Asfalto

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Asfalto 0 INDICE Introducción 1 Asfalto Definición de asfalto 2 Asfalto natural 2 Asfaltos artificiales (derivados del petróleo) 4 Obtención del asfalto artificial en refinerías 5 Propiedades del asfalto Propiedades físicas 7 Composición química 7 Propiedades mecánicas 9 Clasificación de los asfaltos Cemento asfaltico 12 Asfalto líquido o diluido 14 Productos para la construcción construcción Usos más comunes Pavimentos 21 Las mezclas asfálticas 25 Control de temperatura 30 Tipos de averías 30 Tratamientos superficiales 34 Otros Usos 36 Usos del asfalto en techos 38 1 INDICE Introducción 1 Asfalto Definición de asfalto 2 Asfalto natural 2 Asfaltos artificiales (derivados del petróleo) 4 Obtención del asfalto artificial en refinerías 5 Propiedades del asfalto Propiedades físicas 7 Composición química 7 Propiedades mecánicas 9 Clasificación de los asfaltos Cemento asfaltico 12 Asfalto líquido o diluido 14 Productos para la construcción construcción Usos más comunes Pavimentos 21 Las mezclas asfálticas 25 Control de temperatura 30 Tipos de averías 30 Tratamientos superficiales 34 Otros Usos 36 Usos del asfalto en techos 38 1 Asfaltos modificados Asfaltos modificados con polímeros 41 Aditivos de fibras 45 Fillers 45 Rejuvenecedores 46 Oxidantes/ antioxidantes 46 Antistrips 47 Asfalto de alto índice 47 Riesgos de trabajar con asfalto Métodos de control Conclusión 39 48 49 50 2 INTRODUCCION Durante este semestre hemos podido estudiar los diferentes tipos de materiales utilizados en la construcción, y en este trabajo les hablaremos un poco sobre el asfalto, su origen, sus características. características. El asfalto es un producto milenario y que gracias a la tecnología y al desarrollo de la humanidad ha variado su forma, su manejo, e inclusive, sus características, haciéndolo más maleable para el hombre. Es un producto viscoso cuyas características permiten utilizarlo en diferentes ramas de la construcción, construcción, por su versatilidad v ersatilidad y fácil manejo. Por ejemplo, en vialidad es utilizado como lecho de las carreteras o de las vías por donde transitan los vehículos. Es perfecto como aislante en las estructuras, no el asfalto en sí, pero si un derivado o compuesto a base de este material. En la impermeabilización de losas es magnífico, y su historia y desarrollo comienza desde los principios de la vida cuando el asfalto era recuperado de las lagunas naturales o conocido como brea y vertido a las losas como impermeabilizante, que para aquel entonces eran más bien unas estructuras (las losas) a base de ramas secas y otros elementos; hoy en día este producto es aplicado en rollos compactos de asfalto y otros materiales que le dan ciertas propiedades propiedades y características que lo hacen mucho más versátil v ersátil en la aplicación en obra. En fin, es un material importantísimo para la construcción civil y el cual debe ser tomado en cuenta siempre. 1 ASFALTO DEFINICION DE ASFALTO Es una sustancia negra, pegajosa, sólida o semisólida según la temperatura ambiente; a la temperatura de ebullición del agua tiene consistencia pastosa, por lo que se extiende con facilidad. Se utiliza para revestir carreteras, impermeabilizar estructuras, como depósitos, techos o tejados, y en la fabricación de baldosas, pisos y tejas. No se s e debe confundir con el alquitrán, que es también una sustancia negra, pero derivada del carbón, la madera y otras sustancias. El asfalto se encuentra en depósitos naturales, pero casi todo el que se utiliza hoy es artificial, derivado del petróleo. Para pavimentar se emplean asfaltos de destilación, hechos con los hidrocarburos no volátiles que permanecen después de refinar el petróleo para obtener gasolina y otros productos. Los asfaltos son materiales aglomerantes de color oscuro, constituidos por complejas cadenas de hidrocarburos no volátiles y de elevado peso molecular. Estos pueden tener dos orígenes; los derivados de petróleos y los naturales.  ASFALTO NATURAL Los depósitos naturales de asfalto suelen formarse en pozos o lagos a partir de residuos de petróleo que rezuman hacia la superficie a través de fisuras en la tierra. Entre ellos destacan el lago Asfaltites o mar Muerto, en Palestina; el lago de la Brea, en la isla de Trinidad, y el lago Bermúdez, en Venezuela. También se aprovechan los depósitos de rocas asfálticas o rocas impregnadas de asfalto. Otro tipo de asfalto de importancia comercial es la gilsonita , que se encuentra en la cuenca del río Uinta, al suroeste de Estados Unidos, y se utiliza en la fabricación de pinturas y lacas. Los asfaltos naturales pueden clasificarse como: Gilsonita Puros o casi puros. Asfalto del lago Bermúdez, se presenta en el lago del mismo nombre, en Venezuela. Este se ha empleado en la fabricación de asfalto emulsificado para carreteras y calles, en tejados y como impermeabilizante. impermeabilizante. Aún en nuestros días se usa como como aglutinante aglutinante       2 para pisos de carreteras y como material para pavimentos. El asfalto del lago Bermúdez se refina al vapor igual que el del lago Trinidad.  Asociados con materia mineral Asfaltos del lago Trinidad, se presenta en el lago de asfalto del lago de la isla Trinidad y es considerado como el depósito más importante de asfalto natural en todo el mundo. Este asfalto es bastante duro y hay que extraerlo usando maquinaria especial para dicho fin, tanto así que resulta apto para soportar el ferrocarril que sirve como medio de transporte en la zona.      Asfaltos de roca europeos y americanos los cuales sus principales yacimientos de roca asfáltica están en Europa y Norteamérica, pero hay depósitos en todo el mundo. Los asfaltos de roca norteamericanos suelen componerse de arenisca o caliza o una mezcla de ambas, impregnadas con betún; los calizos se diferencian por su estructura física de los que contienen arenisca.      Asfaltos del lraq, Boeton y Selenitza.        Asf alt itas duras ilsonita o caucho mineral, sólo se presenta naturalmente en la cuenca del río Uintah, en Utah y Colorado, Estados Unidos. Es uno de los bitúmenes naturales más puros que se conocen y se distingue fácilmente de las demás asfaltitas por su color pardo, su peso específico más bajo, su contenido fijo de carbono y poco azufre.       Grahamita      Pez lustrosa, Manjak      G Los materiales asfálticos se conocen y han sido utilizados en la construcción de caminos y edificios desde la antigüedad. Los primeros asfaltos eran naturales y se encontraban en estanques y lagos de asfalto; en la actualidad provienen de los residuos del petróleo refinado. A pesar de la fácil explotación y excelente calidad del asfalto natural, no suele explotarse desde hace mucho tiempo ya que, al obtenerse en las refinerías petroleras como subproducto sólido en el craqueo o fragmentación que se produce en las torres de destilación, resulta mucho más económica su obtención de este modo. Sucede algo parecido con la obtención del gas, que también resulta un subproducto casi indeseable en el proceso de obtención de gasolina y otros derivados del petróleo.  Asfalto Natural  3  ASFALTOS ARTIFICIALES (DERIVADOS DEL PETROLEO) Los asfaltos más utilizados en el mundo hoy en día, son los derivados de petróleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilación industrial del crudo. Representan más del 90 % de la producción total de asfaltos. La mayoría de los petróleos crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petróleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporción de asfalto que poseen, los petróleos se clasifican en: Petróleos crudos de base asfáltica.      Petróleos crudos de base parafínica.      Petróleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).       El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la pérdida de ductilidad. Con los crudos asfálticos esto no sucede, dada su composición. El petróleo crudo extraído de los pozos, es sometido a un proceso de destilación en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosene de la base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. En consecuencia, el asfalto es obtenido como un producto residual del proceso anterior. El asfalto es además un material bituminoso pues contiene betún, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrán obtenido de la destilación destructiva de un carbón graso, también contiene betún, por lo tanto también es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El alquitrán tiene bajo contenido de betún, mientras que el asfalto está compuesto casi enteramente por betún, entre otros compuestos. El asfalto de petróleo moderno, tiene las mismas características de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condición uniforme, libre de materias orgánicas y minerales extraños. 4 OBTENCION DEL ASFALTO ARTIFICIAL EN REFINERIAS El crudo de petróleo es una mezcla de distintos hidrocarburos que incluyen desde gases muy livianos como el metano hasta compuestos semisólidos muy complejos, los componentes del asfalto. Para obtener este debe separarse entonces las distintas fracciones del crudo de petróleo por destilaciones que se realizan en las refinerías de petróleo. Re finería d e Petról eo Dest ilación Primaria: Es la primera operación a que se somete el crudo. Consiste en calentar el crudo en hornos tubulares hasta aproximadamente 375ºC. Los componentes livianos (nafta, kerosene, gas oil), hierven a esta temperatura y se transforman en vapor. La mezcla de vapores y líquido caliente pasa a una columna fraccionadora. El líquido o residuo de destilación primaria se junta todo en el fondo de la columna y de ahí se bombea a otras unidades de la refinería. Dest ilación al Vacio: Para separar el fondo de la destilación primaria, otra fracción libre de asfáltenos y la otra con el concentrado de ellos, se recurre comúnmente a la destilación al vacio. Difiere de la destilación primaria, en que mediante equipos especiales se baja la presión (aumenta el vacio) en la columna fraccionadora, lográndose así que las fracciones pesadas hiervan a menor temperatura que aquella a la que hervían a la presión atmosférica. El producto del fondo de la columna, un residuo asfáltico más o menos duro a temperatura ambiente, se denomina residuo de vacío. De acuerdo a la cantidad de vacío que se practica en la columna de destilación, se obtendrán distintos cortes de asfaltos que ya pueden ser utilizados como cementos asfálticos. Desasf alt ización con propano o butano: 5 El residuo de vacio obtenido por destilación al vacio, contiene los asfáltenos dispersos en un aceite muy pesado, que, a la baja presión (alto vacio) y alta temperatura de la columna de vacío, no hierve (se destila). Una forma de separar el aceite de los asfáltenos es disolver (extraer) este aceite en gas licuado de petróleo. El proceso se denomina "Desasfaltización" y el aceite muy pesado obtenido, aceite desestatizado. Se utiliza como solvente propano o butano líquido, a presión alta y temperaturas relativamente moderadas (70 a 120 ºC). El gas licuado extrae el aceite y queda un residuo semisólido llamado "bitumen". Oxidación del Asf alt o Es un proceso químico que altera la composición química del asfalto. El asfalto está constituido por una fina dispersión coloidal de asfáltenos y máltenos. Los máltenos actúan como la fase continua que dispersa a los asfáltenos. Las propiedades físicas de los asfaltos obtenidos por destilación permiten a los mismos ser dúctiles, maleables y reológicamente aptos para su utilización como materias primas para elaborar productos para el mercado vial. Al "soplar" oxígeno sobre una masa de asfalto en caliente se produce una mayor cantidad de asfáltenos en detrimento de los máltenos, ocasionando así de esta manera una mayor fragilidad, mayor resistencia a las altas temperatura y una variación de las condiciones reológicas iníciales. 