emulsiones asfalticas

Generalidades

Diferentes usos y aplicaciones

Asfalto en Pavimentaciones

No trabajable, extrema viscosidad

Tecnicas de manejo:

Calentamiento

– Mezclas en caliente (Concreto asfaltico)

Dilución con solventes deriv. de petroleo

– Diluidos (Mezclas en frio, imprimantes.)

Emulsificación con agua

– Emulsion Asfaltica (Mezclas en frio, reciclados, etc)

Emulsiones asfálticas.- Definición

Dispersión de micro-partículas de cemento asfáltico

en una matriz acuosa estabilizada

O/W O/W W/O W/O W/O/W W/O/W

oil-in-water oil-in-water

emulsion emulsion

water-in-oil water-in-oil

(inverted emulsion) (inverted emulsion)

multiple multiple

emulsion emulsion

Comparación de mezclas en

caliente, diluídos y emulsiones

Ventajas Desventajas Proceso

de curado

Mezclas

en caliente Aplicación

Siempre continua

Humos Costo

Por enfriamiento

Diluídos Trabajabilidad Contaminacion

Atmosférica

Evaporación del solvente

Emulsión

No contaminante

menor costo menor consumo de

energia

Emulsión debera

Ser manejada

Con cuidado

Rompimiento,

Coalescencia,

Expulsión agua

Combustible

Energia

Tipo de asfalto

SPECIFICATIONS

Test method Standard CRS-1 CRS-2 CMS-2 CMS-2h CSS-1 CSS-1h

Residual content, % ASTM >60 >65 >65 >65 >60 >60

Viscosity, SF, 25°C ,

sec. ASTM

20 -100 20 - 100

Viscosity, SF, 50°C ,

sec. ASTM 20 -100 100 - 400 50 - 450 50 - 450

Sieve test, 850 mic.

%24 hours

ASTM

<0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

Sieve test, 125 mic.

%24 hours AA <0,1 >0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

Breaking index, gram FAS <90 <90 <140 <140

Storage stability, % ASTM <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

Cement mixing, % ASTM

<2,0 <2,0

Penetration, mm110 ASTM

100-

250 100-250 100-250 40 - 90 100-250 40-90

Características físico-quimicas de las emulsiones

Producción.- Dispersión mecánica a través de un molino

coloidal

Almacenamiento.- Periodo de reposo para reducir su actividad

dinámica

Rompimiento.- Inicio de la separación del agua de la matriz

Fraguado.- Expulsión total del agua, el asfalto desarrolla

sus propiedades

Composición de emulsiones asfálticas

Cemento asfáltico 62 %

Solución jabonosa 38 %

Agua potable 98 %

Emulsificante 1 %

Acido clorhídrico 1 %

Producción de emulsión asfáltica

Cemento

asfáltico

Molino

Coloidal

Emulsión

Asfaltica

Solución

jabonosa

Planta para producción de emulsión asfáltica

TANQUES CONVENCIONALES DE ALMACENAJE DE

EMULSION ASFALTICA

Funciones de los emulsificantes

Facilitar el proceso de emulsificación

– reduciendo tensión interfase entre el agua y el

asfalto

Estabilizar la emulsión

– durante la formación, almacenaje y

transportación

Producir tipo de emulsión, influencia en

rendimiento – características de ruptura y curado

PREPARACIÓN FASE-ACUOSA

• Adición de agua

• Calentamiento del agua

• de total de acido

•

Adición 80%

l

Adición de

•

emulsificante , (estabilizador)

deseado punto el pH al

Ajustar

• Adición de latex)

