LIGANTES BITUMINOSOS
CONTENIDO
Definiciones y tipos de ligantes bituminosos
Clasificación de los cementos asfálticos
Ensayos de clasificación de cementos asfálticos por
penetración y viscosidad
Criterio SUPERPAVE para especificar cementos
asfálticos
Asfaltos modificados con polímeros
Emulsiones asfálticas
Emulsiones asfálticas modificadas
Asfalto líquido para imprimación
LIGANTES BITUMINOSOS
DEFINICIONES Y TIPOS DE
LIGANTES BITUMINOSOS
Ligante bituminoso
Material que contiene betún (bitumen), el cual es unhidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). Elasfalto y el alquitrán son materiales bituminosos
Asfalto
Material aglomerante de color marrón oscuro a negro,de consistencia variable, constituido principalmente porbetunes. El asfalto puede ser natural u obtenido porrefinación de petróleo
LIGANTES BITUMINOSOS
DEFINICIONES
Alquitrán
Producto hidrocarbonado semisólido o líquido,resultante de la destilación de la hulla. Su contenidode betún es menor que el de los asfaltos. Presentabuena adhesividad con los agregados y resiste elataque de los derivados del petróleo, pero presentaalta susceptibilidad térmica y envejecimiento rápido
LIGANTES BITUMINOSOS
DEFINICIONES
TIPOS DE LIGANTES BITUMINOSOS
OBTENCIÓN DE LOS ASFALTOS EN REFINERÍA
TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN
Cemento asfáltico
Asfalto refinado o una combinación de éste con un aceitefluidificante, cuya viscosidad es apropiada para los trabajos depavimentación
Asfalto líquido
Cemento asfáltico licuado con solventes como la gasolina(RC), el kerosén (MC) o un aceite liviano (SC). Su uso está muylimitado por efectos ambientales
Emulsión asfáltica
Dispersión de glóbulos de cemento asfáltico dentro de aguaen presencia de un agente emulsificante. Puede ser aniónica ocatiónica, dependiendo de la carga eléctrica de los glóbulos
TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN
LIGANTES BITUMINOSOS
CLASIFICACIÓN DE LOS
CEMENTOS ASFÁLTICOS
CLASIFICACIÓN DE LOS
CEMENTOS ASFÁLTICOS
Por grados de penetración
Se basa en el resultado del ensayo de penetración, escual describe la consistencia a una temperatura de 25° C
El Instituto Nacional de Vías ha adoptado dos gradosde cemento asfáltico para pavimentación, conpenetraciones comprendidas dentro de los rangos 60-70y 80-100
Por grados de viscosidad
Se basa en la determinación de la viscosidad absoluta delproducto a 60° C
Cuando las pruebas se realizan sobre el asfalto original sedesignan como AC-2.5; AC-5; AC-10; AC-20 y AC-40 y sedesignan como AR 1000, AR 2000, AR 4000, AR 8000 y AR1600, cuando se efectúan sobre muestras de asfaltossometidos a un ensayo de envejecimiento acelerado
En el primer caso, el número de identificación es lacentésima parte de la viscosidad deseada a 60°C, en Poises, yen el segundo caso es la viscosidad deseada a la mismatemperatura, en Poises
CLASIFICACIÓN DE LOS
CEMENTOS ASFÁLTICOS
Por grados de comportamiento
Se basa en el desempeño previsto del ligante y loespecifica en función de las condiciones climáticasextremas en que presenta propiedades físicasadecuadas. Se designan con el acrónimo PG,acompañado de dos números que indican lastemperaturas máximas y mínimas de diseño (Ejemplo:PG 64-28)
Hay 21 clases de asfaltos clasificados por grados decomportamiento
CLASIFICACIÓN DE LOS
CEMENTOS ASFÁLTICOS
ELECCIÓN DEL GRADO
DE CEMENTO ASFÁLTICO
Independientemente del sistema de clasificaciónelegido, el grado por escoger depende de las condicionesambientales
El sistema de grados de comportamiento (PG) definelos límites de temperatura dentro de los cuales esprevisible el buen comportamiento del cemento asfáltico
En los otros sistemas, la tendencia es elegir bajosgrados de viscosidad en climas fríos para brindarmayor flexibilidad para soportar el agrietamientotérmico a baja temperatura, en tanto que si el clima escálido se eligen ligantes de mayor viscosidad paracontribuir en la resistencia de las mezclas a ladeformación permanente
La elección del grado es importante también en eldiseño del pavimento, por cuanto incide en laspropiedades de rigidez y de fatiga de la mezclaasfáltica
ELECCIÓN DEL GRADO
DE CEMENTO ASFÁLTICO
LIGANTES BITUMINOSOS
ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN
DE CEMENTOS ASFÁLTICOS
POR PENETRACIÓN Y POR
VISCOSIDAD
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Penetración (INV E-706)
Es una medida de la consistencia del asfalto a la
temperatura especificada para el ensayo
Punto de ablandamiento (anillo y bola) (INV E-712)
Es la temperatura a la cual el cemento asfáltico se
vuelve lo suficientemente blando como para comenzar
fluir. Se suele suponer, en términos amplios, que la
consistencia en este punto es equivalente a la que
presenta cuando su penetración es 800 (0.1mm)
El concepto del punto de ablandamiento es algo
arbitrario y no corresponde exactamente a un cambio
físico del producto, por cuanto la consistencia del asfalto
disminuye gradualmente sin presentar un punto de fusión
definido
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Punto de ablandamiento (anillo y bola) (INV E-712)
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Índice de penetración de Pfeiffer y Van Doormaal (IP)
Expresión matemática para estimar la susceptibilidadtérmica de los cementos asfálticos
BAT
penA
A
AIP
&25
800log)log(
501
50020
Donde
pen = penetración a 25°C (0.1 mm)
T A&B= punto de ablandamiento (°C)
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Índice de penetración de Pfeiffer y Van Doormaal (IP)
Ejemplo
pen =100 (0.1 mm)
T A&B = 45°C
79.004515.0*501
04515.0*50020
04515.04525
800log100log
IP
A
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Viscosidad absoluta (INV E-716)