6 PROPIEDADES DEL ASFALTO Propiedades físicas El asfalto es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, altamente impermeable y duradero; capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo acción de calor o cargas permanentes. Componente natural de la mayor parte de los petróleos, en los que existe en disolución y que se obtiene como residuo de la destilación al vacío del crudo pesado. Es una sustancia plástica que da flexibilidad controlable a las mezclas de áridos con las que se le combina usualmente. Su color varía entre el café oscuro y el negro; de consistencia sólida, semisólida o líquida, dependiendo de la temperatura a la que se exponga o por la acción de disolventes de volatilidad variable o por emulsificación. Composición química El asfalto consta de hidrocarburos y sus derivados y es completamente soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El asfalto es de naturaleza coloidal. Los componentes de más alto peso molecular constituyen la fase dispersa (micelas) y los componentes de bajo peso molecular constituyen la fase continua (intermicelar). Componentes de la solución coloidal del asfalto:  Asfáltenos Partículas bituminosas solidas discretas (negras)      Alta viscosidad      Proveen elasticidad, resistencia y adhesión.       Máltenos Resinas (aromáticas)      Semisólidas o solidas a temperatura ambiente.      Fluidas cuando se calientan, frágiles cuando se enfrían      Proveen ductibilidad (viscoelasticidad)        Aceites sat urados Líquidos incoloros      Solubles en la mayoría de los solventes      Aumentan la fluidez (plasticidad)      Pueden contener ceras que se transforman en fase con oxigeno.       7 Los asfáltenos constituyen la fracción del asfalto que permanece disuelta cuando se precipitan los asfaltos en la solución disolvente. En el asfalto no diluido, los máltenos forman un aceite viscoso, castaño oscuro. Los porcentajes de asfáltenos y máltenos presentes en el asfalto se pueden determinar en un disolvente dado y se deben definir en términos de ese disolvente a fin de que tengan sentido. Por ejemplo, en la tabla 1.1 se muestran los componentes fraccionales el asfalto después de diluirlo 100 veces con n-pentano. Describiendo la estructura del coloide, las resinas circundan en forma inmediata a los asfáltenos y los aceites rodean a ese compuesto. Dado que es difícil determinar las diferentes proporciones de hidrocarburos presentes en el asfalto, se usa la relación entre el número de átomos de carburo y el número de átomos de hidrógeno (relación C/H) para caracterizar la composición química de las fracciones del asfalto. La relación da una indicación del grado de saturación de la mezcla de hidrocarburos y se puede correlacionar con las propiedades de los diferentes asfaltos. Según el grado de aromaticidad de los máltenos y la naturaleza de la concentración de los asfáltenos, se pueden formar dos tipos de estructuras: Asfalto tipo sol, en los cuales las micelas del asfalto se mueven libremente entre sí. Estos asfaltos tienen una alta ductibilidad, gran susceptibilidad a los cambios de temperatura.      Asfalto tipo gel, en el cual las micelas, por atracción mutua, forman una estructura en toda la masa bituminosa. Los asfaltos tipo gel tienen baja ductibilidad, baja susceptibilidad a los cambios de temperatura.      Asfalto tipo mediano, que tiene una estructura intermedia entre sol y gel.       TABLA 1.1 FRACCION ASFALTENOS MALTENOS: a. RESINAS b. ACEITES PESO MOLECULAR 1000 800 600 Componentes de un asfalto diluido C/H 9-10 CANTIDAD, % 10-20 8 6 10 70-80 8 Propiedades mecánicas Cuando el asfalto es calentado a una temperatura lo suficientemente alta, por encima de su punto de inflamación, este comienza a fluidificarse, a veces como un fluido Newtoniano y sus propiedades mecánicas pueden definirse por su viscosidad. A temperaturas más bajas, el asfalto es un sólido visco-elástico, sus propiedades mecánicas son más complejas y se describen por su modulo de visco-elasticidad, conocido como el modulo de stiffness. La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosímetro capilar en una manera similar a la que se miden los aceites lubricantes. La siguiente tabla muestra la viscosidad en centistokes de los grados standarts de asfaltos según su penetración o también en función de cierta viscosidad, conocer a que temperatura corresponde: Viscosidad: Rango en penetración 180/200 80/100 60/70 50/60 40/50 30/40 20/30 10/20 Rango en pen / P.A. 85/25 85/40 115/15 20.000 70 80 85 90 90 95 100 115 5.000 85 95 100 105 110 110 120 130 2.000 100 105 115 115 120 125 130 140 125 130 165 145 145 185 160 160 205 Viscosidad en cst 1.000 110 120 125 125 130 135 145 155 200 140 150 155 160 165 170 175 190 100 155 170 175 175 180 185 195 205 50 175 190 195 200 200 210 220 230 170 170 215 205 200 255 225 220 - 250 245 - En muchas aplicaciones, el asfalto es calentado hasta hacerse lo suficientemente fluido para cada aplicación en particular. La siguiente tabla nos indica la viscosidad que debe tener el asfalto para una aplicación determinada. Se asume que la aplicación se llevará a cabo a la máxima viscosidad posible, es decir la mínima temperatura posible. En algunos casos, menores viscosidades pueden utilizarse, dependiendo de los materiales que se utilicen, debido a que pueden ser dañados por la temperatura excesiva. Aplicación Spray Llenado de Juntas Mezclado con Filler Impregnación Impermeabilización Viscosidad requerida (cst) 20-100 100-200 200 20-200 200-1000 9 Aplicación Pintado Recubrimiento Bombear Viscosidad requerida (cst) 600 1000 1500-2000 Es la medida de las propiedades de quiebre del asfalto a bajas temperaturas. En este ensayo, una lámina metálica es recubierta con una capa de 0,5 mm de espesor de asfalto y es movida de una cierta manera. La temperatura es gradualmente reducida, y el valor al cual se produce la rotura de la capa de asfalto se denomina Temp. Fraass. El ensayo Fraass nos da una indicación del riesgo de craqueo del asfalto a bajas temperaturas. Pueden obtenerse variaciones del resultado de este ensayo dependiendo del origen del crudo de petróleo con que se obtuvo el asfalto. El Ensayo Fraass: Asfalto 180/200 80/100 60/70 40/50 10/20 Oxid.85/25 Oxid.85/40 Oxid.115/15 Temp. Fraass ºC -22 -16 -13 -10 -4 -16 -22 0 Densidad t ípica de los asf alt os: Asfalto 280/320 180/200 80/100 60/70 20/30 Oxid. 85/25 Oxid. 85/40 Oxid. 115/15 Temperatura ºC 15 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.03 1.02 1.03 25 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.02 1.01 1.02 50 0.99 1.00 1.01 1.02 1.03 1.01 1.00 1.01 100 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00 0.98 0.97 0.98 150 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.95 0.94 0.95 200 0.91 0.92 0.93 0.93 0.94 0.93 0.92 0.93 Resist ividad / Conduct ividad Eléct rica: El asfalto tiene una alta resistencia (o una baja conductividad) y es en consecuencia un buen material aislante. La resistencia de todos grados comerciales decrece con el incremento de la temperatura. 10 Temp. ºC 30 50 80 Resistencia (ohm/cm) 1014 1013 1012 Resistencia Dieléct rica: Asfaltos duros tienen un resistencia dieléctrica más alta que la de asfaltos menos viscosos; la resistencia dieléctrica decrece con el aumento de la temperatura Temp. ºC 20 50 Rigidez Dielectrica (Kv/mm) 20-30 10 Su constante dieléctrica es alrededor de 2.7 a 20ºC, llegando a 3.0 a 30ºC. La perdida dieléctrica aumenta con el incremento de la temperatura. Perdida Dieléctrica temperatura ºC 20 50 80 100 tangente delta (50 ciclos/seg) 0.015 0.017 0.029 0.045 Propiedades Térmicas: térmico. Temp. ºC 0 100 200 frecuencia (ciclos/seg) tangente delta (20ºC) 50 105 106 107 0.015 0.006 0.003 0.001 El asfalto es moderadamente un buen material aislante Kj / kg.ºC 1.67 1.89 2.10 cal /g/ ºC 0.4 0.45 0.5 11 CLASIFIC ACION DE ASFALTOS Cement o asf alt ico Son asfaltos refinados o una combinación de asfalto refinado y aceite fluidificante de consistencia apropiada para trabajos de pavimentación. El cemento asfaltico es llamado así para distinguirlo de los asfaltos hechos para usos de impermeabilización y usos industriales. Puede proceder de depósitos naturales, que son enormes lagos de asfalto mezclado con un material mineral, agua y otras impurezas. Los asfaltos para pavimentos se obtienen de los petróleos de base asfáltica y de base intermedia mediante destilación, quedando como residuos de este proceso. La mayor o menor dureza del asfalto depende de las condiciones de destilación, tales como presión, temperatura y tiempo. Estos asfaltos reciben el nombre de "destilado directo" para diferenciarlos de aquellos obtenidos por oxidación, que toman el nombre de oxidados, y que son empleados en impermeabilizaciones. El cemento asfaltico a temperatura normal es un material negro, muy pegajoso, semisólido y altamente viscoso. Debido a que el cemento asfaltico es pegajoso, se adhiere a las partículas de agregado y puede ser usado para cementarlas o ligarlas dentro del concreto asfaltico. El cemento asfaltico es impermeable y no es afectado por la mayoría de los ácidos, álcalis o sales. Es llamado material termoplástico porque se ablanda con el calor y se endurece si es enfriado. Esta combinación única de características y propiedades es una razón fundamental de por qué el asfalto es un material importante en el mantenimiento y rehabilitación de pavimentos. El cemento asfaltico S, especialmente preparado con la calidad y consistencia requerida para el uso de pavimentos asfalticos y debe calentarse al igual que los agregados para hacer la mezcla. Los cementos asfálticos se dividen en grados según su dureza o consistencia, que es medida mediante el ensaye de penetración medido en 1/10 mm, valor que es inverso a la 12 dureza. De acuerdo a esto, los cementos asfálticos más comúnmente usados son los siguientes: CA 40 - 50 (En mastic para sellado de juntas de pavimento de hormigón).      