAP.PEN 60/70: Cemento Asfáltico de Petróleo de Penetración 60 a 70 CAP.PEN 85/100: Cemento Asfáltico de Petróleo de Penetración 85 a 100

GRADO DE PENETRACION Aguja de PenetraciónW = 100 Grs.T = 5 Segundos

En Brasil se producen: CAP 7, 20, 55 (Penetración 90, 50 y 20): el N° indica su viscosidad absoluta ó dinámica en poise. CAP PEN 30/45, PEN 50/60, PEN 85/100, PEN 150/200: El N° indica el grado de penetración.

En Perú se producen CAP PEN de diferentes rangos de penetración según las viscosidades obtenidas en las refinerías de Petroperú y Repsol.

Viscosidad Absoluta ó Dinámica ó Poise

Dureza(Décimas mm)(Ensayo de

Laboratorio)

(Unidad) Poise = FxT A F= Dina T= Tiempo A= Área

¿ QUÉ ES EL ASFALTO ? EL ASFALTO: MEZCLA COMPLEJA DE HIDROCARBUROS

ANÁLISIS QUÍMICO: SE REPORTA EN TÉRMINOS DE 2 FRACCIONES PRINCIPALES

FRACCIÓN PESADA: ASFALTENOS DE ALTO CUYO PESO MOLECULAR

FRACCIÓN LIGERA: MALTENOS DE BAJO PESO MOLECULAR

LA PARTE MALTÉNICA PUEDE SUBDIVIDIRSE EN TRES FRACCIONES PRINCIPALES PARAFINAS, RESINAS Y ACEITES AROMÁTICOS .

LOS CONSTITUYENTES DEL ASFALTO INTERACTÚAN ENTRE SÍ FORMANDO UN FLUIDO DE

COMPORTAMIENTO VISCOELÁSTICO.

COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DEPENDE :

COMPOSICIÓN QUÍMICA:

FUNCIÓN DE FUENTE PROCEDENCIA Y PROCESO DE REFINACIÓN

COMPOSICIÓN QUIMICA MEZCLA COMPLEJA DE HIDROCARBUROS

10 20 30 40 50

80

70

50

60

40 50

40

30

20

10

1

43 25

ASFALTENOS + SATURADOSFRACCIÓN PESADA

RESINAS

AR

OM

ATIC

OS

> ASFALTENOS > VISCOSIDAD,luego

MEJORAN CARACTERISTICAS REOLÓGICAS DEL ASFALTO

MALTENOS-FRACCIÓN LIVIANAPARAFINAS

INFLUENCIA DE LOS COMPONENTES QUIMICOS DEL ASFALTO EN SUS

PROPIEDADES ASFALTENOS: - PROPORCIONAN LA DUREZA AL ALFALTO - NO INTERVIENEN DIRECTAM. EN LA ADHERENCIA DE LOS MATER.

PÉTREOS - SU PRESENCIA ES FUNDAMENTAL EN LAS PROP. MECÁNICAS DEL ASFALTO

RESINAS - DAN LAS CARACTERISTICAS CEMENTANTES O AGLUTINANTES

ACEITES - CONSISTENCIA NECESARIA PARA HACERLOS TARABAJABLES - LÍQUIDOS POCO VISCOSOS, COLOR CLARO, NO ADHERENTES, MUY

ESTABLES - PERMITEN DESPLAZAMIENTO ENTRE COMPONENTES DE LA FASE

DISPERSA (MICELAS)

- GENERAN LA DEFORMALIDAD DEL ASFALTO - ASFALTO CON ALTO CONTENIDO DE ACIETE SE COMPORTA COMO UN

FLUÍDO VISCOSO

PROPIEDADES FÍSICAS DEL ASFALTO: SEGÚN PROPORCIÓN DE ASFALTENOS, RESINAS Y ACEITES QUE CONTIENEN

- DETERMINAN LA CONSISTENCIA DEL ASFALTO

SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA

LA SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA INDICA QUE TAN SENSIBLE ES UN ASFALTO A LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA

FORTALEZAS Y DEBILIDADES FORTALEZAS: propiedades

CONSISTENCIA, ADHESIVIDAD, IMPERMEABILIDAD, DURABILIDAD …….. PERO….