La prueba tiene por finalidad determinar la viscosidad
del cemento asfáltico a la temperatura más alta que el
pavimento suele experimentar durante su servicio
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Ductilidad (INV E-702)
Es una medida de cuánto puede estirarse una muestra del
asfalto antes de que se rompa en dos (5cm/minuto, 25º C)
Es un ensayo más de identificación que cuantitativo. Los
asfaltos provenientes de destilación del petróleo al vapor o al
vacío muestran alta ductilidad, en tanto que en los obtenidos por
oxidación o soplado la ductilidad es baja
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Punto de inflamación (INV E-709)
Es la temperatura más baja a la cual
se separan materiales volátiles de la
muestra, creando un ―destello‖ en
presencia de una llama abierta
La finalidad de la prueba es
identificar la temperatura máxima a la
cual el producto puede ser manejado
sin peligro de que se inflame
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Solubilidad (INV E-713)
Es un procedimiento para medir la pureza del cemento
asfáltico
Una muestra es sumergida en un solvente donde se disuelven
sus componentes cementantes activos, en tanto que las
impurezas (sales, carbono libre, contaminantes inorgánicos) no
se disuelven, sino que se depositan en forma de partículas
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Contenido de agua (INV E-704)
Se emplea para determinar la existencia de
contaminaciones indebidas o asegurarse que no se
producirá espuma durante el calentamiento del
producto
El método se basa en la destilación a reflujo de una
muestra del asfalto, junto con un disolvente volátil no
miscible con el agua, el cual, al evaporarse, facilita el
arrastre del agua presente, separándose de ella al
condensarse
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Contenido de agua (INV E-704)
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Envejecimiento en horno en película fina (INV E-721)
Reproduce el efecto del aire y del calor sobre una
película delgada del ligante asfáltico, simulando el
envejecimiento que éste sufre a corto plazo durante los
procesos de mezclado y colocación de las mezclas de
concreto asfáltico
A la muestra así envejecida, se le determinan la pérdida
de masa, la penetración (25º C), la ductilidad (25º C) y la
viscosidad a 60º C para medir el endurecimiento
anticipado del material durante las operaciones de mezcla
y colocación
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Envejecimiento en horno en película fina
(INV E-721)
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Envejecimiento al horno en película fina rotativa
(INV E-720)
Reproduce el efecto del aire y del calor sobre una
película delgada del ligante asfáltico en movimiento,
simulando el envejecimiento que éste sufre a corto plazo
durante los procesos de mezclado y colocación de las
mezclas de concreto asfáltico
Las ventajas de este ensayo sobre el del horno en
película fina consisten en que se puede acomodar un
mayor número de muestras en el horno y que el tiempo
requerido para envejecerlas es menor
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Horno
Recipientes para el ensayo
(izquierda – luego del ensayo, centro – antes
del ensayo, derecha – vacío)
Envejecimiento al horno en película fina rotativa
Gráfica de Heukelom (Bitumen Test Data Chart)
Muestra la variación de la consistencia del asfalto con latemperatura
Permite determinar gráficamente el índice de penetración(IP)
Permite estimar las temperaturas más adecuadas de mezcla ycompactación de las mezclas asfálticas en caliente:
— El cubrimiento satisfactorio del agregado pétreo seobtiene con una viscosidad aproximada del asfalto de 0.2Pa.s (2 Poises)
— La viscosidad óptima para compactación se encuentraentre 2 y 20 Pa.s (20 - 200 Poises)
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
Gráfica de Heukelom (Bitumen Test Data Chart)
ENSAYOS PARA CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS POR PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
ESPECIFICACIONES DE CEMENTOS ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES INVIAS CON BASE EN LA PENETRACIÓN
CARACTERISTICA
NORMA DE
ENSAYO INV 60-70 80-100
mín máx mín máx
Penetración (25oC, 100 g, 5 s) 0.1 mm E-706 60 70 80 100
Índice de penetración - E-724 -1 +1 -1 +1
Viscosidad absoluta (60° C) P E-716 1500 1000
Ductilidad (25 oC, 5 cm/min) cm E-702 100 - 100 -
Solubilidad en tricloroetileno % E-713 99 - 99 -
Contenido de agua % E-704 - 0.2 - 0.2
Punto de ignición mediante copa abierta
de Cleveland °C
E-709
230 - 230 -
Pérdida por calentamiento en película
delgada (163oc, 5 h) %
E-721
- 1.0 - 1.0
Penetración del residuo luego de la
perdida por calentamiento, en % de la
penetración original
% E-706 52
-
48
-
Especificaciones ASTM con base en la viscosidadRequerimientos para cemento asfáltico clasificado por grados de viscosidad a 140
oF (60
oC)
Grado de viscosidadEnsayoAC-2.5 AC-5 AC-10 AC-20 AC-40
Viscosidad, 140oF (60
oC), P
Viscosidad, 275oF (135
oC), mínimo, cSt.
Penetración 77oF (25
oC), 100g. 5 s. mínimo
Punto de llama copa abierta Cleveland, mínimo oF (
oC)
Solubilidad en tricloroetileno, mínimo %Ensayos sobre el residuo del TFOT: Viscosidad 140
oF (60
oC), máximo
Ductilidad, 77oF (25
oC), 5cm/min. mínimo cm.
250 + 5080200
325 (163)99.0
1250100
A
500 + 100110120
350 (177)99.0
2500100
1000 + 20015070
425 (219)99.0
500050
2000 + 40021040
450 (232)99.0
1000020
4000 + 80030020
450 (232)99.0
2000010
Requerimientos para cemento asfáltico clasificado por grados de viscosidad a 140oF (60
oC)
Ensayo AC-2.5 AC-5 AC-10 AC-20 AC-30 AC-40Viscosidad, 140
oF (60
oC), P
Viscosidad, 275oF (135
oC), mínimo cSt.
