1.- Historia del AsfaltoUn pavimento asfltico bien diseado y apropiadamente construido dura muchos aos. Puede ser mantenido con slo realizar peridicos reemplazos de la capa superficial.En la actualidad, el asfalto constituye la forma ms efectiva para construir y pavimentar carreteras. Muchos estudios han probado que el costo inicial del pavimento asfltico es frecuentemente menor que el concreto.El tiempo de poner a punto una va pavimentada con asfalto es regularmente menor, lo que redunda en una disminucin de costos y de rpida obtencin de beneficios econmicos por parte de los usuarios de la misma. Hoy en da es una de las industrias que menos dao ocasiona al medio ambiente, a tal punto que en el ao 2002 la EPA (la Agencia de Proteccin del Medio Ambiente, USA) elimin a las plantas de produccin de asfalto de su lista de industrias consideradas mayores contaminantes del aire.La historia del asfalto se inici hace miles de aos, siendo utilizado de su versin natural en yacimientos que se encontraban en estanques y lagos de asfalto, as como en rocas asflticas.Los antiguos pobladores de Mesopotamia lo emplearon como sellante en los tanques y embalses de agua. Fue tambin utilizado por los Fenicios en la construccin de sus barcos mercantes. En los das de los Faraones, los egipcios lo usaron como material que, aplicado a las rocas a lo largo del rio Nilo, prevenan la erosin del suelo, y el cesto del nio Moiss fue impermeabilizado con asfalto.

2.- GeneralidadesEl asfalto es un material ligante de color marrn oscuro a negro, constituido principalmente por betunes que pueden ser naturales u obtenidos por refinacin del petrleo. El asfalto se presenta en proporciones variables en la mayora de los petrleos crudos.El asfalto es un constituyente del petrleo. La mayora de los petrleos crudos contienen algo de asfalto, y a veces pueden ser casi enteramente asfaltos. Existen algunos petrleos crudos, sin embargo, que no contienen asfalto. En base a la proporcin de asfalto, los petrleos se clasifican por lo comn en:1. Petrleos crudos en base asfltica.2. Petrleos crudos en base parafnica (contiene parafina pero no asfalto).3. Petrleos crudos en base mixta (contiene parafina y asfalto).El petrleo crudo, extrado de los pozos, es separado en sus constituyentes o fracciones en una refinera. Principalmente esta separacin es llevada a cabo por destilacin. Despus de la separacin, los constituyentes son refinados mas cuidadosamente o procesados en productos que cumplan requerimientos especficos. De esta manera es como el asfalto, parafina, nafta, aceites lubricantes y otros productos tiles de alta calidad se obtienen en una refinera de petrleo, dependiendo de la naturaleza del crudo que est siendo procesado.

Debido a que el asfalto es la base o el constituyente pesado del petrleo crudo, no se evapora o hierve cuando es destilado. En consecuencia, el asfalto es obtenido como residuo o producto residual, y es valioso para una gran variedad de usos arquitectnicos o ingenieriles.El asfalto es adems un material bituminoso porque contiene betn, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrn obtenido de la destilacin destructiva de un carbn graso, tambin contiene betn. Consecuentemente, tanto el petrleo asfltico como el alquitrn son referidos en forma conjunta, como materiales bituminosos. Sin embargo, el asfalto de petrleo no debe ser confundido con el alquitrn, ya que sus propiedades difieren en forma considerable. El asfalto de petrleo est compuesto casi enteramente por betn, mientras que en el alquitrn el contenido de betn es relativamente bajo. En vista de estas diferencias es necesario que los productos del alquitrn y los asfaltos de petrleo sean considerados y tratados como elementos completamente separados.El asfalto de petrleo para uso en pavimentos es comnmente llamado asfalto de pavimentacin o cemento asfltico para distinguirlo del asfalto hecho para otros usos, como ser con propsitos industriales o para techados.El asfalto para pavimentacin a temperatura atmosfrica normal (ambiente) es un material negro, pegajoso, semi-slido y altamente viscoso. Est compuesto primordialmente de molculas complejas de hidrocarburos, pero tambin contiene otros tomos, como ser oxgeno, nitrgeno y sulfuro. Debido a que el asfalto de pavimentacin es pegajoso, se adhiere a las partculas del agregado y puede ser usado para cementarlas o ligarlas dentro del concreto asfltico. El asfalto para pavimentacin es impermeable y no lo afecta la mayora de los cidos, lcalis y sales. Es llamado un material termoplstico porque se ablanda cuando es calentado y se endurece cuando se enfra. Esta combinacin nica de caractersticas y propiedades es una razn fundamental para que el asfalto sea un material de pavimentacin importante.