DEBILIDADES: MUY SUSCEPTIBLE A LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA

SUFRE ENVEJECIMIENTO POR INTEMPERISMO AFECTADO POR LA OXIDACIÓN Y LA FOTODEGRADACIÓN PROPIEDADES MECÁNICAS SON MUY POBRES

QUEBRADIZO A BAJAS TEMPERATURAS

FLUYE A TEMPERATURAS UN POCO ARRIBA DE LA TEMPERATURA AMBIENTE

TIENE UNA BAJA RECUPERACIÓN ELÁSTICA, QUE LIMITA AMPLIAMENTE SU

RANGO DE UTILIDAD.

EMULSION ASFALTICA

CEMENTO ASFALTICO

AGUA AGENTE EMULSIVO

En algunas ocasiones, la emulsión puede contener otros aditivos, como estabilizantes, mejoradores de recubrimiento, mejoradores de adherencia o agentes de control de rotura.

COMPONENTES DE LA EMULSION

CEMENTO ASFALTICO

El cemento asfáltico es el elemento básico de la emulsión asfáltica y en la mayoría de los casos, constituye entre un 50 y un 75% de la emulsión.

Si bien la dureza de la base de cemento asfáltico puede variar, la mayoría de las emulsiones es hecha con asfaltos con un rango de penetración 60 – 250. En ocasiones, las condiciones climáticas pueden requerir una base asfáltica más dura o más blanda. En cualquier caso, la compatibilidad química entre el agente emulsivo y el cemento asfáltico es esencial para la producción de una emulsión estable.

  2.3: ASFALTOS DILUIDOS CON AGUA

EMULSIONES ASFALTICAS

Dispersiones CAP en fase acuosa, con tiempo de ruptura variable, el cual depende entre otros factores de la cantidad de “Agente Emulsificante”, la viscosidad depende de la ligación del residual asfáltico.

La cantidad de emulsificante varia entre 0.2 a 1.0% V y la cantidad de asfalto en un orden de 60 a 70%.

Antes de la ruptura es de color “marron” y depósitos “negros” constituyendo esta caracteristica un elemento auxiliar para la inspeccion ocular y constatación rápida de las condiciones del producto .

Las partículas de Asfalto dispersas en la emulsión son visibles al microscópio variando su tamaño de 1 a 10 micras.

AGUA

 El segundo componente en una emulsión asfáltica es el agua. Su contribución a las propiedades deseadas en el producto final no puede ser minimizada. El agua puede contener minerales u otros elementos que afectan la producción de emulsiones asfálticas estables. Consecuentemente, el agua potable puede no ser adecuada para las emulsiones asfálticas.

El agua encontrada en la naturaleza puede ser inadecuada debido a las impurezas, sea en solución o en suspensión coloidal. Preocupa particularmente la presencia de iones de calcio y de magnesio. Estos iones favorecen la formación de una emulsión catiónica estable. De hecho, frecuentemente se adiciona cloruro de calcio a las emulsiones cationicas, con el objetivo de aumentar la estabilidad durante el almacenamiento.

AGENTES EMULSIVOS

Las propiedades de las emulsiones asfálticas dependen en gran medida en los agente químicos utilizados como emulsivos. El emulsivo es un agente tensio- activo o surfactante. El agente emulsivo mantiene las gotitas de asfalto en suspensión estable y controla el tiempo de rotura. Es también el factor determinante en la clasificación de las emulsiones como aniónicas, catiónicas o no-ionicas.

CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS

CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFALTICAS

ANIÓNICA

NO IÓNICA

CATIÓNICA

En la practica, las dos primeras son las mas ampliamente utilizadas en la construcción y mantenimiento de carreteras. Las no iónicas pueden ganar en importancia a medida que la tecnología de emulsiones avance.

En el caso de emulsiones no iónicas, las partículas de asfalto son eléctricamente neutrales y no emigran a polo alguno.