Penetración 77oF (25
oC), 100g. 5 s. mínimo
Punto de llama copa abierta Cleveland, mínimo oF (
oC)
Solubilidad en tricloroetileno, mínimo %Ensayos sobre el residuo del TFOT: Viscosidad 140
oF (60
oC), máximo
Ductilidad, 77oF (25
oC), 5cm/min. mínimo cm.
250 + 50125200
325 (163)99.0
1250100
A
500 + 100175140
350 (177)99.0
2500100
1000 + 20025080
425 (219)99.0
500075
2000 + 40030060
450 (232)99.0
1000050
3000 + 60035050
450 (232)99.0
1500040
4000 + 80040040
450 (232) 99.0
2000025
Requerimientos para cemento asfáltico clasificado por grados de viscosidad a 140oF (60
oC)
Ensayos sobre el residuo del RTFOT: AR-1000 AR-2000 AR-4000 AR-8000 AR-16000Viscosidad, 140
oF (60
oC), P
Viscosidad, 275oF (135
oC), mínimo, cSt.
Penetración 77oF (25
oC), 100g. 5 s. mínimo
% de penetración original, 77oF (25oC), mínimoDuctilidad, 77
oF (25
oC), 5cm/min. mínimo cm.
Ensayos sobre el asfalto original: Punto de llama copa abierta Cleveland, mínimo
oF (
oC)
Solubilidad en tricloroetileno, mínimo %
1000 + 25014065-
100A
400 (205)99.0
2000 + 5002004040
100B
425 (219)99.0
4000 + 1000275254575
400 (227)99.0
8000 + 2000400205075
450 (232)99.0
16000 + 4000550205275
460 (238)99.0
ESPECIFICACIONES DE CEMENTOS ASFÁLTICOS
COMPARACIÓN DE GRADOS DE PENETRACIÓN Y VISCOSIDAD
ESPECIFICACIONES DE CEMENTOS ASFÁLTICOS
VENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN
POR GRADOS DE PENETRACIÓN
Los grados de los asfaltos se relacionan con lastemperaturas promedio de servicio
Los ensayos son sencillos y de rápida ejecución
Bajos costos de capital
Los ensayos se pueden realizar en laboratorios deobra
Se puede establecer la susceptibilidad térmica
DESVENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN
POR GRADOS DE PENETRACIÓN
El ensayo de penetración es empírico
La velocidad de corte durante el ensayo es alta yvariable
Similares penetraciones a 25°C no reflejan ampliasdiferencias en el comportamiento de los asfaltos encondiciones de servicio
Las temperaturas de mezcla y compactación no estándisponibles
VENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN
POR GRADOS DE VISCOSIDAD (AC)
La viscosidad es una propiedad fundamental del asfalto
La evaluación se realiza en un amplio rango detemperaturas
La evaluación considera la máxima temperatura de lasuperficie del pavimento
Se tiene en cuenta la susceptibilidad térmica
Se dispone de información sobre las temperaturas demezcla y compactación
DESVENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN
POR GRADOS DE VISCOSIDAD (AC)
Mayor costo y tiempo de ejecución de los ensayos
Se requiere mayor pericia técnica
La clasificación no es válida para asfaltos nonewtonianos
Asfaltos ubicados en el mismo grado puedenpresentar un amplio rango de propiedades
VENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN
POR GRADOS DE VISCOSIDAD (AR)
Representa las propiedades del asfalto después decalentado y mezclado en planta
Mide una propiedad fundamental del asfalto
Evaluación en un amplio rango de temperaturas
Limita el uso de asfaltos muy susceptibles alenvejecimiento
DESVENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN
POR GRADOS DE VISCOSIDAD (AR)
Alto costo y largo tiempo de ejecución de los ensayos
Requiere diferentes equipos y pericia técnica
Clasificación no válida para asfaltos no newtonianos
No hay ensayos de consistencia para el asfalto original
Amplio rango de propiedades para asfaltos del mismogrado
LIGANTES BITUMINOSOS
CRITERIO SUPERPAVE
PARA ESPECIFICAR
CEMENTOS ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Introducción
SUPERPAVE (Superior Performing AsphaltPavement) es un sistema de especificación de losmateriales constitutivos, diseño de mezclas asfálticas ysu análisis, y la predicción del comportamiento de lospavimentos, incluyendo equipos de ensayo, métodos deensayo y criterios. El sistema especifica los ligantes conbase en el clima y la temperatura prevista en elpavimento
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Introducción (cont.)
El ligante se especifica por grados de comportamiento(grados de performance -PG-), por ejemplo, PG 64-22
Los números (64 y -22) indican las temperaturas másalta y más baja, en grados Celsius, dentro de las cuales elligante poseería propiedades físicas adecuadas
ALTA TEMPERATURA BAJA TEMPERATURA (-)
PG 52 10, 16, 22, 28, 34, 40, 46
PG 58 16, 22, 28, 34, 40
PG 64 16, 22, 28, 34, 40
PG 70 10, 16, 22, 28
Introducción (cont.)