Los pavimentos asflticos son a veces, no con toda propiedad, llamados pavimentos flexibles, quizs como consecuencia de que el asfalto sea un material viscoso y termo plstico. El asfalto de petrleo es el principal asfalto de pavimentacin usado actualmente aunque an se emplee en EE.UU. y otros pases asfalto nativo o natural. El alcance del asfalto nativo o natural usado es, sin embargo, relativamente pequeo. En efecto, slo unos pocos miles de toneladas de asfalto natural se emplean en los EE.UU. cada ao, comparado con los 35 millones o ms de toneladas de asfalto de petrleo. El asfalto natural es durable y ha sido usado a lo largo de toda la historia. El Asfalto de petrleo moderno tiene las mismas caractersticas de durabilidad, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condicin uniforme, libre de materias orgnicas y minerales extraos. El asfalto natural no es uniforme y contiene cantidades variables de materias extraas.3.- Que es el asfaltoEl asfalto, tambin denominado betn, es un material viscoso, pegajoso y de color negro. Se utiliza mezclado con arena o gravilla para pavimentar caminos y como revestimiento impermeabilizante de muros y tejados. En la mezclas asflticas es usado como aglomerante para la construccin de carreteras, autovas o autopistas. Est presente en el petrleo crudo y compuesto casi por completo de betn bitumen. El asfalto es una sustancia que constituye la fraccin ms pesada del petrleo crudo. Se encuentra a veces en grandes depsitos naturales, como en el lago Asfaltites o mar Muerto, lo que se llam betn de Judea. Su nombre recuerda el lago Asfaltites (el mar Muerto), en la cuenca del ro Jordn.Adems del sitio mencionado, se encuentra en estado natural formando una mezcla compleja de hidrocarburos slidos en lagunas de algunas cuencas petroleras, como sucede en el lago de asfalto de Guanoco, el lago de asfalto ms extenso del mundo (Estado Sucre, Venezuela), con 4 km de extensin y 75 millones de barriles de asfalto natural. Le sigue en extensin e importancia el lago de asfalto de La Brea, en la isla de Trinidad.A pesar de la fcil explotacin y excelente calidad del asfalto natural, no suele explotarse desde hace mucho tiempo ya que, al obtenerse en las refineras petroleras como subproducto slido en el craqueo o fragmentacin que se produce en las torres de destilacin, resulta mucho ms econmica su obtencin de este modo. Sucede algo parecido con la obtencin del gas, que tambin resulta un subproducto casi indeseable en el proceso de obtencin de gasolina y otros derivados del petrleo.El asfalto es un producto negro, viscoso, pegajoso, que por sus propiedades y caractersticas tiene actualmente toda una variedad de usos. Por su versatilidad y fcil manejo es ampliamente utilizado en diferentes ramas de la construccin.

La palabra "asfalto" proviene de los antiguos Griegos, de la palabra Griega "asphaltos", que signfica "seguro".

Se conoce desde tiempos inmemoriables, evolucionando en sus caractersticas y formas debido al empleo de la tecnologa y el desarrollo de la humanidad.

En la antiguedad, obtenido de forma natural en estanques y lagos de asfalto, fue muy utilizado en la construccin de caminos y edificios. En Babilonia, por ejemplo, se empleaba como material de construccin. Indicios histricos muestran que su primer uso para la construccin de carreteras ocurri en Babilonia, 625 A.C. Hay frecuentes referencias en el Antiguo Testamento a sus propiedades impermeabilizadoras y su uso en la construccin de barcos.