UNA SEGUNDA CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES

RS RADIP – SETTING ROTURA RAPIDA

MS MEDIUM –SETTING ROTURA MEDIA

SS SLOW – SETTING ROTURA LENTA

QS QUICK – SETTING ROTURA RAPIDA

Han sido adoptados para simplificar y normalizar esta clasificación.

Se basa en la velocidad con que las gotitas de asfalto coalescen, esto es, se juntan restaurando el volumen de cemento asfáltico.

Emulsión Asfáltica Aniónica Emulsión Asfáltica Catiónica

(ASTM D977, AASHTO M140) (ASTM D2397, AASHTO M208)

RS – 1 (RR – 1) CRS – 1 (CRR – 1)RS – 2 CRS – 2

HFRS – 2 -----MS – 1 (RM – 1) -----

MS – 2 CMS – 2 (CRM – 2)MS – 2h CMS – 2h

HFMS – 1 -----HFMS – 2 -----HFMS – 2h -----HFMS – 2s -----

SS – 1 (RL – 1) CSS – 1 (CRL – 1)SS – 1h CSS – 1h

APLICACIONES GENERALES DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS

Mezcla de Asfalto y AgregadosMezcla en Planta (en Caliente) X A

Mezcla en Planta (en Frío)Granulometría Abierta X X X XGranulometría Cerrada X X X X XArena X X X X X

Mezclado In - SituGranulometría Abierta X X X XAgregado bien Graduado X X X X XArena X X X X XSuelo Arenoso X X X X X

A Puede emplearse otros grados que el HFMS - 2h cuando la experiencia demuestra que han tenidoun comportamiento satisfactorio.

ASTM D297 AASHTO M 140

HF

RS

- 2

RS

- 1

TIPO DE CONSTRUCCION

SS

- 1

SS

- 1

h

CR

S -

1

CR

S -

2

ASTM D977 AASHTO M208

RS

- 2

MS

- 1

,HF

MS

- 1

MS

- 2

,HF

MS

- 2

USOS GENERALES DE LAS EMULSIONES ASFALTICAS

CM

S -

2

CM

S -

2h

CS

S -

1

CS

S -

1h

MS

- 2

h,H

FM

S -

2h

HF

MS

- 2

s

Aplicaciones de Asfalto y AgregadoTratamientos Superficiales (Simples y Mùlt.) X X X X XSellado con Arena (Sand Seal) X X X X X XLechada Asfáltica (Slurry Seal) X X X X XMicro - aglomerado (Micro - sufacing) XESellado Doble (Sandwich Seal) X X XCape Seal X X

Aplicaciones AsfálticasRiego Pulverizado (Fog Seal) XB XC XC XC XCImprimación (Prime Coal) XB XD XD XD XDRiego de Liga (Tack Coat) XB XC XC XC XCPaliativo de Polvo (Dust Palliative) XC XC XC XCProtección con Asfalto (Mulch treatment) XC XC XC XCSellado de Fisuras (Crack fille) X X X X

Mezclas de MantenimientoUso Inmediato X X XAcopio X

B Diluido en agua por el fabricanteC Diluido con aguaD Mezclado solo para imprimaciónE El polimero debe incorporarse durante o previamente a la emulsificación.

RS

- 2

MS

- 1

,HF

MS

- 1

MS

- 2

,HF

MS

- 2

RS

- 1

USOS GENERALES DE LAS EMULSIONES ASFALTICAS

CM

S -

2

CM

S -

2h

CS

S -

1

CS

S -

1h

MS

- 2

h,H

FM

S -

2h

HF

MS

- 2

s

SS

- 1

SS

- 1

h

TIPO DE CONSTRUCCION

CR

S -

1

CR

S -

2

ASTM D977 AASHTO M208 ASTM D297 AASHTO M 140

HF

RS

- 2

REOLOGÍA DEL ASFALTO PROPIEDADES REOLÓGICAS DE LOS MATERIALES

ASFÁLTICOS

REOLOGÍA: CIENCIA QUE ESTUDIA LA DEFORMACIÓN Y FLUENCIA DE LA

MATERIA.