El sistema mide las propiedades físicas tanto sobreel ligante sin envejecer, como sobre el liganteenvejecido en el laboratorio, para simular lascondiciones de envejecimiento en un pavimento reala corto y largo plazo
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
El envejecimiento se simula con 2 dispositivos:
Horno de película fina rotativa (RTFO)
Equipo de envejecimiento a presión (PAV)
Las propiedades físicas de los ligantes son medidas con4 dispositivos:
Viscosímetro rotacional (RV = rotational viscosimeter)
Reómetro de corte dinámico (DSR = dynamic shearrheometer)
Reómetro de flexión (BBR = bending beam rheometer)
Ensayo de tracción directa (DTT = direct tension test)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ENVEJECIMIENTO A CORTO PLAZO
Envejecimiento del asfalto en horno de película finarotativa (RTFO)
Simula el envejecimiento durante el mezclado y laetapa de construcción
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ENVEJECIMIENTO A LARGO PLAZO
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Envejecimiento del asfalto en equipo de envejecimientoa presión (PAV)
Muestras de 50 gramos del ligante son envejecidasdurante 20 horas bajo una presión de 300 psi, a altatemperatura, simulando el envejecimiento del ligantedespués de 7 a 10 años de servicio
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
VERIFICACIÓN DE VISCOSIDAD DURANTE EL PROCESO CONSTRUCTIVO
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Viscosímetro rotacional
Caracteriza el stiffness del ligante a 135°C,temperatura a la cual éste actúa casi enteramente comofluido
El equipo consiste en un cilindro rotacional coaxial,que mide la viscosidad por medio del torque requeridopara rotar un eje dentro de una muestra de ligante a unavelocidad constante
La especificación exige una viscosidad menor de 3Pa.s, a 135°C, para garantizar que el ligante esbombeable y manejable durante la elaboración de lamezcla
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Viscosímetro rotacional
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
VERIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA AL AHUELLAMIENTO
Y A LA FATIGA DURANTE EL PERÍODO DE SERVICIO
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de corte dinámico (DSR)
Se emplea para caracterizar las propiedadesviscoelásticas del ligante
Mide el módulo complejo en corte (G*) y el ángulo defase (d), sometiendo a tensiones de corte oscilante unapequeña muestra del ligante, colocada entre dos platosparalelos y midiendo la deformación de corte resultante
Si el material es totalmente elástico, no hay retrasoentre la tensión de corte y la respuesta de la deformaciónespecífica de corte (d0)
Si el material es totalmente viscoso, la respuesta estátotalmente desfasada (d90)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de corte dinámico (DSR) (cont.)
Los materiales viscoelásticos tienen un ángulo defase entre 0° y 90°, dependiendo de la temperatura delensayo
La especificación de ligantes SUPERPAVE controlael stiffness del asfalto a las mayores temperaturas deservicio y a las temperaturas intermedias
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de corte dinámico (DSR) (cont.)
A altas temperaturas ( > 46°C ), lo hace mediante larelación G*/sen d , buscando garantizar que el asfaltoprovea su mayor aporte a la resistencia global al cortede la mezcla en términos de la elasticidad a altastemperaturas (protección contra el ahuellamiento)
A temperaturas intermedias (7°C a 34°C), lo hacemediante el producto G*(sen d ), asegurando que elligante no contribuya a la fisuración por fatiga
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de corte dinámico (DSR)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de corte dinámico (DSR)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de corte dinámico (DSR)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
VERIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA ALAGRIETAMIENTO A BAJA TEMPERATURA
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de flexión de viga (BBR)
Caracteriza las propiedades de stiffness del ligantea bajas temperaturas
Mide el stiffness en ―creep‖(S) y el logaritmo dela viscosidad de deformación en ―creep‖ (m)
Una pequeña viga de ligante es sometida a ―creep‖a baja temperatura y conociendo la carga aplicada yla deflexión durante todo el ensayo, el stiffness en―creep‖ puede ser determinado para diversos tiempos
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de flexión de viga (BBR)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de flexión de viga (BBR)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de flexión de viga (BBR)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de flexión de viga (BBR)
El logaritmo de la velocidad de deformación en creep―m‖ es la pendiente de la curva log (St) vs log (t), paraun tiempo de 60 segundos
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Reómetro de flexión de viga (BBR)
Ligantes con bajo stiffness en creep no se fisurarán entiempo muy frío
Ligantes con alto valor de ―m‖ son más efectivos enla relajación de las tensiones que se desarrollan cuandola temperatura desciende, asegurando un fisuramientomínimo por baja temperatura
Algunos ligantes (en especial los modificados conpolímeros) pueden tener a baja temperatura un stiffnessen creep más alto que el deseado sin que se fisuren,debido a que conservan su capacidad para estirarse sinfracturas a bajas temperaturas
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Ensayo de tensión directa (DTT)
Verifica que el ligante sea suficientemente dúctil abajas temperaturas cuando su stiffness en ―creep‖ esmuy alto
El DTT provee la deformación específica de roturaen tracción, medida sobre una muestra pequeña deforma de hueso que es estirada a baja temperaturahasta que se corta
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Ensayo de tensión directa (DTT)
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ASFALTO ENSAYO PROPIEDAD
Punto de inflamación Seguridad en el manejo
Viscosidad a 135°C Facilidad de bombeo
Corte dinámico (DSR)
Asegurar una rigidez y elasticidad mínimas que eviten
el ahuellamiento a altas temperaturas
Perdida de masa Garantizar ausencia de solventes o humedad
Corte dinámico (DSR)
Asegurar una rigidez y elasticidad mínimas que eviten
el ahuellamiento a altas temperaturas
Corte dinámico (DSR)
Asegurar resistencia a la fatiga a temperaturas
intermedias
Reómetro de flexión (BBR) Prevención de fisuración en tiempo frío
Tracción directa (DTT) Complementa el BBR, cuando S es alto
ORIGINAL
SOMETIDO AL
ENVEJECIMIENTO A
PRESIÓN
SOMETIDO AL
ENSAYO RTFO
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
PROPIEDADES QUE INTENTAN MEDIR LOS DIFERENTES ENSAYOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
Ejemplo de clasificación por el sistema PG
ESPECIFICACIONES SUPERPAVE
SOBRE LIGANTES ASFÁLTICOS
LIGANTES BITUMINOSOS
ASFALTOS MODIFICADOS
CON POLÍMEROS
Asfaltos cuyo comportamiento es mejorado en
términos de su tolerancia a los esfuerzos y a los cambios
térmicos, merced a una modificación del balance de
comportamiento en el rango de temperaturas de
aplicación y servicio
ASFALTOS MODIFICADOS
Beneficios que se buscan con la modificación del asfalto
Aumentar la rigidez a altas temperaturas de servicio,
mejorando la resistencia de las mezclas a la deformación
permanente
Reducir la rigidez a bajas temperaturas, previniendo la
fisuración térmica.