CA 60 - 70 (En concreto asfáltico).      CA 85 - 100 (En concreto asfáltico).      CA 120 - 150(Tratamientos superficiales).       Las dos cifras indican los límites máximos y mínimos de la penetración. Propiedades o característ icas deseables en el cement o asf alt ico Para caracterizar a los asfaltos es necesario conocer su consistencia a distintas temperaturas, porque son materiales termoplásticos que se licúan gradualmente al calentarlos. Consistencia es el término usado para describir el grado de fluidez o plasticidad del asfalto a cualquier temperatura dada. Para poder comparar la consistencia de un cemento asfáltico con la de otro, es necesario fijar una temperatura de referencia. La clasificación de los cementos asfálticos se realiza en base al valor de la consistencia a una temperatura de referencia.      Consistencia: Si se expone al aire cemento asfáltico en películas delgadas y se lo somete a un calentamiento prolongado, como por ejemplo durante el mezclado con el agregado, el asfalto tiende a endurecerse, a aumentar su consistencia. Se permite un aumento limitado de ésta. Por lo tanto, un control no adecuado de la temperatura y del mezclado puede provocar mayor daño al cemento asfáltico, por endurecimiento, que muchos años de servicio en el camino terminado. Comúnmente, para especificar y medir la consistencia de un asfalto para pavimento, se usan ensayos de viscosidad o ensayos de penetración. (Para asfaltos soplados el ensayo de punto de ablandamiento). El cemento asfáltico se compone, casi enteramente, de betunes, los cuales, por definición, son solubles en bisulfuro de carbono. Los asfaltos refinados son, generalmente, más de 99,5 por ciento solubles en bisulfuro de carbono y por lo tanto casi betunes puros. Las impurezas, si las hay, son inertes.      Pureza: Normalmente, el cemento asfáltico, cuando deja la refinería, está libre de agua o humedad, pero puede haber humedad en los tanques de transporte. Si hay agua inadvertida, puede causar espumas al asfalto cuando se calienta por encima de los 100ºC (212°F). 13 La espuma puede constituir un riesgo para la seguridad, por lo tanto las normas requieren que el asfalto no forme espuma hasta temperaturas de 175ºC (347ºF).      Seguridad: El cemento asfáltico, si se lo somete a temperaturas suficientemente elevadas, despide vapores que arden en presencia de una chispa o llama. La temperatura a la que esto ocurre es más elevada que la temperatura normalmente usada en las operaciones de pavimentación. Sin embargo, para tener la certeza de que existe un adecuado margen de seguridad, se debe conocer el punto de inflamación del asfalto. 40 - 50 Penetración a 25ºC, 100g, 5 seg Punto de inflamación copa abierta de Cleveland ºC. Ductilidad a 25ºC, 5cm/ min, cm. Solubilidad en Tricloroetileno,% Ensaye de película delgada, 3.2mm, 163ºC, 5hrs. Pérdida por calentamiento, % Penetración por residuo, % del original. Ductilidad del residuo a 25ºC, 5cm/min, cm. Ensaye de la mancha con: Solvente Nafta Standard Solvente Nafta - Xilol, % Xilol Solvente Heptano  Xilol, % Xilol 60 - 70 85 - 100 120 - 150 200 - 300 min max min max min max min max min max 40 50 60 70 85 100 120 150 200 300 232 232 232 218 177 100 99 58 100 99 0.8 54 50 100 99 0.8 50 75 100 99 1.0 46 99 1.3 100 40 1.5 100 Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Tabla III.13 Requisitos para la especifi cación d e un cemento asfálti co. AASHTO M 20 Grado d e  penetración  Asf alt o diluido o liquido Si el asfalto es tan blando que la prueba de penetración no es adecuada para medir su consistencia, se le denomina asfalto lí quido. Estos asfaltos también son usados en pavimentos. Están compuestos por una base asfáltica (cemento asfáltico) y un fluidificante volátil que puede ser bencina, kerosene, aceite o agua con emulsificador. El fluidificante se agrega con el propósito de dar al asfalto la viscosidad necesaria para poderlo mezclar y trabajar con los áridos a baja temperatura o sea para poder hacer las mezclas sin necesidad de 14 calentar el asfalto. Una vez elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el residuo asfáltico que envuelve y cohesiona las partículas de agregado. De acuerdo al fluidificante, más o menos volátil, estos asfaltos se dividen en:  Asf alt os cortados de curado rápido: Cuyo fluidificante es bencina, se designan con las letras RC (rapid curing) seguidas con un número que indica el grado de viscosidad cinemática que tienen, medida en centistokes. De acuerdo a esto, se tienen los siguientes asfaltos RC: Grado RC-70 RC-250 RC-800 RC-3000 Residuo asfáltico en volumen 55% 65% 75% 80% Tabla III.14  Asfaltos RC   Asf alt os cortados de curado medio: Cuyo fluidificante es kerosene, se designan con las letras MC (medium curing) seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los asfaltos MC son los siguientes: Grado MC-30 MC-70 MC-250 MC-800 MC-3000 Residuo asfáltico en volumen 50% 55% 67% 75% 80% Tabla III.15  Asfaltos MC   Asf alt os líquidos de curado lent o: Cuyo fluidificante era aceite, relativamente poco volátil, se designaban con las letras SC (slow curing) seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los SC más usados fueron SC-70 y SC.250. 15 Cuyo fluidificante es el agua, y como es un sistema heterogéneo de dos fases normalmente inmiscibles, como son el asfalto y el agua, se le incorpora una pequeña cantidad de un agente emulsificador, generalmente de base jabonosa o solución alcalina, el cual mantiene estable el sistema de las fases continuas, que es el agua, y discontinua que está constituida por pequeños glóbulos de asfalto en suspensión, de un tamaño que fluctúa entre 1 y 10 micrones. Los agentes emulsificantes forman una película protectora alrededor de los glóbulos de asfalto estableciéndoles una determinada polaridad en la superficie, lo que hace que estos se repelan, manteniéndose estable la emulsión. Cuando una emulsión se pone en contacto con el agregado se produce un desequilibrio eléctrico que rompe la emulsión llevando a las partículas de asfalto a unirse a la superficie del agregado, y el agua fluye o se evapora separándose de las piedras recubiertas por el asfalto. Hay agentes emulsificadores que permiten que esta rotura o quiebre sea instantáneo y otros más poderosos que retardan este fenómeno. De acuerdo a esto las emulsiones se dividen en: Emulsión Asfált ica: Emulsión asfáltica de quiebre rápido, la que se designa con las letras RS (rapid setting).      Emulsión asfáltica de quiebre medio, la que se designa con las letras MS (medium setting)      Emulsión asfáltica de quiebre lento, la que se designa con las letras SS (slow setting).       Como se sabe, existen áridos de polaridad positiva y negativa; por lo tanto, para tener buena adherencia es necesario tener la emulsión eléctricamente afín al árido. Esta cualidad se la confiere el agente emulsificador que puede darles polaridad negativa o positiva, tomando el nombre de aniónicas las primeras, afines a áridos de 16 carga negativa, como lo son de origen calizos, y catiónicas las segundas, afines a áridos de carga positiva como son los de origen cuarzosos o silíceos. Las emulsiones catiónicas se designan con las mismas letras anteriormente dichas y anteponiéndoles la letra C, como por ejemplo las CRS-1 y CSS-1. Si el residuo asfáltico de las emulsiones medias y lentas es de penetración 40-90 se le agrega la letra h (CSS-1h, MS-2h). Las especificaciones que deben cumplir los asfaltos líquidos están indicadas en las tablas III.16, III.17 y III.18. Las desventajas de las emulsiones asfálticas son principalmente el tiempo de fraguado que estas requieren, la complicada química y reología que se desarrolla en las emulsiones, pues los compuestos químicos presentes en el asfalto como los asfáltenos y máltenos son variables y de diferente naturaleza química. Debido al mecanismo de fraguado, estas emulsiones comúnmente no logran una estabilidad aceptable con el agregado pétreo del asfalto, por ello son aplicables principalmente a caminos secundarios en los que la carga vehicular no es regular ni posee alto peso. RC - 70 Viscosidad cinemática a 60ºC centistokes Punto de inflamación (copa abierta Tag.)ºC Agua, % Ensaye de destilación: Porcentaje en volumen del destilado total a 360ºC A 190ºC A 225ºC A 260ºC A 315ºC Residuo de destilación a 360ºC, % volumen Ensayes en el residuo de la detilación Penetración 100g, 5 seg a 25ºC Ductilidad a 25ºC, 5 cm/min, cm Solubilidad en Tricloroetileno,% Rc - 250 RC - 800 RC - 3000 27 27 27 min max min max min max min max 70 140 250 500 800 1600 3000 6000 0.2 10 50 70 85 55 0.2 0.2 0.2 35 60 80 15 45 75 25 70 65 75 80 80 120 80 120 80 120 800 120 100 100 100 100 99.9 99.9 99.9 99.9 17 Ensaye de la mancha con: Nafta Standard Solvente Nafta  Xilol, % Xilol Solvente Heptano - % Xilol Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Tabla III.16  Asfaltos cortados d e curado rápido AASHTO M 81 MC - 30 Viscosidad cinemática a 60ºC centistokes Punto de inflamación (copa abierta Tag.)