MIDE LA DEFORMACIÓN DE LOS CUERPOS QUE NO SON NI SÓLIDOS NI LÍQUIDOS

O SEA LOS CUERPOS INTERMEDIOS ENTRE SÓLIDO ELÁSTICO Y LÍQUIDO VISCOSO (Viscoelásticos)

COMPRENDE:

- LA TEORÍA DE LA ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS MATERIALES

- LA PLASTICIDAD - LA VISCOSIDAD - LA HIDRAULICA

PRINCIPIO: - LOS MATERIALES NO SON PURAMENTE ELÁSTICOS NI VISCOSOS,

EJEMPLO LOS MATERIALES PLÁSTICOS, EL CONCRETO ASFÁLTICO, ENTRE OTROS

EN RESUMEN ……………

LA REOLÓGÍA DEL ASFALTO ES Y NOS SIRVE ……..

REOLOGÍA: CIENCIA DE LA DEFORMACIÓN Y EL FLUJO DE MATERIALES BAJO UNA FUERZA

EXTERNA

DESCRIBE Y CARACTERIZA LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DEL ASFALTO EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA Y EL TIEMPO DE CARGA.

LUEGO……………………….VISCOSIDAD Y PENETRACIÓN NO SON

SUFICIENTES.

¡ CUANDO Y HASTA DONDE SE DEFORMA !

¡ CUANDO Y EN QUE MOMENTO FLUYE !

INFORMACIÓN OBTENIDA A TRAVÉS DEL REÓMETRO DE CORTE DINÁMICO. ABARCA LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DEL ASFALTO.

PARÁMETROS REOLÓGICOS: MÓDULO COMPLEJO (G*) Y EL ANGULO DE FASE (δ ).

LOS CUERPOS REOLÓGICOS SON INTERMEDIOS ENTRE EL SÓLIDO DE HOOKE (elático) Y EL LÍQUIDO DE NEWTON( viscoso), POR LO QUE SE LLAMAN CUERPOS VISCOELÁSTICOS.

ES AQUEL MATERIAL QUE PRESENTA COMPORTAMIENTO ELÁSTICO Y VISCOSO AL MISMO TIEMPO.

UNA PROPIEDAD CARACTERÍSTICA, ES QUE CUANDO BAJA LA ACCIÓN DE UNA FUERZA Y ESTA CESA DE ACTUAR, LA DEFORMACIÓN DEL MATERIAL NO VUELVE A CERO.

CUERPOS VISCOELÁSTICOS

CUERPOS VISCOELASTICOS EFECTO DE LA VELOCIDAD DE DEFORMACIÓN EN FUNCIÓN DEL TIEMPO, EN UN

MATERIAL VISCOELÁSTICO, AL TENER APLICADA UNA FUERZA DURANTE CIERTO TIEMPO Y DESPUÉS DEJA DE ACTUAR

AL APLICAR LA CARGA, EL MATERIAL SIGUE UNA TRAYECTORIA AB QUE ES MUY CORTA Y ELÁSTICA, SEGUIDA DE UNA DEFORMACIÓN MAS RETARDADA, COMO LA CURVA BC.

.

AL DEJAR DE ACTUAR LA CARGA, SE PRODUCE UNA RECUPERACIÓN ELÁSTICA COMO CD, SEGUIDA DE UNA RECUPERACIÓN RETARDADA DE, Y EL MATERIAL NUNCA RECUPERA SU LONGITUD INICIAL, QUEDANDO CON UNA DEFORMACIÓN PERMANENTE

En resumenCOMPORTAMIENTO REOLOGICO

EL COMPORTAMIENTO VISCO-ELÁSTICO SE PUEDE CARACTERIZAR POR AL MENOS DOS PROPIEDADES:

1.-LA RESISTENCIA TOTAL A LA DEFORMACIÓN (G* MÓDULO COMPLEJO)

2.- LA DISTRIBUCIÓN RELATIVA EN ESA RESISTENCIA, ENTRE LA PARTE VISCOSA Y LA PARTE ELÁSTICA (δ ÁNGULO DE FASE).