Aunque en los primeros tiempos los materiales asfsticos eran naturales, actualmente se obtienen artificialmente como producto del refinamiento del petrleo. Los depsitos naturales de asfalto suelen formarse en pozos o lagos a partir de residuos de petrleo acumulados en el interior de la tierra, que se abren paso hacia la superficie a travs de fisuras en la corteza terrestre. Entre los ejemplos de formaciones de este tipo se pueden citar los pozos de alquitrn de La Brea, en Los Angeles, California (conocido tambin por sus fsiles de flora y fauna de tiempos prehistricos), el lago Asfaltites o mar Muerto, el lago de la Brea, en la Isla Trinidad, y el lago Bermdez, en Venezuela.

En la actualidad, el asfalto se obtiene como un sub-producto del petrleo. El asfalto que se emplea para pavimentar es el de destilacin, que se consigue de los hidrocarburos que permanecen luego del refinamiento del petrleo procesado para producir gasolina y otros productos. De los residuos del petrleo, procesados a temperaturas de entre 204 y 316 grados, se obtiene tambin un tipo de asfalto empleado especficamente en la fabricacin de materiales para tejados y productos afines. El asfalto, utilizando temperaturas de cerca de los 500 grados, es empleado tambin en la fabricacin de materiales aislantes.4.- Usos del asfaltoEl asfalto es un material de vital importancia en la construccin civil. Su utilizacin tiene formas muy variadas, pero es usado principalmente como material para revestir carreteras, impermeabilizar o aislar estructuras (depsitos, techos, tejados, etc.), as como en la fabricacin de baldosas, pisos y tejas.

Su mayor y ms espectacular protagonismo reside en la utilizacin que ha tenido para la construccin de carreteras en todo el mundo. La capacidad que tiene el asfalto para permitir una excelente unin y cohesin entre los agregados, su condicin impermeabilizante que hace a la estructura del pavimento escasamente sensible a la humedad, su eficacia para impedir la penetracin del agua que proviene de las lluvias, al tiempo que es capaz de resistir la accin de presin y disgregacin ocasionadas por las cargas vehiculares, ha logrado que ste producto se haya constitudo en el aliado indiscutido en los proyectos de construccin de vas pavimentadas.Como el asfalto es un material muy impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construccin de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones: Impermeabilizar la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de la precipitacin. Proporciona una ntima unin y cohesin entre agregados, capaz de resistir la accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su capacidad. Tambin se puede utilizar para hacer techos.5.- Bondades del AsfaltoComo el asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construccin de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones: a) Impermeabilizar la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de la precipitacin. b) Proporciona una ntima unin y cohesin entre agregados, capaz de resistir la accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor. 6.- Tipos de asfaltos Se exponen los tipos ms usados en pavimentos6.1 Cemento AsflticoSon asfaltos refinados o una combinacin de asfalto refinado y aceite fluidificante de consistencia apropiada para trabajos de pavimentacin.Estos pueden proceder de depsitos naturales, que son enormes lagos de asfalto mezclado con un material mineral, agua y otras impurezas. Una vez refinados se puede obtener hasta un 97% de bitmen. Estos asfaltos refinados son muy duros y se les da la consistencia, mezclndolos con aceites o residuos provenientes de la destilacin del petrleo de base asfltica.Los asfaltos mas usados en Chile son los que provienen de la destilacin del petrleo. Desde el punto de vista de la obtencin de asfaltos, los petrleos se dividen en petrleos de base asfltica, de base intermedia y de base parafnica. Los asfaltos para pavimentos se obtienen de los dos primeros tipos mediante destilacin, quedando como residuos de este proceso. La mayor o menor dureza del asfalto depende de las condiciones de destilacin, tales como presin, temperatura y tiempo.Estos asfaltos reciben el nombre de "destilado directo" para diferenciarlos de aquellos obtenidos por oxidacin, que toman el nombre de oxidados, y que son empleados en impermeabilizaciones.El residuo proveniente del petrleo de base parafnica est constituido por parafina semislida y coke. El aspecto de este residuo es aceitoso o grasoso y no tiene propiedades cohesivas; al contacto con el aire se oxida lentamente dejando un residuo polvoroso o escamoso que no tiene ningn poder ligante.Los cementos asflticos se dividen en grados segn su dureza o consistencia, que es medida mediante el ensaye de penetracin medido en 1/10 mm, valor que es inverso a la dureza. De acuerdo a esto, los cementos asflticos ms comnmente usados son los siguientes:CA 40- 50 (En mastic para sellado de juntas de pavimento de hormign).CA 60 - 70 (En concreto asfltico).CA 85:- 100 (En concreto asfltico).CA 120- 150(Tratamientos superficiales).- Propiedades o caractersticas deseables del cemento asfltico Para los estudios tcnicos y la construccin hay tres propiedades o caractersticas del asfalto importantes: (1) consistencia (llamada tambin fluidez, plasticidad o viscosidad), (2) pureza y (3) seguridad.a. ConsistenciaPara caracterizar a los asfaltos es necesario conocer su consistencia a distintas temperaturas, porque son materiales termoplsticos que se lican gradualmente al calentarlos. Consistencia es el trmino usado para describir el grado de fluidez o plasticidad del asfalto a cualquier temperatura dada. Para poder comparar la consistencia de un cemento asfltico con la de otro, es necesario fijar una temperatura de referencia. La clasificacin de los cementos asflticos se realiza en base al valor de la consistencia a una temperatura de referencia.Si se expone al aire cemento asfltico en pelculas 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 sta. Por lo tanto, un control no adecuado de la temperatura y del mezclado puede provocar mayor dao al cemento asfltico, por endurecimiento, que muchos aos de servicio en el camino terminado.Comnmente, para especificar y medir la consistencia de un asfalto para pavimento, se usan ensayos de viscosidad o ensayos de penetracin. (Para asfaltos soplados el ensayo de punto de ablandamiento).b. PurezaEl cemento asfltico se compone, casi enteramente, de betunes, los cuales, por definicin, son solubles en bisulfuro de carbono. Los asfaltos refinados son, generalmente, ms de 99,5 por ciento solubles en bisulfuro de carbono y por lo tanto casi betunes puros. Las impurezas, si las hay, son inertes.Normalmente, el cemento asfltico, cuando deja la refinera, est 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 100C (212F).c. SeguridadLa espuma puede constituir un riesgo para la seguridad, por lo tanto las normas requieren que el asfalto no forme espuma hasta temperaturas de 175C (347F).El cemento asfltico, 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 ms elevada que la temperatura normalmente usada en las operaciones de pavimentacin. Sin embargo, para tener la certeza de que existe un adecuado margen de seguridad, se debe conocer el punto de inflamacin del asfalto.