Aumentar la resistencia a la fatiga de las mezclas
Mejorar la adhesión con los agregados pétreos
Mejorar la cohesión, brindando mejor retención de los
agregados en la vida inicial de los tratamientos superficiales
ASFALTOS MODIFICADOS
Beneficios que se buscan con la modificación del asfalto
Reducir el endurecimiento en servicio, brindando una
vida superior a la mezcla, debido a la retención de sus
ventajas iniciales
Disminuir la susceptibilidad térmica en el rango de
temperaturas de servicio
Aumentar la viscosidad a bajas velocidades de corte,
permitiendo mayores espesores de película en el agregado
en mezclas abiertas y reduciendo la exudación en
tratamientos superficiales
CADA ADITIVO MODIFICADOR PUEDE SER EXITOSO EN LA MEJORA DE
CUANDO MENOS UNA DE LAS PROPIEDADES DEL ASFALTO, PERO NO EXISTE
EL ADITIVO CURALOTODO.
ASFALTOS MODIFICADOS
fatiga térmico
Llenantes 1 Alguno
Alguno
Alguno Baja Bajo Requiere supresión de
polvo
Fibras 0 Sí Alguno Baja Bajo Problemas de salud
Asfalto natural 1 Sí Alguno Baja Medio
Modificadores
químicos
1 Alguno Alguno Media Medio
Azufre
0
Sí Media Medio Vapores tóxicos al
calentar
Polímeros
termoendurecibles
1 Sí Sí Sí Sí Sí Alta Alto Nocivos a la salud
Polímeros
termoplásticos
(plastómeros)
1 Sí Media Medio - Alto Posibilidad de producir
un monómero nocivo
Elastómeros 1 Sí Sí Sí Sí Alta Medio - Alto
Caucho reciclado 1 Sí Sí Alta Medio Usa material de
desperdicio
Modificador
1, En el mismo grupo genérico hay un amplio rango de composición de modificadores y de beneficio sobre el comportamiento. La tabla brinda sólo un panorama
amplio y no se debe usar como guía para elegir un modificador con un propósito específico.
Dificultad de
reciclar
Costo
adicional
Consideraciones
ambientales
AgrietamientosNotas Deformación
permanente
Envejecimi
ento
Stripping
RESUMEN DE LOS BENEFICIOS POTENCIALES DE LOS ASFALTOS
MODIFICADOS SOBRE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS (SHELL)
ASFALTOS MODIFICADOS
DEFINICIÓN
Sustancias macromoleculares, formadas por
asociación de gran cantidad de moléculas sencillas,
cuya característica esencial es su elevado peso
molecular
POLÍMEROS
Termoendurecibles : Formados por reacción química de los
componentes (base y endurecedor), dando lugar a una
estructura entrecruzada. Ejemplos: resinas epoxi, resinas de
poliéster, etc.
Termoplásticos: Polímeros solubles que se reblandecen por
acción de calor y pueden llegar a fluir. Ejemplos: Polietileno
(PE), policloruro de vinilo (PVC), copolímeros de etileno –
acetato de vinilo (EVA), etc.
Elastómeros: Polímeros lineales amorfos que al ser
sometidos a vulcanización adquieren una estructura
parcialmente reticulada que les confiere propiedades
elásticas. Ejemplos: Caucho natural (NR), caucho de
butadieno–estireno (SBR), elastómeros termoplásticos (SBS)
TIPOS DE POLÍMEROS
CARACTERÍSTICAS DE LOS POLÍMEROS COMPATIBLES
PARA LA MODIFICACIÓN DEL ASFALTO
Cadena general suficientemente larga y baja
polaridad
Peso molecular elevado, pero no excesivamente alto
para reducir riesgos por excesiva viscosidad y
problemas de dispersión
Baja temperatura de transición vítrea
POLÍMEROS
Las familias de polímeros más utilizadas para la
modificación del asfalto son:
— Plastómeros, basados normalmente en polímeros
de etileno (EVA), cuyos grados difieren en función
de la cuantía del acetato de vinilo y del peso
molecular
— Elastómeros termoplásticos, generalmente de
tipo SBS lineal, que le confieren al asfalto una baja
susceptibilidad térmica, buenas características
mecánicas y alta flexibilidad a bajas temperaturas
POLÍMEROS
POLÍMEROS MÁS UTILIZADOS EN LA MODIFICACIÓN
DEL ASFALTO
ASFALTO MODIFICADO CON UN POLÍMERO DEL TIPO SBS
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
FABRICACION
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
La fabricación consiste en la incorporación, en el seno
del asfalto, de polímeros compatibles con éste, mediante
el empleo de un molino coloidal de elevado poder de
cizallamiento, durante un tiempo y a una temperatura
determinados, los cuales dependen de la naturaleza y del
contenido de cada uno de los componentes
FABRICACION
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
EFECTOS DEL EVA SOBRE LAS PROPIEDADES
DEL ASFALTO
Disminuye la penetración
Aumenta el punto de ablandamiento
Incrementa el índice de penetración
Produce poco efecto sobre la ductilidad a 5ºC (poca
capacidad de deformación rotura a baja temperatura)
Aumenta de manera moderada la recuperación
elástica por torsión
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
EFECTOS DEL SBS SOBRE LAS PROPIEDADES
DEL ASFALTO
Disminuye la penetración
Aumenta el punto de ablandamiento
Incrementa el índice de penetración (más que el
EVA)
Aumenta sustancialmente la ductilidad a 5ºC
Produce incrementos de importancia en la tenacidad
Aumenta de manera importante la recuperación
elástica
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
Ensayo de recuperación elástica por torsión (INV E-727)
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