•

Adiciona manejabilidad al emulsificante en fase acuosa

Estabilizador de

Acido en la preparación de

solución jabonosa

Condiciona el pH para establecer estabilización

Confiere caracteristicas iónicas a la emulsion

Coadyuva en la reactividad de agregados

Confiere estabilidad adicional

agua potable

a la emulsión

Ventajas de emulsiones catiónicas

aplicaciones en caminos

Ruptura y curado rápido

Promueven adhesión con la mayoría de

agregados

Proceso de adhesión asfáltica en frío

+ +

+

+

+

+

+

+

Por adhesión electrostática

+

agregado agregado

Micro-particulas

de asfalto

Proceso de adhesión asfáltica en frío

+

+

+

+

+

+

+

+

agregado agregado

Micro-particulas

de asfalto

Adhesión química

1.-Reactividad de agregados

area y carga superficial, química superficial

quimíca de finos minerales: cemento, cal.

temperatura, humedad, velocidad del viento

2.-Reactividad de la emulsión

Química del emulsificante, concentración

Otros aditivos

Viscosidad del asfalto

3.-Tratamiento mecánico e.g.compactación

Factores que afectan ruptura y curado

Acidez del asfalto

Almacenaje y manejo Coalescencia es la causa principal de deterioro

de emulsiones – Temperaturas del agua cercanas a puntos de

ebullición y congelamiento

– Corte excesivo

Bombeo, agitación y durante transportación

– Contacto con materiales incompatibles

Catiónica vs aniónica

Solventes y otros productos de petroleo

Clasificación de emulsiones de acuerdo

a su ruptura y carga de partícula

Grados de

emulsiones Catiónica Aniónica Aplicaciones

Rápida - riegos CRS SS

Tratamientos

superficiales

Media CMS MS Mezclas abiertas

Lenta CSS SS Mezclas densas

Rápida - mezclas CQS -

Mortero asfáltico Micro-pavimento

CRS - 2

ruptura rápida catiónica

65% asfalto

CSS - 1h

catiónica ruptura lenta

asfalto duro

57% asfalto

HFMS - 2s

Alta flotación

Ruptura media aniónica 65% asfalto

con solvente

Nomenclatura ASTM de emulsiones

APLICACIONES

ASFÁLTICAS

EMULSIONES

Mezclas en frío

• Densas

• Abiertas

• Con arena

• Con suelo nativo (estabilización de suelos)

Ventajas:

• Utilización de agregados húmedos

• Diferente orígen pétreo

• Curvas granulométricas variadas

• Estabilidades aceptables

Planta común de producción de mezcla en frío

Planta para mezcla en frío equipada con

sistema de inyección de emulsión

a doble fase

Alimentación agregados finos

fase inicial de mezcla con

emulsión ruptura lenta - CSS

Alimentación agregado gruesos

fase posterior de mezcla con

emulsión ruptura media - CMS

Proceso de producción de mezcla en frío

Carpeta mezcla en frio con emulsion - Mexia TX USA

Mezclas en frio

Mezcladas en sitio

Mezcladas en planta en frio

En planta mezcladas en caliente

Mezclas para bacheo

Para uso inmediato

– Para acopiarse (HFMS-2)

– Con material RAP (Reclaimed Asphalt Pavement)

Mezclas en frio (New York)

Malla % pasante

3/4 “ 100

1/2” 92

3/8” 77

#4 48

#8 27

#40 16

#100 10

#200 6

Emulsión: CSS-1h

Asfalto: AC-20

Humedad % : 5.5

Asfalto Residual % : 5.5

Mezclador: Mezclador de paletas (transportable)

Terminadora: Barber-Greene 980 espesor 4”

Compactación: Vibratorio 12 ton 1er pase on 2-4 pases off

Densidad: 94 % maximo teórico en 60 horas

Agregados:

Mezclas en frio (Alaska)

Malla % pasante

#4 100

#10 100

#40 96

#50 88

#80 63

#200 9

Emulsión: CSS-1

Asfalto: AC-5

Humedad % : 6

Asfalto Residual % : 7.5

Mezclador: Mezclador de paletas (transportable)

Terminadora: Blaw Knox 220 espesor 4”

