mod. ii tecnologia del asfalto

7/25/2019 Mod. II Tecnologia Del Asfalto

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MATERIAL AGLUTINANTE

MDULO IIMDULO II

TECNOLOGIA DEL ASFALTOTECNOLOGIA DEL ASFALTO

EXPOSITOR: M.Sc. Ing. NSTOR HUAMNGUERRERO

CURSO DE ESPECIALIZACIN PROFESIONAL

TECNOLOGA DE LOS PAVIMENTOS

ASFLTICOS=========================


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EL ASFALTO

LA IMPORTANCIA DE SU CONOCIMIENTO..!

CUALES SON SUS FORTALEZAS - OPORTUNIDAES -

DEBILIDADES - AMENAZAS.?

Por qu o o "r#"#$o% # "r#&% '( u FODA?

CONFERENCIA)CONFERENCIA) LOS PA*IMENTOS ASF+LTICOS , EL USO DELOS PA*IMENTOS ASF+LTICOS , EL USO DENUE*ASNUE*AS

TECNOLOGAS EN EL PERTECNOLOGAS EN EL PER=========================================================================================================


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EL SEOR ASFALTO

MUCHO GUSTO EN CONOCERLO

.!




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CEMENTO ASFALTICO DE PETROLEO

PRESENTACI/NMATERIAL AGLUTINANTE

CONSISTENCIA*ARIABLE

COLOR OSCURO

0SE ENCUENTRANATURALMENTE ,1O PORREFINACI/N DEPETR/LEOS.

EST+ CONSTITUIDO POR MEZCLA COMPLE2A DE 3IDROCARBUROS NO

*OL+TILES DE ELE*ADO PESO MOLECULAR




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PLANTA DE REFINERA DE PETR/LEO

NACIMIENTO DEL CEMENTOASFLTICO




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RECUPERACION , REFINADO DE PRODUCTOSASFALTICOS DEL PETROLEO


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TECNOLOGA DEL ASFALTO

LIGANTES ASFLTICOS

EXISTENTES EN EL MERCADO

PERUANO


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LIGANTES ASFLTICOS

CEMENTOS ASFLTICOS DE PETRLEO : CAP - PEN

ASFALTOS DILUIDOS, RECORTADOS O CUT ACS

EMULSIONES ASFLTICAS

ASFALTOS MODIFICADOS

GRAN PROBLEMA:

" LA SUSCEPTIILIDAD T#RMICA !


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Cada uno de stos tipos de ligantes presentan diferentes rangos deViscosidad Cinetica " Relati#a " Centisto$es %c&t'deterinada en funci"nde la cantidad del dilu(ente epleado en la e)cla*

&e de+ne coo la relaci"n entre la #iscosidad a,soluta ( la asa espec-+cadel .uido a la isa teperatura ( presi"n*

La #iscosidad se ide seg/n el tiepo 0ue deora en #aciarse la Botella&a(,ol 1urol % Boca'*

2nidades: Centisto$es %c&t' ( &a(,olt 1urol %&&1'3 utili)adas a di#ersasteperaturas *

En Per/ se producen:

RC45663 RC4756: El N8 indica su #iscosidad cinetica en &&1 %&egundos&a(,olt 1urol'

MC4963 MC46: El N8 indica su #iscosidad cinetica en &&1*

CLASIFICAIN DE LIGANTES ASFLTICOS

POR VISCOSIDAD Y POR PENETRACIN


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L$ VISCOSIDAD %& '( )&*&(+ $/0+1) & 1(2&3$*&(+& 4343)1($0 )( &02$03 %& 0$

PENETRACIN, 0 *1* 5'& & 1%&(+16)$( )* 17'&:

CAP.PEN 89;9: C&*&(+ A/0+1) %& P&+3


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.. tienen una gran debilidad

LA SUSCEPTIBILIDADTRMICA!

""

H$ 5'& *&@3$3 0$ 4341&%$%& V1) E0/+1)$ %&0 CAP PEN C(2&()1($0H$ 5'& *&@3$3 0$ 4341&%$%& V1) E0/+1)$ %&0 CAP PEN C(2&()1($0

)()1&(% &0 )*43+$*1&(+ 3&0


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SUSCEPTIBILIDAD TRMICA

LA SUSCEPTIBILIDAD TRMICA INDICA QUE TAN SENSIBLE ES UN


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USOS DE CEMENTOS ASFALTICOS GRADUADOS POR PENETRACION EN FUNCION AL CLIMA

PAVIMENTACION CLIMA

Muy Calido Clido Moderado Frio Friido

AEROPUERTOSPista de despegueCaminos AuxiliaresAparcamientos

40-5040-5060-70

40-5040-5060-70

60-7060-7060-70

85-10085-10085-100

120-150120-15085-100

CARRETERASTrafico pesado mu pesado

Trafico medio ligero

40-5040-50

40-5060-70

60-7060-70

85-10085-100

120-150120-150

CALLESTrafico pesado mu pesadoTrafico medio !igero

40-5040-50

40-5060-70

60-7060-70

85-10085-100

120-150120-150

CAMINOS PARTICULARES"ndustrialesComerciales# $stac# %er'esidenciales#

40-5040-5060-70

40-5060-7060-70

60-7060-70

85-100

85-10085-10085-100

120-15085-10085-100

APARCAMIENTOS"ndustrialesComerciales

40-5040-50

40-5060-70

60-7060-70

85-10085-100

120-15085-100

!ONA DE RECREOPistas de tenisTerrenos de (uego

60-7060-70

60-7060-70

85-10085-100

85-10085-100

85-10085-100

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

LOS ASFALTOS , EL CLIMALOS ASFALTOS , EL CLIMA


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RENDIMIENTO APRO4IMADO DE LOS ASFALTOS DERENDIMIENTO APRO4IMADO DE LOS ASFALTOS DEPA*IMENTACI/NPA*IMENTACI/N