Un cilindro inmerso en una muestra del asfalto a 25º C se gira
horizontalmente 180º y después de 30 minutos se mide el ángulo
que ha recuperado a causa de la elasticidad del asfalto (A)
Recuperación elástica = 100*180
A
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
X
X
X
Ensayo de recuperación elástica en ductilómetro (ASTM D6084
– INV E-742)
Una muestra del asfalto modificado es sometida a un
estiramiento de 20 cm en el ductilómetro, a 25º C, a razón de
5 cm/minuto
Al alcanzar esa longitud se corta la muestra y se determina
la longitud que se recupera luego de una hora (X)
Recuperación elástica = 100*20
X
térmico por fatiga
Termoenderucibles +++ ++ ++ + + muy alto
Elastómeros ++ ++ ++ + 0/+ medio/alto
Plastómeros + + 0 0 0 medio
Caucho de llanta usada 0/+ +/++ + 0 0 medio
ADHESIÓN A
LOS
AGREGADOS
RESISTENCIA AL
ENVEJECIMIENTO
INCREMENTO DE
COSTO
POLÍMERO
al agrietamientoa la
deformación
permanente
RESISTENCIA
PANORAMA DEL MEJORAMIENTO PRODUCIDO EN
LAS PROPIEDADES DE LOS ASFALTOS POR
DIFERENTES CLASES DE POLÍMEROS
+++ muy efectivo ++ mejora sustancial + mejora significativa 0 poca o ninguna mejora
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
Los termoendurecibles producen ligantes de
propiedades muy superiores, pero son muy costosos y
difíciles de elaborar y aplicar
Los elastómeros (SBS) mejoran sustancialmente la
resistencia a la deformación, a la fisuración térmica y a la
fatiga; favorecen la adhesividad con los agregados y la
resistencia al envejecimiento
PANORAMA DEL MEJORAMIENTO PRODUCIDO EN LAS
PROPIEDADES DE LOS ASFALTOS POR DIFERENTES
CLASES DE POLÍMEROS
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
Los plastómeros (EVA) mejoran la resistencia a la
deformación permanente, pero tienen poco efecto sobre
las demás características
El efecto del caucho de llanta usada es muy
variable, dependiendo del tipo y del porcentaje de
caucho y de las condiciones de procesamiento
PANORAMA DEL MEJORAMIENTO PRODUCIDO EN LAS
PROPIEDADES DE LOS ASFALTOS POR DIFERENTES
CLASES DE POLÍMEROS
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
TIPOS DE ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS, INCLUIDOS
EN LAS ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS
TIPO V:: De alta consistencia, recomendado para la manufactura de mezclas de alto módulo
TIPO I: Es un asfalto de utilización en aglomerado asfáltico, y dentro de éste, su mayor aplicación son las
mezclas drenantes. Está pensado para el uso de un polímero tipo EVA o polietileno
TIPO II: También para aglomerado asfáltico, de cualquier tipo. El polímero sería de tipo SBS y con grado de
modificación intermedia, suficiente para muchas aplicaciones (entre ellas por ejemplo, los drenajes), con un
costo menor al Tipo III
TIPO III: Dentro de los tipos para utilizar en aglomerados asfálticos, éste sería el de mayor modificación
siendo su aplicación principal las mezclas densas y las mezclas discontinuas en caliente para capa de
rodadura. Su polímero es del Tipo SBS.
TIPO IV: De mayor penetración se aplicaría a mezclas antifisuras (tipo arena-asfalto) o riegos en caliente
(membranas tipo SAM o SAMI). El polímero es también SBS, el cual garantiza la alta elasticidad exigida a
los ligantes en estos tratamientos. Por esto mismo, el nivel de modificación es también elevado
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LOS
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS
LIGANTES BITUMINOSOS
EMULSIONES
ASFÁLTICAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS
DEFINICIÓN
Dispersión homogénea de pequeños glóbulos de cemento
asfáltico cubiertos por un emulsificante, dentro de una fase
continua acuosa
Su fabricación requiere dos tipos de energía:
— Una mecánica, aportada por un molino coloidal que
fragmenta el asfalto en forma de gotas esféricas
— Una físico - química, que evita que los glóbulos se
unan unos con otros, la cual es aportada por el
emulsificante, que disminuye la tensión interfacial entre
el asfalto y el agua y crea una carga eléctrica en la
superficie de los glóbulos
ESQUEMA DE PLANTA DE FABRICACIÓN
EMULSIONES ASFÁLTICAS
ESQUEMA DE PLANTA DE FABRICACIÓN
EMULSIONES ASFÁLTICAS
Clasificación de las emulsiones asfálticas
a) Por el tipo de emulsificante utilizado en su elaboración
Aniónicas Catiónicas
Fabricadas a partir de emulsificantes iónicos
que al disociarse en el agua, el glóbulo de betún
queda rodeado de cargas negativas
Fabricadas a partir de emulsificantes iónicos que
al disociarse en el agua, el glóbulo queda
rodeado de cargas positivas
Los emulsificantes utilizados son jabones
procedentes de la reacción química de ácidos
grasos de cadena larga o resinas, con bases
inorgánicas fuertes como el NaOH.
Los emulsificantes usados son sales originadas
por acción de ácidos minerales, como el HCl,
sobre productos amínicos
Son de reducida aplicación (agregados calizos y
condiciones ambientales muy favorables)
Se adaptan perfectamente a la mayor parte de
los agregados y permiten trabajar en condiciones
abientales menos favorables.