40 - 5060 - 7085 - 100120 - 150200 - 300

minmaxminmaxminmaxminmaxminmax

Penetracin a 25C, 100g, 5 seg4050607085100120150200300

Punto de inflamacin copa abierta de Cleveland C.232232232218177

Ductilidad a 25C, 5cm/ min, cm.100100100100

Solubilidad en Tricloroetileno,%9999999999

Ensaye de pelcula delgada, 3.2mm, 163C, 5hrs.

Prdida por calentamiento, %0.80.81.01.31.5

Penetracin por residuo, % del original.5854504640

Ductilidad del residuo a 25C, 5cm/min, cm.5075100100

Ensaye de la mancha con: Solvente Nafta Standard Solvente Nafta - Xilol, % Xilol Solvente Heptano Xilol, % XilolNegativa para todos los gradosNegativa para todos los gradosNegativa para todos los grados

Tabla 1 Requisitos para la especificacin de un cemento asfltico. AASHTO M 20 Grado de penetracin6.2 Asfaltos DiluidosSegn la terminologa del "Asphalt lnstitute", Asfalto lquido se define como: "Material asfltico cuya consistencia blanda o fluida hace que se salga del campo en que se aplica el ensayo de penetracin, cuyo lmite mximo es 300".Estn compuestos por una base asfltica (cemento asfltico) y un fluidificante voltil que puede ser bencina, kerosene, aceite o agua con emulsificador. El fluidificante se agrega con el propsito de dar al asfalto la viscosidad necesaria para poderlo mezclar y trabajar con los ridos a baja temperatura. Una vez elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el residuo asfltico que envuelve y cohesiona las partculas de agregado.De acuerdo al fluidificante, ms o menos voltil, estos asfaltos se dividen en:a. Asfaltos cortados de curado rpido, cuyo fluidificante es bencina, se designan con las letras RC (rapid curing) seguidas con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica que tienen, medida en centistokes. De acuerdo a esto, se tienen los siguientes asfaltos RC:GradoResiduo asfltico en volumen