ºC Agua, % Ensaye de destilación: Porcentaje en volumen del destilado total a 360ºC A 225ºC A 260ºC A 315ºC Residuo de destilación a 360ºC, % volumen Ensayes en el residuo de la detilación Penetración 100g, 5 seg a 25ºC Ductilidad a 25ºC, 5 cm/min, cm Solubilidad en Tricloroetileno,% Ensaye de la mancha con: Nafta Standard Solvente Nafta  Xilol, % Xilol Solvente Heptano - % Xilol MC - 70 MC - 250 MC - 800 MC - 3000 38 66 66 66 min max min max min max min max min max 30 60 70 140 250 500 800 1600 3000 6000 38 40 75 50 0.2 0.2 0.2 25 70 93 20 60 90 10 55 87 20 65 55 15 60 67 0.2 0 45 35 80 75 120 250 120 250 120 250 120 100 100 100 100 99.0 99.0 99.0 99.0 0 15 0.2 15 75 80 250 120 100 99.0 250 Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Tabla III.17   Asfaltos cortados d e curado medio  AASHTO M 82 18 Quiebre Rápido Viscosidad Saybolt Furol a 25ºC,seg Viscosidad Saybolt Furol a 50ºC, seg Sedimentación, 5 días, % Ensaye de estabilidad, 1 día, % Demulsibilidad, 35 ml, %. Cubrimiento y resistencia al agua: Cubrimiento agregado seco Cubrimiento luego de esparcido Cubrimiento agregado húmedo Cubrimiento, luego de esparcido Ensaye carga de partícula Ensaye mezclado con cemento, % Aceite destilado, por volumen de emulsión, % Residuo,% Penetración, 25ºC, 100 g, 5 seg. Ductilidad, 25ºC, 5 cm/min, cm Solubilidad en Tricloroetileno,%. Ensaye de la mancha con: Nafta Standard Solvente NaftaXilol, % Xilol Quiebre medio Quiebre lento CRS - 1 CRS - 2 CMS - 2 CMS  2h CSS - 1 CSS  1h min max min max min max min max min max min max 20 100 20 100 20 100 100 400 50 450 50 450 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 Bueno Bueno Regular Regular Regular Regular Regular Regular (+) (+) 40 40 (+) (+) (+) (+) 2.0 3 3 12 2.0 12 60 65 65 65 100 250 100 250 100 250 40 57 57 90 100 250 40 40 40 40 40 40 40 97 97 97 97 97 97 90 Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados Negativa para todos los grados 19 Solvente HeptanoXilol, % Xilol. Tabla III.18 Requisitos para emulsiones asfálti cas catióni cas  AASHTO M 208  Asf alt os oxidados o soplados con aire Al "soplar" oxígeno sobre una masa de asfalto en caliente después del proceso de destilación, se produce una mayor cantidad de asfaltenos en detrimento de los maltenos, ocasionando así de esta manera una mayor fragilidad, mayor resistencia a las altas temperatura y una variación de las condiciones reológicas iniciales. Estos asfaltos no se usan en pavimentos, se usan en techos. 20 PRODUCTOS DE ASFALTO PARA LA CONSTRUCCIÓN Por sus propiedades de resistencia al agua y su durabilidad, el asfalto se utiliza en muchas aplicaciones en la construcción. Para proteger contra humedad y para impermeabilización contra agua (con una o varias capas), se utilizan tres tipos de asfalto: Tipo A, un material blando, adhesivo, que fluye fácil, para aplicaciones subterráneas o en otras aplicaciones a temperaturas moderadas      Tipo B, un asfalto menos susceptible, para usarlo en aplicaciones sobre el nivel del suelo, pero donde las temperaturas no excedan 125ºF      Tipo C, para aplicaciones sobre el nivel del suelo; puede ser en superficies verticales expuestas a la luz solar directa u otras áreas en que las temperaturas excedan los 125ºF.       Los asfaltos y productos de asfalto tienen un amplio uso para impermeabilizar techos. El asfalto se utiliza como aglutinante entre capas en los techados y para impregnación de los fieltros, rollos y tejas. Debe tenerse cuidado en no mezclar el asfalto y alquitrán, o sea, colocar capas de asfalto sobre fieltro saturado de alquitrán o viceversa, a menos que se revise su compatibilidad. Por sus cualidades impermeables y su durabilidad el asfalto se emplea en construcción para impedir el paso del agua, amortiguar vibraciones y expansiones y servir como pavimento. Usos más comunes del Asf alt o: P AVIMENTOS Es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos. Entre los materiales utilizados en la pavimentación urbana, industrial o vial están los suelos con mayor capacidad de soporte, los materiales rocosos, el hormigón y las mezclas asfálticas. La pavimentación con asfalto se beneficiosa debido a su rápido secado, el cual permite que la vía pavimentada sea utilizada a solo 2 horas después de haber sido 21 pavimentada. Esta es cobrada por tonelada corta instalada, la cual tiene un costo aproximado de 100 dólares. Normalmente se utiliza para la pavimentación aquí en panamá asfalto CA 60-70, y emulsiones asfálticas. Tipos de paviment os Flexibles.- Tienen carpetas asfálticas.      Rígidos.- Carpeta de concreto hidráulico.      Otros.- Empedrados, adoquín, estampado.       Los pavimentos flexibles están conformados por 5 capas, la subrasante o capa mas interna que es la base del pavimento, encima de esta capa de espesor infinito se coloca una capa de material granular llamada sub-base, que dependiendo del espesor y de su calidad, va aportando a la estructura un grado de resistencia, suprayeciendo esta capa, se coloca otra llamada base granular, que por lo general es de mejor calidad de la anterior, luego encontramos otra capa llamada base asfáltica y por último encontramos la carpeta asfáltica, que es la capa de pavimento que observamos. Los pavimentos flexibles también son llamados pavimentos asfalticos ya que la totalidad de la estructura del pavimento que está por encima de la sub-rasante consiste de mezclas asfálticas. En estos pavimentos se usa el hormigón asfaltico que es una mezcla de cemento asfaltico caliente con agregados calientes que se compacta para que se forme una masa densa y uniforme. La función del cemento asfaltico es la de mantener a los agregados en su lugar. Este tipo de pavimento llamado flexible, se diseña para un determinado número de repeticiones de carga, y al alcanzar este número de repeticiones, se espera que el pavimento se fatigue y falle, este fallo del pavimento se demuestra con la presencia de fisuras, grietas en la parte superficial. Los pavimentos rígidos no poseen, todas estas capas y donde la más externa es una capa construida en concreto que por lo general es colocada en placas, se diseña también con un tráfico especifico, con la diferencia que este pavimento puede fallar con solo una repetición de carga. 22 USO DE CEMENTOS ASFÁLTICOS GRADUADOS Pavimentación AEROPUERTOS Pistas de despegue Caminos auxiliares Aparcamientos CARRETERAS Tráfico pesado y muy pesado Tráfico rnedio ligero CALLES Trafico pesado y muy pesado Trafico medio ligero CAMINOS PARTICULARES Industriales Comerciales Estac. Serv. Residenciales APARCAMIENTOS Industriales Comerciales ZONA DE RECREO Pista de tenis Terrenos de juego BORDILLOS POR PENETRACIÓN EN FUNCIÓN AL CLIMA CLIMA Muy Cálido Cálido Moderado Frio Frígido 40-50 40-50 60-70 40-50 40-50 60-70 60-70 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 120-150 120-150 85-100 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 40-50 60-70 60-70 85-100 120-150 40-50 40-50 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 120-150 120-150 40-50 40-50 60-70 40-50 60-70 60-70 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 85-100 120-150 85-100 85-100 40-50 40-50 40-50 60-70 60-70 60-70 85-100 85-100 120-150 85-100 60-70 60-70 40-50 60-70 60-70 40-50 85-100 85-100 60-70 85-100 85-100 85-100 85-100 85-100 85-100 23 Rendimient o aproximado de los asf alt os de pavimentación CLASE DE ASFALTO CEMENTO ASFÁLTICO 40-50 PEN, 60-70 PEN, 85-100 PEN y 120-150 PEN ASFALTO LIQ UIDO RC-250 USO MEZCLA EN CALIENTE CONCRETO ASFÁLTICO ADHESIÓN NUEVA CARPETA ASFÁLTICA Y EXISTENTE SELLADO MEZCLA ASFÁLTICA EN FRIO PINTURA IMPERMEABILIZANTE RENDIMIENTO 30 gl/m3 mezcla 4  7% peso total de la mezcla 0.05 gl/m2 0.3 gl/m2 1.5 - 2.0 gl/m2 1 gl/ 5 a 10 m2 (según espesor de película 24 Las mezclas asfált icas Las mezclas asfálticas sirven para soportar directamente las acciones de los neumáticos y transmitir las cargas a las capas inferiores, proporcionando unas condiciones adecuadas de rodadura, cuando se emplean en capas superficiales; y como material con resistencia simplemente estructural o mecánica en las demás capas. Propiedades técnicas de las mezclas asfált icas Textura superficial      Conductividad hidráulica      Absorción de ruido      Propiedades mecánicas (en relación con el tráfico) Resistencia a la fisuración por fatiga Resistencia a las deformaciones plásticas permanentes Módulo de rigidez Resistencia a la pérdida de partículas      Durabilidad (en relación con el clima) Resistencia al lavado por el agua Resistencia a la fisuración térmica Resistencia a la fisuración por reflexión Resistencia al envejecimiento      Trabajabilidad Compactabilidad       y y y y y y y y y 25 y y Resistencia a la segregación agregado grueso/fino Resistencia a la segregación agregado/ligante Los pavimentos asfálticos constan de asfalto, agregados y vacíos (2 a 7% de aire). Una mezcla típica se presenta en la tabla 1.2. Las mezclas densas se obtienen con el uso de agregados con buena granulometría; el agregado fino llena los huecos que deja la estructura del agregado grueso. El agregado grueso es el que queda retenido en la malla Nº 8; el agregado fino pasa por la malla nº 8 y el polvo mineral pasa por la malla Nº 200. El polvo mineral tiende a estabilizar el asfalto. El cemento bituminoso liga entre si a las partículas de agregado e impermeabiliza el pavimento. Los espacios de aire permiten la expansión del cemento asfáltico o la compactación del compuesto aportando un espacio hacia el cual se mueve el cemento asfáltico en lugar de empujar a los agregados, separándolos. TABLA 1.2 ASFALTO AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO POLVO MINERAL AIRE COMPUESTO TÍPICO ASFALTO - AGREGADO % en peso 6 53 35 6 ........... % en volumen 14.4 43.7 33.4 4.9 3.6 Propiedades de los ligantes y las mezclas asfált icas. Aunque en una mezcla asfáltica, el asfalto sea minoritario en proporción, sus propiedades pueden influir de manera significativa en su comportamiento. El tipo de mezcla será el que, en gran medida, determine la contribución hecha por el ligante sobre todo el conjunto. Generalmente, las propiedades de las mezclas con granulometría continua dependen del enclavamiento o trabazón de los áridos, mientras que las preparadas con altos contenidos de mortero asfáltico dependen más de la rigidez de la proporción de ligante, polvo mineral y arena. A altas temperaturas de servicio, puede que el ligante llegue a reblandecerse, facilitando la deformación de la mezcla (ahuellamiento). El riesgo de aparición de estas deformaciones es aún mayor en pavimentos sometidos a la circulación de vehículos pesados. De manera generalizada y sin tener en cuenta otros factores que pueden influir, se puede disminuir la probabilidad de aparición de estas deformaciones aumentando la rigidez del ligante mediante Ligant e el empleo de un asfalto más duro. 26 Por otro lado a temperaturas de servicios bajas, el ligante se vuelve relativamente rígido y va perdiendo poder de resistencia a las tensiones, volviéndose frágil y siendo susceptible de fisuraciones. El grado de susceptibilidad a la fisuración está relacionado con la dureza del asfalto y su capacidad para absorber las solicitaciones inducidas por el tráfico. Disminuyendo la dureza del asfalto, se minimizará el riesgo de fallo por fragilidad. Entonces, debido a lo dicho precedentemente a la hora de buscar comportamientos globales satisfactorios de la mezclas bituminosas, la elección del asfalto adecuado para cada tipo de mezclas se vuelve un compromiso entre ambos extremos; ahuellamiento a altas temperaturas y fisuramiento por fragilidad térmica a bajas temperaturas. Donde mejorando el comportamiento a altas temperaturas, se influye negativamente en el comportamiento a bajas temperaturas. Tipología de las mezclas asfált icas Mezcla asfáltica en caliente: Constituye el tipo más generalizado de mezcla asfáltica y se define como mezcla asfáltica en caliente la combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del agregado queden muy bien recubiertas por una película homogénea de ligante. Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los agregados (excepto, eventualmente, el polvo mineral de       Aportación) y su puesta en obra debe realizarse a una temperatura muy superior a la ambiente. Se emplean tanto en la construcción de carreteras, como de vías urbanas y aeropuertos, y se utilizan tanto para capas de rodadura como para capas inferiores de los firmes. Existen a su vez subtipos dentro de esta familia de mezclas con diferentes 27 características. Se fabrican con asfaltos aunque en ocasiones se recurre al empleo de asfaltos modificados, las proporciones pueden variar desde el 3% al 6% de asfalto en volumen de agregados pétreos. Mezcla asfáltica en frio: Son las mezclas fabricadas con emulsiones asfálticas, y su principal campo de aplicación es en la construcción y en la conservación de carreteras secundarias. Para retrasar el envejecimiento de las mezclas abiertas en frío se suele recomendar el sellado por medio de lechadas asfálticas.       Se caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricación incluso durante semanas, la cual se debe a que el ligante permanece un largo periodo de tiempo con una viscosidad baja debido a que se emplean emulsiones con asfalto fluidificado: el aumento de la viscosidad es muy lento en los acopios, haciendo viable el almacenamiento, pero después de la puesta en obra en una capa de espesor reducido, el endurecimiento es relativamente rápido en las capas ya extendidas debido a la evaporación del fluidificante. Existe un grupo de mezclas en frío, el cual se fabrica con una emulsión de rotura lenta, sin ningún tipo de fluidificante, pero es menos usual, y pueden compactarse después de haber roto la emulsión. El proceso de aumento paulatino de la resistencia se le suele llamar maduración, que consiste básicamente en la evaporación del agua procedente de la rotura de la emulsión con el consiguiente aumento de la cohesión de la mezcla. Mezcla porosa o drenante: Se emplean en capas de rodadura, principalmente en las vías de circulación rápida, se fabrican con asfaltos modificados en proporciones que varían entre el 4.5 % y 5 % de la masa de agregados pétreos, con asfaltos normales, se aplican en vías secundarias, en vías urbanas o en capas de base bajo los pavimentos de hormigón.       Utilizadas como mezclas en caliente para tráficos de elevada intensidad y como capas de rodadura en espesores de unos 4 cm., se consigue que el agua lluvia caída sobre la calzada se evacue rápidamente por infiltración. Microaglomerados: Son mezclas con un tamaño máximo de agregado pétreo limitado inferior a 10 mm., lo que permite aplicarlas en capas de pequeño espesor. Tanto los microaglomerados en Frío (se le suele llamar a las lechadas asfálticas más gruesas) como los microaglomerados en Caliente son por su pequeño espesor (que es inferior a 3 cm.) tratamientos superficiales con una gran variedad de aplicaciones.       Tradicionalmente se han considerado adecuados para las zonas urbanas, porque se evitan problemas con las alturas libres de los gálibos y la altura de los bordillos debido a que se extienden capas de pequeño espesor. 28 Hay microaglomerados con texturas rugosas hechas con agregados pétreos de gran calidad y asfaltos modificados, para las vías de alta velocidad de circulación. Masillas: Son unas mezclas con elevadas proporciones de polvo mineral y de ligante, de manera que si hay agregado grueso, se haya disperso en la masilla formada por aquellos, este tipo de mezcla no trabaja por rozamiento interno y su resistencia se debe a la cohesión que proporciona la viscosidad de la masilla.       Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie específica de la materia mineral. Dada la sensibilidad a los cambios de temperatura que puede tener una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y disminuir su susceptibilidad térmica mediante el empleo de asfaltos duros, cuidando la calidad del polvo mineral y mejorando el ligante con adiciones de fibras. Los asfaltos fundidos, son de este tipo, son mezclas de gran calidad, pero su empleo está justificado únicamente en los tableros de los puentes y en las vías urbanas, incluso en aceras, de los países con climas fríos y húmedos. Mezclas de alto modulo: Su proceso de elaboración es en caliente, citando específicamente las mezclas de alto módulo para capas de base, se fabrican con asfaltos muy duros. A veces modificados, con contenidos asfálticos próximos al 6 % de la masa de los agregados pétreos, la proporción del polvo mineral también es alta, entre el 8% - 10%. Son mezclas con un elevado módulo de elasticidad, del orden de los 13,000 Mpa. a 20 grados centígrados y una resistencia a la fatiga relativamente elevada. Se utilizan en capas de espesores de entre 8 y 15 cm., tanto para rehabilitaciones como para la construcción de firmes nuevos con tráficos pesados de intensidad media o alta. Su principal ventaja frente a las bases de gravacemento es la ausencia de agrietamiento debido a la retracción o como las mezclas convencionales en gran espesor la ventaja es una mayor capacidad de absorción de tensiones y en general una mayor resistencia a la fatiga, permitiendo o ahorra espesor.       29 Cont rol de tempe rat uras El asfalto es un material termoplástico 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 aplicación para diversos empleos de los materiales asfálticos; pero se recomienda tener en cuenta la relación temperatura-viscosidad antes de fijar la temperatura de aplicación. La viscosidad más conveniente para la aplicación depende de varios factores, como: Tipo de aplicación (mezcla o riego).      Características y granulometría de los áridos.      Condiciones atmosféricas.       La temperatura más adecuada para mezclado es aquella a la que la viscosidad del asfalto está comprendida entre 75 y 150 SSF (segundos Saybolt-Furol). Las temperaturas más adecuadas para mezclas con áridos gruesos, y las más bajas para áridos finos. La temperatura más adecuada para el riego está comprendida normalmente entre 25 y 100 SSF. Se emplean las viscosidades más elevadas de este margen para sellado y penetración de superficies cerradas. Tipos de averías Las averías en los antiguos pavimentos bituminosos se deben usualmente a un proyecto del pavimento inadecuado para el tráfico existente, a una compactación insuficiente durante la construcción o ambas causas. El proyecto incorrecto de las mezclas asfálticas puede dar lugar también a varios tipos de averías. 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 desintegración de la superficie. El agrietamiento por fatiga puede deberse a una deflexión 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 asfálticos pueden averiarse por defecto de la resistencia de la cimentación, debido frecuentemente al mal drenaje. El agua es la principal causa de averías en las estructuras de los pavimentos. Entre los tipos de averías podemos nombrar: 30 Envejecimient o. - Baches. El envejecimiento del asfalto es un proceso complejo, consiste principalmente en la evaporación de ciertos componentes y la oxidación por oxigeno de aire. La modificación química se traduce en una alteración de su estructura, aumentando su dureza, rigidez y fragilidad; como consecuencia pierde la capacidad de ser un ligante adecuado para el concreto asfáltico. Exudación Afloramiento de material bituminoso de la mezcla a la superficie del pavimento. Forma una superficie brillante, reflectante, resbaladiza y pegajosa. Disminuye la resistencia al deslizamiento. Inseguridad. Sus causas pueden ser: excesivo contenido de asfalto en la mezcla, aplicación del material bituminoso en los sellos, bajo contenido de vacios ya que con el calor el asfalto llena los vacios y aflora a la superficie.  Agrietamient o Es la aparición de grietas en la superficie de rodamiento de los pavimentos. Es sabido que las fallas por agrietamiento de las capas asfálticas pueden ser un indicativo de deficiencias en la estructura del pavimento, sea por deficiencias en el diseño, o en la calidad de los materiales, o en defectos de construcción, o quizás por una combinación de estos factores. En teoría, el agrietamiento de las capas asfálticas es una señal de fatiga de la carpeta o capa como resultado de la acumulación de esfuerzos horizontales de tensión generados por las cargas transmitidas por los vehículos pesados. De acuerdo a la teoría elástica, estas grietas se inician en la fibra inferior de la capa asfáltica o cerca de ella, propagándose luego hacia arriba para aparecer en la superficie, siendo visible al ojo humano cuando ya el daño ha ocurrido y ha atravesado toda la capa. Tipos de agrietamient o y sus causas rietas de Cocodrilo: Son grietas entrelazadas que forman una serie de cuadrillos parecidos a la piel que cubre a un cocodrilo o tela metálica. Causa: en la mayoría de los casos estas grietas son causadas por el asentamiento de la superficie sobre una capa interior granular o subsuelo que es inestables debido a su estado de saturación, o sea, mojada. Por lo regular las áreas afectadas son pequeñas. Sin embargo, muchas veces cubren secciones enteras. En otros casos la grieta aparece por el efecto de las cargas repetidas que exceden la capacidad de carga para la cual fue diseñado el pavimento de un tramo de vía.      G 31 rietas de Borde: Son grietas longitudinales que ocurren como a un pie del borde del pavimento, con o sin grietas transversales, y que se ramifican hacia el paseo de la vía. Causa: Regularmente estas grietas son debido a fallas del soporte lateral que proporciona el paseo. Estas grietas también pueden ser causadas porque el material debajo del área agrietada ha sufrido o ha cedido a un drenaje pobre, a encogimiento del terreno circundante, o a vegetación existente cerca del borde del pavimento.      G rietas de la Junta del Bordillo: Esta grieta es la separación de la junta entre el pavimento y el paseo. Causa: La causa más común de este tipo de grietas es el que alternadamente se mojen y se sequen las capas de debajo de la superficie del paseo. Esta condición puede resultar de varios factores tales como, pobre drenaje debido a que el paseo este más alto que la capa de pavimento, un lomo de tierra o hierba, asentamiento del paseo, encogimiento de la mezcla asfáltica o el paso de camiones con las gomas a lo largo de la junta, todo lo cual acumula agua que se filtra a lo largo de la junta.      