A TEMPERATURAS SUPERIORES A 100º C., TODOS LOS ASFALTOS SE COMPORTAN COMO FLUIDOS NEWTONIANOS, Y POR LO TANTO SU VISCOSIDAD ES INDEPENDIENTE DEL TIEMPO DE APLICACIÓN DE LA CARGA

A TEMPERATURAS ENTRE 45º Y 85º C., LAS MAYORES FALLAS EN LAS CARRETERAS SE DEBEN A LAS DEFORMACIONES PLÁSTICAS Y SE NECESITA MEDIR TANTO G* COMO δ.

A TEMPERATURAS INTERMEDIAS ENTRE 0º Y 45º C., LOS ASFALTOS SON MÁS DUROS Y ELÁSTICOS QUE A MAYORES TEMPERATURAS Y EL MAYOR PROBLEMA ES LA FISURACIÓN POR FATIGA CAUSADA POR LA REPETICIÓN DE CICLOS DE CARGAS.

SON IMPORTANTES TANTO G* COMO δ, PUES EL DAÑO PRODUCIDO POR LA CARGA ESTARÁ EN RELACIÓN DE CUANTA DEFORMACIÓN SE PRODUCE Y CUÁNTA DE ESA DEFORMACIÓN ES RECUPERABLE

A TEMPERATURAS POR DEBAJO DE LOS 0º C., EL MAYOR PROBLEMA ES LA

FISURACIÓN TÉRMICA DEBIDO A LAS TENSIONES QUE SE PRODUCEN EN LAS CAPAS DE PAVIMENTO POR LA CONTRACCIÓN TÉRMICA QUE OCURRE AL BAJAR LAS TEMPERATURAS.

LA MAGNITUD DE ESTAS TENSIONES VIENE DADA POR LA RIGIDEZ, LA RESISTENCIA A LA DEFORMACIÓN DEL LIGANTE Y POR SU HABILIDAD PARA RELAJAR ESTAS TENSIONES DISIPANDO LA ENERGÍA PRODUCIDA EN UN FLUJO PERMANENTE

En resumenCOMPORTAMIENTO REOLOGICO

LOS ENSAYOS SON IMPORTANTES

PENETRACIÓN

DUCTILIDAD

Ensayo de Punto de

Ablandamiento

Ensayo de Estabilidad al Almacenamiento

de Asfalto Modificados

Ensayo de Recuperación Elástica

LOS ENSAYOS DE LABORATORIO SON IMPORTANTES

HORNO ROTATORIO DE PELÍCULA DELGADA - R.T.F.O.

EL HORNO DE ENVEJECIMIENTO EN PELÍCULA DELGADA ROTATORIA, TIENE DOBLE PROPÓSITO. EL PRIMERO ES PARA OBTENER UN LIGANTE ASFÁLTICO ENVEJECIDO QUE PUEDA SER USADO PARA ENSAYOS ADICIONALES DE PRUEBAS FÍSICAS. EL SEGUNDO ES PARA DETERMINAR LA CANTIDAD MÁSICA DE COMPUESTOS VOLÁTILES QUE EL ASFALTO PIERDE DURANTE EL PROCESO

.

HORNO T. F. O. T THIN FILM OVEN TEST

SIMILAR AL ENSAYO RTFO, EN EL HORNO PARA LA PRUEBA DE ENVEJECIMIENTO EN PELÍCULA DELGADA, SE SIMULAN LAS CONDICIONES DE OXIDACIÓN DEL ASFALTO EN PLANTA CUANDO SE MEZCLA CON LOS ÁRIDOS EN PLANTA AUNQUE EN CONDICIONES MENOS DRÁSTICAS, SOMETIENDO LA MUESTRA DE ASFALTO A 163°C DE TEMPERATURA DURANTE CINCO (5) HORAS SIN FLUJO DE AIRE A PRESIÓN