RC-7055%

RC-25065%

RC-80075%

RC-300080%

Tabla 2 Asfaltos RCb. Asfaltos cortados de curado medio, cuyo fluidificante es kerosene, se designan con las letras MC (medium curing) seguidas con el nmero correspondiente a la viscosidad cinemtica que tienen. Los asfaltos MC son los siguientes:GradoResiduo asfltico en volumen

MC-3050%

MC-7055%

MC-25067%

MC-80075%

MC-300080%

Tabla 3 Asfaltos MCc. Asfaltos lquidos de curado lento, cuyo fluidificante era aceite, relativamente poco voltil, se designaban con las letras SC (slow curing) seguidas con el nmero correspondiente a la viscosidad cinemtica que tienen. Los SC mas usados fueron SC-70 y SC.250.Al grupo SC-250 pertenece el combustible llamado Bunker C, que fue muy usado en las carpetas de los caminos de la zona norte del pas. Desde el ao 1975 prcticamente ya no se usa en Chile y las normas AASHTO lo han discontinuado.d. Emulsin Asfltica, cuyo fluidificante es el agua, y como es un sistema heterogneo de dos fases normalmente inmiscibles, como son el asfalto y el agua, se le incorpora una pequea cantidad de un agente emulsificador, generalmente de base jabonosa o solucin alcalina, el cual mantiene estable el sistema de las fases continuas, que es el agua, y discontinua que esta constituida por pequeos glbulos de asfalto en suspensin, de un tamao que flucta entre 1 y 10 micrones. Los agentes emulsificantes forman una pelcula protectora alrededor de los glbulos de asfalto establecindoles una determinada polaridad en la superficie, lo que hace que estos se repelan, mantenindose estable la emulsin. Cuando una emulsin se pone en contacto con el agregado se produce un desequilibrio elctrico que rompe la emulsin llevando a las partculas de asfalto a unirse a la superficie del agregado, y el agua fluye o se evapora separndose de las piedras recubiertas por el asfalto. Hay agentes emulsificadores que permiten que esta rotura o quiebre sea instantneo y otros mas poderosos que retardan este fenmeno. De acuerdo a esto las emulsiones se dividen en:Emulsin asfltica de quiebre rpido, la que se designa con las letras RS (rapid setting).Emulsin asfltica de quiebre medio, la que se designa con las letras MS (medium setting)Emulsin asfltica de quiebre lento, la que se designa con las letras SS (slow setting).Como se sabe, existen ridos de polaridad positiva y negativa; por lo tanto, para tener buena adherencia es necesario tener la emulsin elctricamente afn al rido. Esta cualidad se la confiere el agente emulsificador que puede darles polaridad negativa o positiva, tomando el nombre de aninicas las primeras, afines a ridos de carga negativa, como lo son de origen calizos, y catinicas las segundas, afines a ridos de carga positiva como son los de origen cuarzosos o silceos, que son los que mas abundan en nuestro pas.Las emulsiones catinicas se designan con las mismas letras anteriormente dichas y anteponindoles la letra C, como por ejemplo las CRS-1 y CSS-1.Si el residuo asfltico de las emulsiones medias y lentas es de penetracin 40-90 se le agrega la letra h (CSS-1h, MS-2h).Las especificaciones que deben cumplir los asfaltos lquidos estn indicados en las tablas III.16, III.17 y III.18.RC - 70Rc - 250RC - 800RC - 3000

minmaxminmaxminmaxminmax

Viscosidad cinemtica a 60C centistokes70140250500800160030006000

Punto de inflamacin (copa abierta Tag.)C272727

Agua, %0.20.20.20.2

Ensaye de destilacin: Porcentaje en volumen del destilado total a 360C A 190C A 225C A 260C A 315C105070853560801545752570