NaRCOOOHRCOONaNaOHRCOOHOH
,2
2
ClRNHClRNHHClRNHOH
,3
322
EMULSIONES ASFÁLTICAS
Clasificación de las emulsiones asfálticas
a) Por el tipo de emulsificante utilizado en su elaboración
EMULSIONES ASFÁLTICAS
Clasificación de las emulsiones asfálticas
b) Por su velocidad de rotura
Rotura es la separación irreversible del asfalto y del agua de la
emulsión. En función de la velocidad de rotura, es decir, de su
mayor o menor facilidad para romper el equilibrio de las
emulsiones cuando se enfrentan con los agregados pétreos, se
subdividen en:
-De rotura rápida (ARR-CRR)
-De rotura media (ARM - CRM)
-De rotura lenta (ARL - CRL)
La obtención de una u otra se logra en función del tipo y de la
cantidad de emulsificante empleado
EMULSIONES ASFÁLTICAS
Beneficios de su aplicación
En la mayoría de los casos se puede utilizar sin calentamiento
alguno y no requieren solventes de petróleo para su
fluidificación
Previenen la contaminación ambiental, porque las emisiones
de productos hidrocarbonados son nulas o muy pequeñas
Tienen capacidad para envolver agregados pétreos húmedos
Se pueden formular para satisfacer múltiples requisitos de
diseño y construcción
No se presentan riesgos de incendio durante su manejo y
aplicación
EMULSIONES ASFÁLTICAS
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
ENSAYOS DE CALIDAD EN CUANTO A SU
FABRICACIÓN
pH
Carga de partículas
Contenido de agua
Destilación
Estabilidad al almacenamiento
Tamizado
Potencial de hidrógeno (pH) (INV E-768)
Determina el grado de acidez o alcalinidad de la fase acuosa,
indicando el tipo de emulsión, ya que las catiónicas son ácidas
(pH < 7) y las aniónicas son alcalinas (pH >7)
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Ensayo de carga eléctrica de
partículas (INV E-767)
Se realiza para identificar la
polaridad de los glóbulos de
asfalto de la emulsión, teniendo
carga eléctrica negativa las
aniónicas y positiva las catiónicas
Se aplica una carga de 8
miliamperios y los glóbulos se
dirigen hacia el lado que presente
carga contraria a la del
emulsificante que ellos tienen
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Contenido de agua (INV E-761)
Es un procedimiento rápido para
conocer la concentración del ligante en
una emulsión asfáltica
Se coloca en un matraz una determinada
cantidad de emulsión con un disolvente no
miscible con el agua, sometiéndola a
calentamiento
El agua y el disolvente se destilan
condensándose en un refrigerante, del cual
caen a un colector graduado donde se
puede leer la cantidad de agua que
contenía la emulsión
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Destilación (INV E-762)
Permite obtener el contenido
de agua y disolventes que
presenta la emulsión al
calentarla a 260° C
El residuo se recupera para
realizar sobre él pruebas de
penetración, ductilidad y
solubilidad, para saber cómo
ha afectado al cemento
asfáltico el calentamiento
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Estabilidad en almacenamiento (INV E-764)
Ayuda a conocer la homogeneidad que presenta la emulsión al
ser almacenada durante largo tiempo y consiste en dejar reposar
durante 5 días el producto y determinar la concentración de
asfalto en él, en diferentes alturas del depósito
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Tamizado (INV E-765)
Su finalidad es determinar si
la emulsión contiene grumos de
asfalto coagulado que puedan
entorpecer el funcionamiento de
los distribuidores de presión de
los carrotanques
La prueba se realiza
determinando el residuo que se
retiene en el tamiz # 20
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
ENSAYOS DE CALIDAD EN CUANTO A SU
APLICACIÓN
Viscosidad
Demulsibilidad
Mezcla con cemento
Resistencia a la acción del agua (adhesividad)
Viscosidad Saybolt – Furol (INV E-763)
Mide la consistencia de la emulsión, dando una idea de su
manejabilidad y de su comportamiento a las temperaturas
utilizadas durante la construcción
Se determina el tiempo que tardan en salir del viscosímetro
60 cm3 de emulsión a la temperatura especificada
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Rotura
a) Demulsibilidad (INV E-766)
Se aplica a las emulsiones catiónicas de rotura
rápida para determinar su estabilidad al enfrentarse
con los agregados
La emulsión se somete a adiciones de una solución
al 0.8% de dioctilsulfosuccinato sódico para
provocar su rotura, tamizándola posteriormente por
el tamiz # 14, determinando el residuo retenido en
dicho tamiz
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Rotura
b) Mezcla con cemento (INV E-770)
Tiene por objeto fijar una condición de mínima
estabilidad para las emulsiones de rotura lenta en
mezclas con agregados que contengan una elevada
proporción de finos
Se diluye la emulsión al 55% y se mezclan 100 cm3
de ella con 50 gramos de cemento, determinando la
cantidad de mezcla que no pasa el tamiz # 14
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
Recubrimiento del agregado y resistencia al
desplazamiento (INV E-769)
Sirve para determinar la capacidad de la emulsión
para envolver el agregado, para soportar el mezclado
sin que se rompa la película formada y para resistir la
acción de lavado del agua después de completado el
mezclado
Aunque la prueba se puede realizar con cualquier
emulsión, solamente está especificada para emulsiones
de rotura media
ENSAYOS PARA CLASIFICAR
LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS
Especificaciones del Instituto Nacional de Vías para emulsiones asfálticas catiónicas
TIPOS DE EMULSIONES
ROTURA RAPIDA ROTURA
MEDIA
ROTURA LENTA
CRR - 1 CRR - 2 CRM CRL - 0 CRL - 1 CRL - 1h
1. ENSAYO SOBRE EMULSION Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx
Viscosidad E-763
· Saybolt Furol a 25° C Seg - - - - - - - 50 - 200 - 100
· Saybolt Furol a 50° C Seg 20 100 20 300 20 400 - - - - - -
Contenido de agua en volumen % E-761 - 40 - 35 - 35 - 50 - 43 - 43
· Sedimentación a los 7 días % E-764
-
5
-
5
-
5
-
10
-
5
-
5
Destilación: Contenido de Asfalto Residual % E-762 60
-
65
-
60
-
40
-
57
-
57
-· Contenido de disolventes % - 3 - 3 - 12 10 20 - - - 0
Tamizado: Retenido T 20 (850 m) E-765
-
0.1
-
0.1
-
0.1
-
0.1
-
0.1
-
.1
Rotura: Dioctilsulfosuccinato sódico % E-766 40
-
40
- - - - - - - - -· Mezcla con cemento % E-770 - - - - -
-
- - - - - 2
Carga Partícula E-767 POSITIVA POSITIVA POSITIVA POSITIVA POSITIVA POSITIVA
pH E-768 - 6 - 6 - 6 - 6 - 6 - 6
Recubrimiento del agregado y resistencia al
desplazamiento
· Con agregado seco
E-769
- - - -
Buena
- - - - - -· y acción del agua Satisfactoria
· Con agregado húmedo - - - - Satisfactoria - - - - - -
· Con agregado húmedo y acción del agua - - - - Satisfactoria - - - - - -
2. ENSAYOS SOBRE RESIDUO DE
ESTILACIONPenetración (25oC,100gr,5seg)
0.1 mm.