VISCOSIMETRO ROTACIONAL BROOKFIELD

EL ENSAYO DE V.R. DETERMINA LAS CARACTERÍSTICAS DE FLUJO DEL LIGANTE ASFÁLTICO

FACULTADES DE INGENIERÍA CIVIL SIN LABORATORIOS ESPECIALIZADOS NO DEBERÍAN FUNCIONAR

ENSAYOS DE LABORATORIO DEL MINISTERIO DE TRANSPORTE Y COMUNICACIONES DEL PERU

OFICINA DE APOYO TECNOLOGICO - MTC

MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES

EM – 2000

MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES

MEZCLAS EN CALIENTE

TIPOS DE CEMENTO ASFALTICO CLASIFICADOS SEGÚN PENETRACIÓN

TEMPERATURA MEDIA ANUAL

24 ºC o más 24 ºC – 15ºC 15ºC – 5ºC Menos de 5ºC

40 – 50 ó60 – 70 ó

Modificado60 - 70 85 - 100

120 - 150Asfalto

Modificado

EG - 2000

CARACTERISTICAS ENSAYO

GRADO DE PENETRACION

40 - 50 60 - 70 85 - 100 120 – 150

Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.

Penetración 25 ºC, 100g, 5s, 0.1 mm. MTC E 304 40 50 60 70 85 100 120 150

Punto de Inflamación COC, ºC MTC E 312 232 - 232 - 232 - 218 -

Ductilidad, 25 ºC, 5 cm/min ,cm MTC E 306 100 - 100 - 100 - 100 -

Solubilidad en triclorcetileno, % masa MTC E 302 99 - 99 - 99 - 99 -

Susceptibilidad TérmicaEnsayo de Película Delgada en Horno, 3.2 mm, 163ºC, 5hrsPerdida de masa, %Penetración del residuo, % de la penetración origina.Ductibilidad del residuo, 25 ºC, 5cm/min ,cm.

MTC E 316

- 0.8 - 0.8 - 1.0 - 1.5

MTC E 304 55 - 52 - 47 - 42 -

MTC E 306 - - 50 - 75 - 100 -

Índice de Susceptibilidad térmica -1.0 +1.0 -1.0 +1.0 -1.0 +1.0 -1.0 +1.0

Ensayo de la Mancha con solvente Heptano – Xileno 20% (opcional)

MTC E 314 Negativo Negativo Negativo Negativo

ESPECIFICACIONES DEL CEMENTO ASFALTICO

CLASIFICADO POR PENETRACION

EG - 2000

CARACTERISTICAS ENSAYOGRADO DE VISCOSIDAD

AC – 5 AC – 10 AC – 20 AC – 40

Viscosidad Absoluta 60ºC, Pa.s. (Poises)

MTC E 308

50 -+ 5 100 -+ 20 200 - + 40 400 -+ 80

Viscosidad Cinemática, 135 ºC mm 2s mínimo

MTC E 301

100 150 210 300

Penetración 25ºC, 100 gr. 5s mínimo

MTC E 304

120 70 40 20

Punto de inflamación COC, ºC, mínimo

MTC E 303

177 219 232 232

Solubilidad en triclorcetileno % masa, mínimo.

MTC E 302

99 99 99 99

Susceptibilidad TérmicaEnsayo de Película Delgada en HornoViscosidad Absoluta 60ºC, Pa.s (Poises) máximo.Ductilidad 25ºC, 5 cm/min ,cm ,mínimo

MTC E 316

MTC E 304

MTC E 305

200(2000)

100

400(4000)

50

800(8000)

20

1600(16000)

10

Ensayo de la Mancha con solvente Heptano – Xileno (opcional)

MTC E 314

Negativo Negativo Negativo Negativo

ESPECIFICACIONES DEL CEMENTO

ASFALTICO CLASIFICADO POR VISCOSIDAD

EG - 2000

TIPO DE EMULSIONESROTURA RAPIDA ROTURA MEDIA ROTURA LENTA

CRS – 1 CRS – 2 CMS – 2 CMS – 2h CSS – 1 CSS – 1h

1.-ENSAYO SOBRE EMULSIONESMín

Máx

Mín

Máx

Mín

Máx MínMáx

Mín

Máx

Mín

Máx

ViscosidadSaybolt Furol a 25 C segSaybolt Furol a 50 C seg

20 100 100 400 50 450 50 450 20 100 20 100

Estabilidad de AlmacenamientoSedimentación a los 7 días %

1 1 1 1 1 1

DestilaciónContenido de Asfalto Residual %Contenido de Disolventes %

60 3 65 3 65 12 65 12 57 57 0

TamizadoRetenido T 20 (850 mm)