Residuo de destilacin a 360C, % volumen55657580

Ensayes en el residuo de la detilacinPenetracin 100g, 5 seg a 25CDuctilidad a 25C, 5 cm/min, cmSolubilidad en Tricloroetileno,%8010099.91208010099.91208010099.912080010099.9120

Ensaye de la mancha con:Nafta StandardSolvente Nafta Xilol, % XilolSolvente Heptano - % XilolNegativa para todos los gradosNegativa para todos los gradosNegativa para todos los grados

Tabla 4 Asfaltos cortados de curado rpido AASHTO M 81MC - 30MC - 70MC - 250MC - 800MC - 3000

minmaxminmaxminmaxminmaxminmax

Viscosidad cinemtica a 60C centistokes306070140250500800160030006000

Punto de inflamacin (copa abierta Tag.)C3838666666

Agua, %0.20.20.20.20.2

Ensaye de destilacin: Porcentaje en volumen del destilado total a 360C A 225C A 260C A 315C40752570932065206090156010558704535800151575

Residuo de destilacin a 360C, % volumen5055677580

Ensayes en el residuo de la detilacinPenetracin 100g, 5 seg a 25CDuctilidad a 25C, 5 cm/min, cmSolubilidad en Tricloroetileno,%12010099.025012010099.025012010099.025012010099.0