E-706 60
100100
250
60
100100
250100 250 200 300 60
100
100
25060 100
Ductilidad (25oC,5cm/m) cm. E-702 40 - 40 - 40 - 40 - 40 - 40 -
Solubilidad en tricloroetileno % E-713 97 - 97 - 97 - 97 - 97 - 97 -
LIGANTES BITUMINOSOS
EMULSIONES ASFÁLTICAS
MODIFICADAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS MODIFICADAS
Las ventajas de los asfaltos modificados son aplicables
al ligante residual de las emulsiones modificadas
La modificación se logra de dos maneras:
— Añadiendo látex a la fase acuosa y empleando un
cemento asfáltico convencional. Es una dispersión de
látex en medio de la emulsión
— Elaborando la emulsión con betunes previamente
modificados con polímeros. El grado de modificación
es mayor que el obtenido con látex, a igualdad de
contenido de polímero
EMULSIONES ASFÁLTICAS MODIFICADAS
ENSAYOS PARA CLASIFICAR LAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS MODIFICADAS
Ensayos sobre emulsiones modificadas
Son los mismos que para emulsiones convencionales,
puesto que no debe haber diferencias apreciables en las
características, por el hecho de que el ligante esté modificado
Las diferencias se presentan en el ensayo para obtener el
residuo, el cual no se puede obtener por destilación, sino por
evaporación (INV E-771), puesto que el polímero pudiera
degradarse a las altas temperaturas alcanzadas durante el
proceso de destilación
El ensayo de solubilidad no se incluye, puesto que ciertos
polímeros pueden presentar problemas por no ser solubles o
por la dificultad en conseguir la solubilización
Ensayos sobre emulsiones modificadas (cont.)
Como ensayos adicionales sobre el residuo se incorporan:
—Punto de ablandamiento, el cual permite conocer el
comportamiento del ligante a alta temperatura y
comprobar la modificación del mismo
—Ductilidad a 5°C, el cual permite conocer el
comportamiento del ligante a baja temperaturas
—Recuperación elástica, el cual se incluye para medir la
elasticidad del ligante modificado
ENSAYOS PARA CLASIFICAR LAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS MODIFICADAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS MODIFICADAS
ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LAS
EMULSIONES ASFÁLTICAS MODIFICADAS CON POLÍMEROS
TIPOS DE EMULSIONES
Norm
a de ROTURA RÁPIDA R. MEDIA R. LENTA
ensay
oCRR-1m CRR-2m CRMm CRL-1hm
1. ENSAYOS SOBRE EMULSIÓN INV Mín
.
Má
x.
Mín
.
Má
x.
Mín
.
Má
x.
Mín
.
Má
x.Viscosidad Saybolt Furol E-763
a 25ºC s 100
a 50ºC s 20 100 20 300 20 450
Contenido de agua en volumen % E-761 - 40 - 35 - 35 - 43
Estabilidad almacenamiento E-764
Sedimentación a los 7 días % - 5 - 5 - 5 - 5
Destilación E-762
Contenido de asfalto residual % 60 - 65 - 60 - 57 -
Contenido de disolventes % - 3 - 3 - 12 - 0
Tamizado E-765
Retenido en tamiz nº 20 (850 m) % - 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1
Rotura
Dioctilsulfosuccinato sódico % E-766 40 - 40 - - - - -
Mezcla con cemento % E-770 - - - - - - - 2
Carga partícula E-767 Positiva Positiva Positiva Positiva
pH E-768 - 6 - 6 - 6 - 6
Recubrimiento del agregado y resistencia al
desplazamiento
E-769
Con agregado seco - - Buena - - - -
Con agregado seco y acción del agua - - Satisfactori
a
- - - -
Con agregado húmedo - - Satisfactori
a
- - - -
Con agregado húmedo y acción del agua - - Satisfactori
a
- - - -
2. ENSAYOS SOBRE EL RESIDUO DE EVAPORACIÓN E-771
Penetración (25ºC, 100 g, 5 s) 0.1m
mE-706 60
100100250
60100
100250
100 250 60 100
Punto de ablandamiento ºC E-712 5545 -
-
5545 -
-
40 - 5545 -
-Ductilidad (5ºC, 5 cm/min) cm E-702 10 - 10 - 10 - 10 -
Recuperación elástica por torsión 25ºC % E-727 12 - 12 - 12 - 12 -
LIGANTES BITUMINOSOS
ASFALTO LÍQUIDO PARA
RIEGOS DE IMPRIMACIÓN
ASFALTO LÍQUIDO PARA IMPRIMACIÓN
A pesar de la limitación en el uso de los asfaltos líquidos
por razones ambientales, las especificaciones del INVÍAS
contemplan el uso del MC 30, específicamente para riegos de
imprimación, dado que se considera que su comportamiento
es mejor que el de las emulsiones asfálticas destinadas al
mismo uso
La denominación MC se refiere al tipo de solvente
involucrado en el asfalto (kerosén)
El símbolo numérico (30) se refiere a la viscosidad
cinemática mínima, en centistokes, que debe presentar el
producto a 60ºC. La viscosidad máxima admisible
corresponde al doble del valor de identificación del asfalto
ASFALTO LÍQUIDO PARA IMPRIMACIÓN
ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LOS
ASFALTOS LÍQUIDOS PARA RIEGOS DE IMPRIMACIÓN