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

RoturaDioctililsulfosuccinato sodico %Mezcla con cemento %

40 40 2

ESPECIFICACIONES PARA EMULSIONES CATIONICAS (ASTM D – 2397)

EG - 2000

TIPO DE EMULSIONESROTURA RAPIDA ROTURA MEDIA ROTURA LENTA

CRS – 1 CRS – 2 CMS – 2 CMS – 2h CSS – 1 CSS – 1h

1.-ENSAYO SOBRE EMULSIONES Mín Máx Mín Má

x Mín Máx Mín Máx Mín Má

x Mín Máx

Carga Partícula Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva

Recubrimiento del agregado y resistencia de desplazamientos

Con agregado seco Buena

Con agregado seco y acción del aguaSatisfactori

a

Con agregado húmedoSatisfactori

a

Con agregado húmedo y acción del aguaSatisfactori

a

2.- ENSAYOS SOBRE RESIDUOS DE DESTILACION

Penetración (25 ºC, 100gr, 5 seg.) 0.1 mm 100 250 100 250 100 250 40 90 100 250 40 90

Ductilidad (25 ºC, 5 cm/m), cm 40 40 40 40 40 40

Tricloroxxxxx % 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5

EG - 2000

MATERIAL BITUMINOSO DE CURADO RAPIDO

CARACTERISTICAS ENSAYOMC – 30 MC – 70 MC – 250

Mín Máx Mín Máx Mín Máx

Viscosidad Cinemática a 60ºC, mm 2/s

MTC E 301

30 60 70 140 250 500

Punto de Inflamación(TAG, Copa abierta) ºC

MTC E 312

38 38 38

Destilación, Volumen total destilado hasta 360 ºC, % Vol..A 190 ºC.A 225ºC.A 260 ºC.A 315 ºC

MTC E 313

4075

257093

02065

206090

01560

105587

Residuo de la destilación a 315 ºC

50 55 67

Pruebas sobre el residuo de la destilaciónDuctilidad a 25 ºC, 5cm/min, cm. Penetración a 25 ºC, 100 gr., 5 seg. (*)Viscosidad absoluta a 60ºC, Pa.sSolubilidad en tricloetileno, %

MTC E 306

MTC E 304

MTC E 302

1001203099

250120

1001203099

250120

1001203099

250120

Contenido de agua, % del volumen

- 0.2 - 0.2 - 0.2

EG - 2000

CARACTERISTICAS ENSAYORC – 70 RC – 250 RC – 800

Mín Máx Mín Máx Mín Máx

Viscosidad Cinemática a 60ºC, mm 2/s

MTC E 301

70 140 250 500 800 1600

Punto de Inflamación(TAG, Copa abierta) ºC

MTC E 312

- - 27 - 27 -

Destilación, Volumen total destilado hasta 360 ºC, % Vol..A 190 ºC.A 225ºC.A 260 ºC.A 316 ºC

MTC E 313

10507085

----

-356080

----

-154575

----

Residuo de la destilación a 360 ºC 55 65 75

REQUISITOS DE MATERIAL BITUMINOSO PARA CURADO RAPIDO (AASHTO M – 81)

EG - 2000

CARACTERISTICAS ENSAYORC – 70 RC – 250 RC – 800

Mín Máx Mín Máx Mín Máx

Pruebas sobre el residuo de la destilaciónDuctilidad a 25 ºC, 5cm/min, cm. Penetración a 25 ºC, 100 gr., 5 seg. (*)Viscosidad absoluta a 60ºC, Pa.sSolubilidad en tricloetileno, %