7.- Ensayos a Cemento Asfltico7.1 Ensayo de viscosidadLas especificaciones de los cementos asflticos clasificados segn su viscosidad se basan por lo comn en los rangos de viscosidad a 60C (140F). Tambin se especifica generalmente una viscosidad mnima a 135C (275F). El propsito es dar valores lmites de consistencia a estas dos temperaturas. Se eligi la temperatura de 60C (140F) porque se aproxima a la mxima temperatura superficial de las calzadas en servicio pavimentadas con mezclas asflticas en los Estados Unidos y en cualquier otra parte del mundo en donde la construccin de caminos progresa; y la de 135C (275F), porque se aproxima a la de mezclado y distribucin de mezclas asflticas en caliente para pavimentacin.Para el ensayo de viscosidad a 60C (140F) se emplea un viscosmetro de tubo capilar. Los dos tipos ms comunes en uso son: el viscosmetro de vaco del Asphalt Institute (Fig. 3.47) y el viscosmetro de vaco de Cannon-Manning (Fig. 3.48). Se calibran con aceites normalizados. Para cada viscosmetro se obtiene un "factor de calibracin", cuyo uso se describe luego. Generalmente, los viscosmetros vienen calibrados por el fabricante quien suministra estos factores.El viscosmetro se monta en un bao de agua a temperatura constante, controlado termostticamente (Fig. 3.49). Se vuelca asfalto precalentado en el tubo grande hasta que alcanza el nivel de la lnea de llenado. El viscosmetro lleno se mantiene en el bao por un cierto tiempo hasta que el sistema alcance la temperatura de equilibrio de 60C (140F).Se aplica un vaco parcial en el tubo pequeo para inducir el flujo, porque el cemento asfltico a esta temperatura es muy viscoso para fluir fcilmente a travs de los tubos capilares del viscosmetro. En la figura 3.49 se muestra un dispositivo para el control del vaco. Tambin se conecta al sistema una bomba de vaco.Luego que el bao, viscosmetro y el asfalto se han estabilizado en 60C (140F), se aplica vaco y se mide con un cronmetro el tiempo, en segundos, que tarda el cemento asfltico en fluir entre dos de las marcas. Multiplicando este tiempo por el factor de calibracin del viscosmetro se obtiene el valor de la viscosidad en poises, la unidad patrn para medir viscosidad absoluta.El viscosmetro de vaco del Asphalt Institute tiene muchas marcas para medir el tiempo. Seleccionando el par apropiado, se puede usar para asfaltos con una amplia variacin de consistencias.Los cementos asflticos para pavimentacin son lo suficientemente fluidos a 135C (275F) para fluir a lo largo de tubos capilares bajo fuerzas gravitacionales nicamente. Por lo tanto, se usa un tipo distinto de viscosmetro, ya que no se requiere vaco. El ms usado es el viscosmetro de brazos cruzados Zeitfuchs (Fig. 3.50). Tambin se lo calibra con aceites normalizados.Como estos ensayos se hacen a 135C (275F), para el bao se requiere un aceite claro apropiado. Se monta el viscosmetro en el bao (Fig. 3.51) y se vuelca el asfalto en la abertura mayor hasta que llegue a la lnea de llenado. Como antes, se deja que el sistema alcance la temperatura de equilibrio. Para que el asfalto comience a fluir por el sifn que est justo encima de la lnea de llenado, es necesario aplicar una pequea presin en la abertura mayor o un ligero vaco en la menor. Entonces el asfalto fluir hacia abajo en la seccin vertical del tubo capilar debido a la gravedad. Cuando el asfalto alcanza la primera de las marcas se comienza a medir el tiempo hasta que alcanza la segunda. El intervalo de tiempo, multiplicado por el factor de calibracin del viscosmetro, da la viscosidad cinemtica en centistokes.Es necesario destacar que las medidas de viscosidad para 135C (275F) se expresan en centistokes y para 60C (140F), en poises. En el ensayo de viscosidad cinemtica, la gravedad induce el flujo (resultados en centistokes) y la cantidad de flujo a travs del tubo capilar depende de la densidad del material. En el ensayo de viscosidad absoluta, los resultados se dan en poises, y el flujo a travs del tubo capilar se induce por medio de un vaco parcial, siendo los efectos gravitacionales despreciables. Estas unidades poises y stokes o centipoises y centistokes - pueden ser convertidas unas en otras aplicando, simplemente, un factor debido a la densidad.7.2 Ensayo de PenetracinLa consistencia del asfalto puede medirse con un mtodo antiguo y emprico, como es el ensayo de penetracin, en el cual se bas la clasificacin de los cementos asflticos en grados normalizados. En la figura 3.52 puede verse el ensayo de penetracin normal. Consiste en calentar un recipiente con cemento asfltico hasta la temperatura de referencia, 25C (77F), en un bao de agua a temperatura controlada. Se apoya una aguja normalizada, de 100 g de peso sobre la superficie del cemento asfltico durante 5 segundos. La medida de la penetracin es la longitud que penetr la aguja en el cemento asfltico en unidades de 0,1 mm.Ocasionalmente el ensayo de penetracin se realiza a distinta temperatura en cuyo caso puede variarse la carga de la aguja, el tiempo de penetracin, o ambos.7.3 Ensayo de punto de inflamacinCuando se calienta un asfalto, libera vapores que son combustibles. El punto de inflamacin, es la temperatura a la cual puede ser calentado con seguridad un asfalto, sin que se produzca la inflamacin instantnea de los vapores liberados, en presencia de una llama libre. Esta temperatura, sin embargo, est bastante por debajo, en general, de la que el material entra en combustin permanente. Se la denomina punto de combustin (fire point), y es muy raro que se use en especificaciones para asfalto.