G rietas de Junta de Carril: Estas grietas son separaciones longitudinales a lo largo de la costura que separa dos carriles de una vía. Causa: Este tipo de grietas se debe a la flexibilidad de la costura entre las capas adyacentes de dos carriles del pavimento.      G rietas de Reflejo: Estas grietas son llamadas así porque reflejan en las capas superpuestas de asfalto, el mismo patrón de agrietamiento que ocurre en las capas que están inmediatamente debajo. La forma de la grieta pude ser longitudinal, diagonal, transversal, diagonal o en forma de bloque. Ocurren principalmente cuando la grieta que se ha tratado Gri etas r e fl ej o de cubrir no ha sido bien reparada. Causa: Las grietas de reflejo son causadas por el movimiento debajo de la capa superpuesta. Estos movimientos a su vez son ocasionados por la expansión o contracción que causan los cambios de humedad o temperatura. Estas grietas también las causan los movimientos del tráfico o del terreno, y también la perdida de humedad en la rasante.      G CAPAS SUPERPUESTAS  rietas de Contracción: Estas son grietas entrelazadas que forman una serie de cuadros grandes, y que tienen por lo general, esquinas o ángulos agudos. Causa: Estas grietas pueden ser a causa del cambio de volumen en la capa de base o en la mezcla asfáltica, o en la subrasante. Es difícil determinar en cuál de estas ocurre el      G 32 cambio de volumen, pero frecuentemente estas grietas son causadas por el cambio en volumen del agregado fino, en mezclas asfálticas que contienen un alto porcentaje de asfalto de penetración baja. Luego, la falta de tráfico acelera el agrietamiento por encogimiento en estos pavimentos. rietas de Resbalamiento: Estas son grietas que tienen forma de media luna y casi siempre se forman en dirección del empuje de las ruedas sobre la superficie del pavimento, aunque también pueden formarse en dirección contraria. Causa: Estas grietas se forman debido a la falta de una buena adherencia entre la capa de superficie y la capa que queda debajo. La falta de adherencia se puede deber a la presencia de algún contaminante o a la falta de una capa ligante, como polvo, aceite, goma, sucio, agua o cualquier otro material no adherente entre las dos capas. Las grietas de resbalamiento también pueden ser causadas por haberse usado una mezcla asfáltica que contenga demasiada arena o por haber compactado bien el material, durante la construcción.      G rietas de Ensanche: Estas son grietas longitudinales de reflejo, que se manifiestan en la capa asfáltica superpuesta, sobre la junta, entre el pavimento y la sección nueva de ensanche.      G  Ahuellamient o El ahuellamiento de los pavimentos asfalticos se define como el deterioro gradual de la superficie y se manifiesta como una ondulación bajo las bandas de circulación vehicular. Las causas de la aparición de huellas en un pavimento son: La formación y acumulación de deformaciones plásticas en las capas de materiales asfalticos.      La disgregación de material en las capas granulares ante la aplicación de grandes esfuerzos verticales.       Los principales factores que determinan la formación de huellas en las mezclas asfálticas son la magnitud y frecuencia de la aplicación de carga y las condiciones climatológicas. Además se ha comprobado que las características reológicas del ligante asfaltico de la mezcla también influyen significativamente en el comportamiento visco-plástico de estos materiales. Para minimizar la contribución del asfalto al ahuellamiento se exige que éste tenga una alta rigidez a altas temperaturas de servicio y que tenga un comportamiento predominantemente elástico. 33 C urva d e  Ahuellami ento TRATAMIENTOS SUPERFICIALES El pavimento de tipo compuesto se obtiene cuando el pavimento se aplica sobre uno antiguo; dando lugar al recargo asfáltico, que es una capa de 25mm. Los tratamientos asfálticos superficiales son aplicaciones a cualquier tipo de superficie de materiales asfálticos, con o sin cubrición de áridos minerales, que producen un incremento en el espesor inferior de 25mm. Entre los tratamientos asfálticos se pueden nombrar: - Mezclas para bacheo: mezclas en caliente, que son áridos mezclados con betún asfáltico de gran penetración para uso inmediato. Las mezclas en frío son los áridos en una instalación central con asfalto líquido para uso inmediato o almacenaje. Las mezclas en frío almacenables es una mezcla de los áridos locales con asfaltos líquidos de curado medio o lento que se almacena para uso futuro. Sea cual sea el tratamiento que se escoja, según la avería, siempre es necesario limpiar o barrer el área 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 dirección del tráfico. Si es necesario se debe apisonar el relleno. 34 Riego en negro es el tratamiento asfáltico superficial muy ligero que no cubre mucho de áridos.      Sellado asfáltico es el tratamiento de pequeño espesor aplicado a un pavimento existente.      Lechada asfáltica es la mezcla de emulsión asfáltica de rotura lenta de tipo SS, áridos finos y filler mineral, con el agua necesaria para obtener una consistencia lechada.      Imprimación asfáltica es la aplicación a una superficie absorbente de un material asfáltico líquido de baja viscosidad como preparación para cualquier tratamiento o construcciones posteriores. El objeto de la imprimación es saturar de asfalto la superficie existente llenando huecos, revestir y unir entre sí el polvo y endurecer la superficie.      Capa de adherencia asfáltica es la aplicación de material asfáltico a una superficie existente para asegurar una perfecta unión entre la antigua superficie y las nuevas capas.       Los tratamientos superficiales múltiples consisten normalmente en dos o tres aplicaciones sucesivas de materiales asfálticos y áridos. Entre estos están: La base asfáltica que es una capa de cimentación compuesta de áridos aglomerados con material asfáltico.      Capa asfáltica intermedia es la capa de enlace, normalmente de hormigón asfáltico con áridos gruesos y algunas veces polvo mineral.      Capa asfáltica de nivelación es una capa de espesor variable empleada par eliminar irregularidades de una superficie antes de cubrirla con un nuevo tratamiento o capa.      Capa asfáltica de superficie es la capa superior de un pavimento asfáltico, llamada también capa de desgaste.       Otras medidas que se deben tomar en cuenta son: 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 deben tomar las precauciones necesarias para no bloquear drenajes cuando se trabaje cerca de estos. 35 Maquinaria necesaria: Para la más mínima conservación del asfalto es necesaria la siguiente maquinaria: Un distribuidor a presión aislado con tanque de capacidad no inferior a 2.000 litros; con termómetro, manómetro, bomba rotativa, tuberías de circulación y válvulas, etc.      Una caldera de calentamiento de capacidad suficiente para tener al equipo.      Un camión 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.       Ot ros Usos: Sello con Lechada de Emulsión Asfált ica. Es una mezcla de asfalto emulsionado de rotura lenta, agregado fino y un mineral de relleno, a la que se le añade agua para darle consistencia de lechada. Sello Negro de Asf alt o. Es una aplicación ligera de emulsión asfáltica de rotura lenta diluida en agua. Se utiliza para renovar superficies asfálticas viejas y para sellar grietas y pequeños vacíos de la superficie. Sello Carpeta Asfált ica de Nivelación. Es una capa (mezcla de agregado y asfalto) de espesor variable utilizada para eliminar irregularidades de la superficie existente antes de cubrirla con un tratamiento nuevo o con una carpeta de recubrimiento. Carpeta Asfált ica de Recubrimient o. Consiste en una o más capas asfálticas aplicadas sobre el pavimento existente. La carpeta de recubrimiento generalmente consiste de una carpeta de nivelación, para corregir las irregularidades del pavimento viejo, seguida por una o varias carpetas de grosor uniforme, hasta obtener el espesor total necesario. 36 Pavi mento Paviment os Asfált icos. Son pavimentos compuestos por una capa superficial de agregado mineral recubierto y aglomerado con cemento asfáltico, colocada sobre superficies de apoyo tales como bases asfálticas, piedra triturada o grava; o sobre un pavimento de concreto de cemento Portland, de ladrillo o bloques. Capa de Imprimación Asfált ica. Se llama así a la aplicación de un asfalto líquido de baja viscosidad a una superficie absorbente. Se suele utilizar para preparar una base no tratada que vaya a ser recubierta con una carpeta asfáltica. Capa de Sello Asfált ico. Es un tratamiento superficial consistente en la aplicación de una capa delgada de asfalto para impermeabilizar y mejorar la textura de la carpeta asfáltica superficial. Tratamient os Asfált icos Superficiales Son aplicaciones a cualquier tipo de carretera, superficie o pavimento, de materiales asfálticos con o sin recubrimiento de agregado mineral, de espesor no mayor de 25 cms. Capa de Pega Asfált ica. Es una aplicación muy ligera de asfalto liquido sobre una superficie de cemento portland. El tipo de asfalto preferido es la emulsión asfáltica diluida en agua. Se emplea para asegurar la adhesión de la nueva carpeta de la superficie que se va a pavimentar. Product os pref abricados. Para rellenos de juntas: tiras prefabricadas de asfalto mezclado con sustancias minerales muy finas, materiales fibrosos, corcho, etc., de dimensiones adecuadas para la construcción de juntas. compuestos 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. Paneles: Tablones: mezclas pre moldeadas con malla de acero o fibra de vidrio. de asfalto, fibras y filler mineral, reforzadas a veces Bloques: hormigón asfáltico moldeado a alta presión. 