MTC E 306

MTC E 304

MTC E 302

100806099

-120240

-

100806099

-120240

-

100806099

120240

Contenido de agua, % del volumen - 0.2 - 0.2 - 0.2

EG - 2000

TIPO Y GRADO DE ASFALTO

RANGOS DE TEMPERATURA

En Esparcido o Riego En mezclas Asfálticas (1)

Asfaltos Diluidos:MC – 30 RC – 70 o MC – 70RC – 250 o MC – 250 RC – 800 o MC – 800

30 – (2)50 – (2)75 – (2)95 – (2)

--

60 – 80(3)75 – 100(3)

Emulsiones AsfálticasCRS – 1CRS – 2CMS – 2CMS – 2h; CSS – 1;CSS – 1h

50 – 8560 – 8540 – 7020 – 70

--

50 – 6020 – 70

Cemento AsfálticoTodos los grados

140 máx. (4) 140 máx. (4)

RANGOS DE TEMPERATURA DE APLICACIÓN (ºC)

(1) Temperatura de mezcla inmediatamente después de preparada.(2) Máxima temperatura en la que no ocurre vapores o espuma.(3) Temperatura en la que puede ocurrir inflamación. Se deben tomar

precauciones para prevenir fuego o explosiones.(4) Se podrá elevar esta temperatura de acuerdo a las temperaturas –

viscosidad del fabricante.

EG - 2000

CARACTERISTICAS DE LOS ASFALTOS

USOS DE CEMENTOS ASFALTICOS GRADUADOS POR PENETRACION EN FUNCION AL CLIMA

PAVIMENTACION CLIMA

Muy Calido Cálido Moderado Frio Frigido

AEROPUERTOSPista de despegueCaminos AuxiliaresAparcamientos

40-5040-5060-70

40-5040-5060-70

60-7060-7060-70

85-10085-10085-100

120-150120-15085-100

CARRETERASTrafico pesado y muy pesadoTrafico medio ligero

40-5040-50

40-5060-70

60-7060-70

85-10085-100

120-150120-150

CALLESTrafico pesado y muy pesadoTrafico medio Ligero

40-5040-50

40-5060-70

60-7060-70

85-10085-100

120-150120-150

CAMINOS PARTICULARESIndustrialesComerciales. Estac. Serv.Residenciales.

40-5040-5060-70

40-5060-7060-70

60-7060-70

85-100

85-10085-10085-100

120-15085-10085-100

APARCAMIENTOSIndustrialesComerciales

40-5040-50

40-5060-70

60-7060-70

85-10085-100

120-15085-100

ZONA DE RECREOPistas de tenisTerrenos de juego

60-7060-70

60-7060-70

85-10085-100

85-10085-100

85-10085-100

BORDILLOS 40-50 40-50 60-70 85-100 85-100

LOS ASFALTOS Y EL CLIMA

RENDIMIENTO APROXIMADO DE LOS ASFALTOS DE PAVIMENTACIÓN

CLASE DE ASFALTO USO RENDIMIENTO

CEMENTO ASFALTICO40-50 PEN, 60-70 PEN, 85-100 PEN Y 120-150 PEN

MEZCLA EN CALIENTE 30 gl/m3 mezcla

CONCRETO ASFALTICO 4 – 7% peso total de la mezcla

ASFALTO LIQUIDO RC - 250

ADHESION NUEVA CARPETA ASFALTICA Y EXISTENCIA

0.05 gl/m2

SELLADO 0.3 gl/m2

MEZCLA ASFALTICA EN FRIO 1.5 – 2.0 gl/m2

PINTURA IMPERMEABILIZANTE

1 gl/5 a 10 m2 (según espesor de película)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- LOS ASFALTOS Y SUS APLICACIONES : PETRO PERU Ing. Ricardo E. Bisso Fernández

- EMULSIONES ASFALTICAS : INSTITUTO DEL ASFALTO Manual Básico de Emulsiones Asfálticas – Manual Series

N° 19

- ENSAYOS DE LABORATORIO – MTC

- ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES PARA CONSTRUCCION DE CARRETERAS : EG- 2000