Compactación: Neumático 12 ton 2 pases

Vibratorio 15 ton 2 pases

Densidad: 96 % máximo teórico en 42 horas

Agregados:

Mezclas en frio (Illinois)

Malla % pasante

1 “ 100

1/2” 95.4

#4 68.2

#16 37.5

#200 10.6

Emulsion: CSS-1h

Asfalto: AC-10

Humedad % : 5.8

Asfalto Residual % : 5.5

Mezclador: Mezclador de paletas (transportablel)

Terminadora: Blaw Knox espesor 4”

Compactación: Neumático 8 ton 2 pases

Vibratorio 15 ton 2 pases

Densidad: 94 % máximo teórico en 46 horas

Agregados:

Reciclado con emulsiones

Reciclado en frio

– en sitio

– mezclado en planta

A profundidad total

Es necesario tratamiento de superficie

Dependiendo del tráfico

– Tratamiento superficial, mortero asfáltico micro-pavimento, sobre-carpeta en caliente.

Reciclado en frío a profundidad total

Quito Ecuador

Reciclado de pavimento en frío con emulsión

Adición de agregado virgen

Reciclado de pavimento en frio con emulsion

Proceso de estabilizacion de suelos con emulsion

Uso de mezclas con emulsión

1 .-Superficie de desgaste (densas) Para todo tipo de tráfico

2 .-Superficie de rodamiento(abiertas)

Normalmente para tráfico medio y ligero.

2 .- Base y sub-base

Todo tipo de tráfico

3 .-Mezclas para acopio

Uso inmediato, mezclas p/bacheo.

Aplicación mortero asfáltico - Phoenix AZ.

Aplicación de micro-pavimento en Departamento de La Paz en Bolivia

Aplicación de mortero asfáltico -Aimogasta Provincia de La Rioja, Argentina

Mortero asfáltico - Aeropuerto Ciudad Victoria Tam. Mexico

Mortero asfáltico - Aeropuerto de Ciudad Victoria Tam. Mex.

Mortero asfáltico - Cuencamé Durango, Mexico

Mortero asfáltico

Carr. Panamericana Norte Km 1300

Región de Atacama,Chile

Mortero asfáltico - Region III Copiapó, Chile

Mortero asfáltico sobre pavimento reciclado c/emulsión

Mirimire, Edo. Falcon - Venezuela

Aplicación mortero asfáltico en Popayan, Colombia

Recuperación vial en Guatemala

Pruebas en aeropuerto Mariscal Sucre, Quito Ecuador

Micro-carpeta anti-derrapante - Monterrey NL Mexico

Conservación de vias urbanas- Monterrey NL Mexico

Micro-pavimento en Edo. de Minas Gerais, Brasil

Rodovia Rio de Janeiro-Juiz de Fora

Micro-pavimento en Edo. De Sao Paulo, Brasil

Rodovia Bandeirantes SP-230

Micro-pavimento en Edo. Rio Grande do Sul, Brasil

Comservaciem de rodovia BR-40

RJ Brasil

Rodovia BR-40 - Estado de Rio de Janeiro Brasil

Aplicación de micro-pavimento sobre

tratamiento superficial con la utilización de

emulsiones modificadas con polímeros

Sobre pavimentos/carpetas muy desgastadas:

• Nueva superficie de desgaste

• Sellado absoluto de superficie

• Recuperación de propiedades anti-derrapantes

• Corrección perfiles de nivelación incluyendo ahuellamientos

SELLO DEL CABO TIPO TEXAS

APLICACIÓN DEL TRATAMIENTO SUPERFICIAL

Sentiuo ue aplicacion

APLICACIÓN DE NIICRO-PAVINIENTO

Sello del cabo modificado - Waco TX

Sello del Cabo tipo Texas - Av Franklin Waco TX USA

Aplicación de sello del cabo modificado

Aplicación sello del cabo tipo Texas