37 Usos del asf alt o en los techos En la fabricación de materiales para tejados y productos similares se utilizan los asfaltos soplados, que se obtienen de los residuos del petróleo a temperaturas entre 204 y 316 °C. Una pequeña cantidad de asfalto se craquea a temperaturas alrededor de los 500 °C para fabricar materiales aislantes. Impermeabilizantes de asf alt o. Las pinturas asfálticas, membranas impermeabilizantes de Asfalto, son una respuesta a la problemática a las manchas de humedad que presentan en muchos techos, las cuales se producen por el paso de los años e indica las malas condiciones en que se encuentra el techo. Cuando se presenta esta problemática una buena medida para evitar la difusión y el empeoramiento de este es impermeabilizándolo. La impermeabilización viene utilizándose desde tiempos remotos, la diferencia es que las técnicas han venido cambiando a través de los años. Antes se utilizaba una mezcla de grasa animal fundida en barro, también se utilizaba aceites minerales derivados del petróleo, etc. Hoy en día, los métodos y las técnicas de impermeabilización han cambiado notablemente tanto en calidad como en variedad. Por ejemplo, se puede encontrar pinturas incoloras, con fibras incorporadas, pigmentadas, pinturas de base acuosa, pinturas derivadas del petróleo con base solvente también conocidas como pintura asfáltica, las cuales son producto asfáltico líquido que a veces contiene pequeñas cantidades de otros materiales como negro de humo, polvo de aluminio y pigmentos minerales. Una vez que el problema sea de filtrado se recurre al uso de a las membranas. Antes de adquirir este material se debe de determinar si el lugar en donde se colocará soportará o no el transito, atendiendo al uso que se le dará. Estas membranas están conformadas por: Aluminio.      Polietileno.       Asfalto.       Este último debe ser puro, y debe de estar libre de cargas como caliza, talco, etc., que es utilizado para darle mayor volumen y alargarlo, al mismo tiempo que pierde elasticidad. El aluminio es la cara visible de la membrana, opera como contención del asfalto. Este logra que la 38 temperatura disminuya en la temporada de verano. Y el Polietileno es la cara inferior de la membrana. Esta va pegada al techo y hace posible el enrollado sin que se pegue el asfalto con otra cara. Ahora bien, esta es la que se funde al entrar en contacto con la llama del soplete y permite su adherencia sobre la superficie. Estas impermeabilizaciones por lo normal duran entre 3 a 5 años, las cuales el su precio varía entre_____, dependiendo de la especialidad del rollo y su espesor. Para que son usadas (membranas asfált icas): Impermeabilización de jardines,  jardineras o cubiertas ajardinadas.      Impermeabilización de estanques G.L.P., tanques de combustible.      Revestimientos antiácidos.      Impermeabilización alta exigencia en clima frio.      Impermeabilización de cubiertas de alta exigencia.      Impermeabilización de puentes y estacionamientos.      Impermeabilización general, (terrazas, baños, cocinas, zonas húmedas).      Impermeabilización de fundaciones, contra terreno, zonas de alto transito de obra.        Asf alt os modificados Se presentan casos en los que las características de las mezclas asfálticas obtenidas con los cementos asfalticos convencionales no son capaces de resistir la acción conjunta del tránsito y del clima, por lo que resulta necesaria la utilización de ligantes modificados que presenten mejores propiedades reologicas, un mayor grado de adherencia, mayor resistencia al envejecimiento y menor susceptibilidad térmica. Las mezclas asfálticas elaboradas con estos ligantes modificados presentan altos valores de stiffness a temperaturas altas de servicio, lo que disminuye el ahuellamiento y bajos stiffness a temperaturas bajas, que reducen el riesgo de aparición prematura de fisuras. De igual manera, el grado de afinidad 39 ligante-agregado en presencia de agua se mejora sustancialmente. Algunas de estas propiedades pueden mejorarse mediante el empleo de ligantes mas duros, pero esto reducirá su flexibilidad a temperatura ambiente y proveerá al ligante de un mayor grado de fragilidad a temperaturas bajas. Para mejorar las propiedades citadas sin producir efectos negativos secundarios, se están usando a escala mundial los cementos asfalticos modificados con polímeros. Con la utilización de los modificadores y aditivos se puede lograr: Mejorar el stiffness del cemento asfaltico a temperaturas altas de servicio, minimizando el riesgo de ahuellamiento.      Obtener mezclas más flexibles a temperaturas bajas de servicio para minimizar la aparición de fisuras asociadas a los cambios térmicos.      Mejorar la resistencia a la fatiga de las mezclas asfálticas.      Mejorar la afinidad ligante-agregado petreo, con el fin de reducir el riesgo de stripping o pérdida de adherencia.      Mejorar la resistencia a la abrasión de las mezclas asfálticas.      Rejuvenecer el cemento asfaltico.      Minimizar los problemas durante el proceso de colocación y compactación de la mezcla asfáltica.      Mejorar las características elásticas del cemento asfaltico.      Permitir un mayor espesor de película de ligante alrededor de las partículas del agregado, con el propósito de aumentar la durabilidad de la mezcla.      Reducir la probabilidad de exudación del cemento asfaltico.      Disminuir los espesores de la estructura del pavimento.      Mejorar el comportamiento general de toda la estructura del pavimento.       Inconvenientes potenciales de los adit ivos: Aumento de costo      Dificultades constructivas       40 Dificultades en el almacenaje y manipulación      Problemas potenciales de polución      Impacto en la futura mantención y rehabilitación      Seguridad en terreno      Mal comportamiento en el ciclo de vida       Tipos de adit ivos del asf alt o Polímeros      Fillers/extendedores      Antioxidantes      Anti-strip      Rejuvenecedores        Asf alt os modificados con polímeros. Los polímeros son sustancias de alto peso molecular formadas por la unión de cientos o miles de moléculas pequeñas llamadas monómeros (compuestos químicos con moléculas simples). Se forman así moléculas gigantes que toman formas diversas: cadenas en forma de escalera, cadenas unidas o termofijas que no pueden ablandarse al ser calentadas, cadenas largas y sueltas, etc. Muchos materiales plásticos y gomas son ejemplos de polímeros. El efecto principal de añadir polímeros a los asfaltos es el cambio en la relación viscosidadtemperatura (sobre todo en el rango de temperaturas de servicio de las mezclas asfálticas) permitiendo mejorar de esta manera el comportamiento del asfalto tanto a bajas como a altas temperaturas. 41 Tipos de polímeros Termoplásticos (polietileno, polipropileno, látex)      Copolímeros (SBS, EVA, SBR, etc.)      Goma reciclada      Fibras poliméricas       Polietileno, polipropileno, policloruro de vinilo, poliestireno y etileno vinil acetato (EVA) son los principales polimeros termoplasticos que han sido examinados para la utilizacion como modificadores de ligantes asfalticos. Como termoplasticos, estos son caracterizados por su ablandamiento en el calentamiento y el endurecimiento en el enfriamiento. Cuando se mezclan con el asfalto los polimeros termoplasticos, asociados a la temperatura ambiente, incrementando la viscosidad del asfalto. Inafortunadamente los polimeros no incrementan significadamente la elasticidad del asfalto y cuando son calentados ellos pueden ser separados, entregando una capa de dispersion en el enfriamiento. Polimero EVA a una concentracion al 5% en asfalto de penetracion 70/100 es muy popular. Propiedades Otras propiedades que el asfalto modificado con polímeros mejora respecto del asfalto convencional son:      Mayor intervalo de plasticidad (diferencia entre el punto de ablandamiento y el Fraass)      Mayor cohesión.      Mejora de la respuesta elástica.      Mayor resistencia a la acción del agua.      Mayor resistencia al envejecimiento.      Proveen un refuerzo para las altas temperaturas      Disminuyen la susceptibilidad térmica (permiten el uso de asfaltos blandos reforzados para altas temperaturas)      Aumentan la resiliencia      Las fibras permiten un film más grueso      Mejoran la tenacidad y resistencia a fractura aumentando la propiedad de auto cicatrización (healing) Las propiedades que estos imparten dependen de los siguientes factores:      Tipo y composición del polímero incorporado.      Característica y estructura coloidal del asfalto base.      Proporción relativa de asfalto y polímero. 42 Para que los asfaltos con polímeros consigan las prestaciones óptimas, hay que seleccionar cuidadosamente el asfalto base (es necesario que los polímeros sean compatible con el material asfáltico), el tipo de polímero, la dosificación, la elaboración y las condiciones de almacenaje. Cada polímero tiene un tamaño de partícula de dispersión óptima para mejorar las propiedades reológicas, donde por encima de esta el polímero solo actúa como un filler; y por debajo de esta, pasan a estar muy solubilizados y aumentan la viscosidad, sin mejorar la elasticidad y la resistencia. Ventajas en las mezcla de servicio y y Los asfaltos modificados se deben aplicar, en aquellos casos específicos en que las propiedades de los ligantes tradicionales son insuficientes para cumplir con éxito la función para la cual fueron encomendados, es decir, en mezclas para pavimentos que están sometidos a solicitaciones excesivas, ya sea por el tránsito o por otras causas como: temperaturas extremas, agentes atmosféricos, tipología del firme, etc. Si bien los polímeros modifican las propiedades reológicas de los asfaltos, estos deben mostrar ventajas en servicio; los campos de aplicación más frecuentes son: Mezclas drenantes: las mezclas drenantes tienen un porcentaje muy elevado de huecos en mezcla (superior al 20%) y una proporción de árido fino muy baja (inferior al 20%), por lo que el ligante debe tener una muy buena cohesión para evitar la disgregación de la mezcla. Además el ligante necesita una elevada viscosidad para proporcionar una película de ligante gruesa envolviendo los áridos y evitar los efectos perjudiciales del envejecimiento y de la acción del agua (dado a que este tipo de mezclas es muy abierta). Mezclas resistentes y rugosas para capas delgadas: La utilización de polímeros en este tipo de mezclas es para aumentar la durabilidad de las mezclas. Estos tipos de mezclas de pequeño espesor surgen dada a la rapidez de aplicación, lo que reduce al mínimo los tiempos de cortes de tráfico. Estas se utilizan para trabajos de conservación de rutas y vías urbanas, que exigen mezclas con alta resistencia y con una buena textura superficial. La resistencia de estas mezclas se consigue con áridos de buena calidad, elevado porcentaje de filler (8 a 10%) y un asfalto modificado con polímeros. La buena textura superficial para mejorar la adherencia de los vehículos se consigue mediante una granulometría discontinua (discontinuidad 2-6mm) En este tipo de mezclas es de vital importancia la adherencias con la capa subyacente (esta también influye en la durabilidad). Estas también deben ser resistentes, para soportar la acción del tránsito y el desprendimiento de los áridos. Estas mezclas son denominadas también microaglomerados y tienen espesores menores a los 30 mm. 43 y Mezclas densas: Para las aplicaciones en las cuales se deban soportar tráfico intenso la mezcla bituminosa debe ser resistente al ahuellamiento. Al mismo tiempo, el material debe poder ser mezclado, extendido y compactado a temperaturas normales y no se debe volver frágil cuando la temperatura del pavimento descienda. Como puede observarse existe una gran diferencia entre los resultados obtenidos sobre una muestra de mezcla asfáltica convencional y otra con una mezcla asfáltica modificada con polímeros, la mezcla modificada puede hacer frente al ahuellamiento con una marcada diferencia sobre la otra muestra. En otras aplicaciones, el objetivo puede ser generar una mezcla flexible con el fin de reducir la posibilidad de rotura por fatiga. En estos casos, se necesitarán asfaltos modificados con polímeros, preferentemente de naturaleza elástica, para que la mezcla sea capaz de absorber las tensiones sin que se produzca la rotura. Desventajas y y y y y Alto costo del polímero. Dificultades de mezclado: no todos los polímeros son compatibles con el asfalto base (existen aditivos correctores). Deben extremarse los cuidados en el momento de la elaboración de la mezcla. Los agregados no deben estar húmedos, ni sucios. La temperatura minima de distribución es de 145°C por su rápido endurecimiento. 