El ensayo ms usado para medir el punto de inflamacin del cemento asfltico es el de "vaso abierto Cleveland" (COC), que consiste en llenar un vaso de bronce con un determinado volumen de asfalto, y calentarlo con un aumento de temperatura normalizado. Se pasa una pequea llama sobre la superficie del asfalto a intervalos de tiempo estipulados. El punto de inflamacin es la temperatura a la cual se han desprendido suficientes voltiles como para provocar una inflamacin instantnea.7.4 Ensayo de pelcula delgada en hornoEste no es en realidad un ensayo, sino un procedimiento destinado a someter a una muestra de asfalto a condiciones de endurecimiento aproximadas a aquellas que ocurren durante las operaciones normales de una planta de mezclado en caliente. Para medir la resistencia al endurecimiento del material bajo estas condiciones, se hacen al asfalto ensayos de penetracin o de viscosidad antes y despus del ensayo.Se coloca una muestra de 50 ml de cemento asfltico en un recipiente cilndrico de fondo plano de 140 mm (5,5 pulgadas) de dimetro interno y 10 mm (3/8 pulgada) de profundidad. El espesor de la capa de asfalto es de 3 mm (1/8 pulgada) aproximadamente. El recipiente conteniendo a la muestra se coloca en un plato que gira alrededor de 5 a 6 revoluciones por minuto durante 5 horas dentro de un horno ventilado mantenido a 163C ( 325F). Luego se vuelca el cemento asfltico en un recipiente normalizado para hacerle el ensayo de viscosidad o de penetracin.7.5 Ensayo de pelcula delgada rodante en hornoEste ensayo es una variante del anterior, desarrollado por agencias del oeste de los Estados Unidos. El propsito es el mismo pero cambian los equipos y procedimientos de ensayo.La figura muestra el horno usado para el ensayo de pelcula delgada rodante y tambin el frasco de diseo especial para contener la muestra. Se vuelca en el frasco una determinada cantidad de cemento asfltico y se lo coloca en un soporte que rota con cierta velocidad alrededor de un eje horizontal, con el horno mantenido a una temperatura constante de 163C (325F). Al rotar el frasco, el cemento asfltico es expuesto constantemente en pelculas nuevas. En cada rotacin, el orificio del frasco de la muestra pasa por un chorro de aire caliente que barre los vapores acumulados en el recipiente.En este horno, se puede acomodar un mayor nmero de muestras que en el horno del ensayo de pelcula delgada. El tiempo requerido para alcanzar determinadas condiciones de endurecimiento en la muestra es tambin menor para este ensayo.8.- Ensayos a Asfalto Diluido8.1 Viscosidad CinemticaEl ensaye de viscosidad cinemtica se utiliza como base para clasificar los asfaltos lquidos en los grados RC,MC y SC. El procedimiento es similar al descrito para cementos asflticos. La diferencia est en que se hace a 60C. Como alternativa se utiliza para determinar el estado de fluidez de los asfaltos a diferentes temperaturas, el Viscosmetro Saybolt Furol.

8.2 Punto de InflamacinEl objetivo y significado del ensayo de punto de inflamacin son los mismos que los ya vistos para el cemento asfltico. En los materiales SC se usa el vaso abierto de Cleveland; para los RC y MC, el ensayo es sustancialmente el mismo salvo que se usa calor indirecto por la naturaleza voltil de los diluyentes. Se realiza con el vaso abierto de Tag (Fig. 3.57), en que el vaso es de vidrio y no de metal y se calienta en un bao de agua y no a llama directa.En general las temperaturas de uso de los asfaltos diluidos esta por encima del punto de inflamacin. La temperatura de inflamacin de los de curado rpido puede ser tan baja como 27C. Cuanto ms voltil es el solvente del asfalto diluido, ms riesgoso es su uso.

8.3 DestilacinComo se indic previamente los RC-MC y en algunos casos los SC son mezclas de cemento asfltico y solvente. Las propiedades de estos materiales son de importancia en su aplicacin y comportamiento.La destilacin determina las proporciones relativas en que se encuentran presentes, en el asfalto fluidificado, el bitumen y solvente; para esto se procede a tomar 200 ml de material en un matraz, el cual se conecta a un tubo condensador, se comienza a calentar y el destilado se recibe en una probeta, dicho equipo de destilacin debe estar de acuerdo a norma AASHTO.Se determina la cantidad de material condensado a diversas temperaturas establecidas y sta es una indicacin de las caractersticas de volatilidad del solvente. Despus que se alcanzan 360C se considera que todo el material remanente en el frasco de destilacin es cemento asfltico. A los RC y MC se le efecta al residuo proveniente de la destilacin los ensayes de penetracin, ductilidad, ensaye de la mancha y solubilidad tal como se describen para un cemento asfltico.El destilado que evapora a diversas temperaturas es de poco inters en los SC. Los destilados que evaporan bajo la temperatura final, 360C, son de naturaleza aceitosa de modo que su velocidad de evaporacin es muy lenta. Por lo tanto se mide la cantidad total drenado hasta 360C. En un SC el residuo de la destilacin a 360C se considera representativo de la porcin asfltica. Su consistencia se determina en el ensaye de viscosidad cinemtica.