44  Adit ivos de fibras Interaccionan físicamente con el asfalto aumentando fundamentalmente la resistencia a la tracción y flexión. Se han empleado amiato, vinílicas, acrílicas, etc. Se añaden mediante dispositivos de reparto en el momento de puesta en obra y crean una especie de malla que se entrelaza con el asfalto y los agregados. Tipos de fibras: Poliéster      Polipropileno      Fibra de vidrio       Beneficios de los adit ivos de fibra: Proveen algún refuerzo.      Proveen un mayor grosor al film de asfalto que recubre los agregados.        Adit ivos filler/extendedores Los filler finos (<40mm) actúan como agentes que aumentan los cementos asfálticos, en cambio los agregados gruesos actúan como que se requiere más cemento asfáltico. Aumentan el cemento asfáltico      Rigidizan el cemento asfáltico      Los limos y cementos se emplean para evitar la pérdida de asfalto y se comportan como buenos filler debido a su tamaño       Tipos de fillers/extendedores Polvo de roca      Productos cerámicos pulverizados (desechos)      Cemento/limo/cenizas      Sulfuros        Adit ivación con azufre El azufre es utilizado en dos tipos de pavimentos asfalticos procesados y un número de productos importantes. El azufre mezclado en el asfalto utiliza una pequeña cantidad de azufre como un diluyente del asfalto. Otro proceso utiliza una gran cantidad de azufre 45 donde este excedente se comporta como un filler modulable, produciendo una mezcla muy trabajable la cual puede ser extendida por maquinaria sin rodillo de compactación y cuando se enfría es muy resistente a la deformación. La cantidad de azufre que reaccionaria con el asfalto depende de la composición y de la temperatura del asfalto. Se ha demostrado que el azufre reacciona predominantemente con la fracción naftenica-aromatica del asfalto., ya sea adicionándose a la molécula, o oxidando este con la extracción de hidrogeno como sulfuro de hidrogeno. Entre 119ºC y 150ºC, el punto de fusión de la fracción mono del azufre, la reacción es principalmente de adicción, produciendo un incremento de la fracción polar aromática y un relativo pequeño cambio en las propiedades reologicas del asfalto. Arriba de los 150ºC, el proceso de oxidación aumenta rápidamente, produciendo un incremento en los asfáltenos y un efecto en las propiedades del asfalto similar al soplado. Rejuvenecedores Mediante un tratamiento que consiste en un agregado de agentes químicos especiales, se consigue revertir el efecto perjudicial de envejecimiento sobre el asfalto, modificándolo de manera tal de devolverle su aptitud para funcionar correctamente como ligante del concreto asfáltico para pavimentos. El envejecimiento del asfalto produce un aumento de su contenido de asfáltenos, con la disminución de los compuestos fácilmente sulfonables (livianos) y las bases nitrogenadas; ambos responsables de una buena dispersión de los asfáltenos en el sistema coloidal que forma el asfalto La función del agente de reciclado es reacondicionar el asfalto, peptizando y redispersando coloidalmente los asfáltenos que se hallan en exceso. Así se logra restablecer la consistencia y las propiedades reológicas del mismo para restituirle, y aún mejorar, sus propiedades como ligante, en comparación con el asfalto original. La mayoría de los rejuvenecedores son hidrocarburos livianos (ej. Alcanos) Beneficios de los rejuvenecedores: Rompen los enlaces oxidados      Rompen los enlaces estéricos secundarios       Oxidantes/ant ioxidantes  Ant ioxidantes: Las sales de carbono/calcio desaceleran la rigidez Oxidantes: Las sales de manganeso (catalizador) aceleran la rigidez. 46 La modificación del asfalto por la adicción de compuestos orgánicos de manganeso: El uso de compuestos orgánicos de manganeso en el asfalto modifica y mejora los esfuerzos de los concretos asfalticos, ya sea solo o en combinación con compuestos cobalticos y de cobre. El uso del manganeso modifica los asfaltos y los concretos mejorando la susceptibilidad térmica de las mezclas como por ejemplo la estabilidad Marshall, la resistencia a la deformación permanente y el stiffness dinámico. Para manejar los compuestos de Manganeso deben dispersarse rápidamente en el asfalto con un carrier de aceite como mezclador.  Ant ist rips Son aditivos para disminuir la pérdida de asfalto Tipos Aminas      Limos      Cementos       Beneficios Mejoran la adhesión      Cambian la carga superficial del agregado      Proveen adherencia mecánica        Asf alt o de Alt o índice Los Asfaltos Alto Índice son mezclas de Asfaltos Bases (uno de ellos semioxidado) que permiten, dentro de la especificación de los cementos asfalticos, obtener a una relación costo-beneficio más bajo, las siguientes mejoras sobre los pavimentos asfalticos: y y y y y y Mejoran la resistencia al ahuellamiento Aumentan la resistencia al envejecimiento y la estabilidad de la mezcla asfáltica Elevan el "Índice de Penetración" del asfalto ligante Menor susceptibilidad térmica del asfalto Aumento en la estabilidad Marshall de la mezcla Mejora la adherencia de los agregados pétreos Los asfaltos alto índice son alternativos de utilización con performance mejorada con respecto a los asfaltos modificados con polímeros a un costo intermedio entre ambos 47 Más resistente a la deformación permanente, el Asfalto de Alto Índice de Penetración es ideal para la construcción de repavimentación de rutas y calles, donde las condiciones de transito y temperatura exigen soluciones duraderas. Las aplicaciones del Asfalto de Alto Índice de Penetración es una inversión extremadamente viable. Los ensayos realizados que el producto dura al mínimo dos veces más que los cementos asfalticos convencionales sin exigir cuidados especiales de transporte, almacenamiento y aplicación. Aprobado a mas de 10 años de rigurosos ensayos en laboratorios y aplicaciones viales, el Asfalto Alto Índice es una excelente opción para optimizar resultados en vías urbanas y autopistas, no solamente por su mayor duración en el camino, sino por la relación costobeneficio: El asfalto Alto Índice representa una economía final del 50%. RIESGOS DE TRABAJAR CON ASFALTO El asfalto es una sustancia sólida o semisólida. Se mezcla con solventes para volverlo más líquido y más fácil de trabajar. Algunos de los solventes que se usan para mezclar con el asfalto son nafta, tolueno y xileno. Estos solventes son sustancias peligrosas, inflamables, muy apestosas y que aumentan los peligros potenciales de los trabajos con asfalto. Existen muchos diferentes tipos y grados de asfalto que se usan actualmente. ¿Quién corre riesgos? Se estima que unos 350,000 trabajadores quedan expuestos a los vapores del asfalto cada año. Los trabajadores con mayores probabilidades de quedar expuestos a los vapores del asfalto son los que trabajan en la construcción de carreteras y techos, y los empleados de las plantas de mezcla de asfalto en caliente y los trabajadores de la construcción en general. Peligros a la salud Respirar los vapores del asfalto es la forma más común de quedar expuesto. Los efectos agudos (inmediatos) a la salud de los vapores del asfalto incluyen dolores de cabeza, erupciones de la piel, fatiga, irritación de los ojos y de la garganta y tos. La exposición a los vapores del asfalto (y a los solventes que contiene) a largo plazo (exposición crónica) puede ocasionar cáncer de los pulmones y del estómago. El contacto a largo plazo de la piel con el asfalto puede ocasionar cambios en la pigmentación de la piel, que empeora con la exposición a la luz solar. Muchos tipos de asfalto son inflamables. Esto puede tener como consecuencia incendios y explosiones. Las fuentes de ignición (por ejemplo, chispas, llamas, cigarrillos, etc.) deben mantenerse alejadas del área en que se está usando asfalto en caliente. El asfalto casi siempre se usa en caliente, por lo tanto las quemaduras son lesiones comunes. Tenga 48 disponible un extinguidor de incendios, del tipo correcto, para usar en caso de incendio. No use un extinguidor de incendios a no ser que usted esté completamente entrenado en su uso. Mét odos de cont rol Sustitución  existen muchos diferentes tipos de asfalto. Algunos son más peligrosos que otros. De ser posible, substituya un tipo de asfalto menos peligroso en su proyecto de construcción.      Aislamiento  aislar las operaciones con asfalto reducirá la exposición de los trabajadores. De ser posible, transfiera el asfalto automáticamente por medio de una bomba para minimizar la exposición.      Contención  encierre las operaciones de mezclar y revolver. Revolver el asfalto en una olla abierta lo expone a vapores, solventes y posibles quemaduras.        Antes de comenzar un t rabajo, hable con su supervisor o empleador sobre el equipo apropiado de protección personal necesario para el t rabajo a ejecutar. uantes  para la máxima protección, use guantes con aislamiento térmico.      Ropa  vista camisas de manga larga y pantalones largos.      Protección para los ojos  cuando trabaje con líquidos, use gafas con ventilación indirecta. Si los líquidos son corrosivos, altamente irritantes o tóxicos, use una careta junto con las gafas.      G Práct icas seguras de t rabajo No coma, fume ni beba cuando maneje asfalto.      Lávese bien las manos antes de comer, beber, fumar o usar los sanitarios.      Si se siente enfermo mientras trabaja con asfalto, infórmeselo a su supervisor de inmediato.       49