CLASE DE ASFALTO USO RENDIMIENTO

CEMENTO ASFALTICO"#$%# PEN& '#$(# PEN& )%$*## PEN+ *,#$*%# PEN

)$*C!A $+ CA!"$+T$ ,0 glm, me.cla

C/+C'$T/ A%A!T"C/ 4 7 peso total de la me.cla

ASFALTO LIQUIDO RC $ ,%#

A3$%"/+ +$A CA'P$TAA%A!T"CA $"%T$+C"A

0#05 glm2

%$!!A3/ 0#, glm2

)$*C!A A%A!T"CA $+ '"/ 1#5 2#0 glm2

P"+T'A")P$')$A9"!"*A+T$

1 gl5 a 10 m2 :seg;n espesor depel


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INDICE DEPENETRACIN

TIPO S: D&+10$)1


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QU ES EL ASFALTO ? EL ASFALTO: MEZCLA COMPLEQA DE HIDROCARUROS

ANLISIS UMICO: SE REPORTA EN T#RMINOS DE B FRACCIONES PRINCIPALES

FRACCIN PESADA: ASFALTENOSDE ALTO CUO PESO MOLECULAR

FRACCIN LIGERA: MALTENOS DE AQO PESO MOLECULAR

LA PARTE MALT#NICA PUEDE SUDIVIDIRSE EN TRES FRACCIONES PRINCIPALES

PARAFINAS, RESINAS ACEITES AROMTICOS .

LOS CONSTITUENTES DEL ASFALTO INTERACTAN ENTRE S FORMANDO UN FLUIDO DE

COMPORTAMIENTO VISCOELSTICO.

COMPORTAMIENTO REOLGICO DEPENDE :

COMPOSICIN UMICA:

FUNCIN DE FUENTE PROCEDENCIA PROCESO DE REFINACIN


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COMPOSICIN QUIMICA

ME=CLA COMPLE>A ;E ?@;ROCARB2RO&

+, -, , /, 0,

1,

2,

0,

3,

/, 0,

/,

,

-,

+,

5

67 89

ASFALTENOS : SATURADOSFRACCI/N PESADA

RESINAS

ARO

MATICOS

; ASFALTENOS ; *ISCOSIDAD


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INFLUENCIA DE LOS COMPONENTES QUIMICOSDEL ASFALTO EN SUS PROPIEDADES

ASFALTENOS:

- PROPORCIONAN LA DUREZA AL ALFALTO - NO INTERVIENEN DIRECTAM. EN LA ADHERENCIA DE LOS MATER. P#TREOS - SU PRESENCIA ES FUNDAMENTAL EN LAS PROP. MECNICAS DEL ASFALTO

RESINAS - DAN LAS CARACTERISTICAS CEMENTANTES O AGLUTINANTES

ACEITES - CONSISTENCIA NECESARIA PARA HACERLOS TARAAQALES - LUIDOS POCO VISCOSOS, COLOR CLARO, NO ADHERENTES, MU ESTALES - PERMITEN DESPLAZAMIENTO ENTRE COMPONENTES DE LA FASE DISPERSA

MICELAS

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

VISCOSO

PROPIEDADES FSICAS DEL ASFALTO: SEGN PROPORCIN DE

ASFALTENOS, RESINAS ACEITES UE CONTIENEN - DETERMINAN LA CONSISTENCIA DEL ASFALTO


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FORTALEZAS Y DEBILIDADES

1ORALE=A&: propiedades

CONSISTENCIA, ADHESIVIDAD, IMPERMEAILIDAD, DURAILIDAD .. PERO.

DEILIDADES: MU SUSCEPTILE A LOS CAMIOS DE TEMPERATURA

SUFRE ENVEQECIMIENTO POR INTEMPERISMO AFECTADO POR LA OXIDACIN LA FOTODEGRADACIN PROPIEDADES MECNICAS SON MU PORES

UERADIZO A AQAS TEMPERATURAS

FLUE A TEMPERATURAS UN POCO ARRIA DE LA TEMPERATURA AMIENTE TIENE UNA AQA RECUPERACIN ELSTICA, UE LIMITA AMPLIAMENTE SU

RANGO DE UTILIDAD.


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LOS ENSAOS EN CAMPO EN

LAORATORIO SON MU

IMPORTANTES


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LOS ENSAYOS SON MUY IMPORTANTES

PENETRACI/N

DUCTILIDAD


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E($ %& P'(+ %&

A0$(%$*1&(+

E($ %& E+$101%$% $0A0*$)&($*1&(+

%& A$0+ M%16)$%

E($ %&

R&)'4&3$)1


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EMULSIONES ASFLTICAS EN

AM#RICA LATINA


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E'45#i"n$# #6758ic#.9 D$6inicin

Di#$*#in d$ 'ic*"9*8;c45# d$ c$'$n8" #6758ic"$n 4n '8*i< c4"# $#8=i5i


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Eulsion aceite en agua

asfalto

agua


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C5#i6icci"n d$ $'45#i"n$# d$ c4$*d"

#4 *484* > c*g d$ *8;c45G3$% %&&*'01(&

C$+1(1)$ A(1(1)$ A401)$)1(&

Rapida 431&7 CR& && rataientossuper+ciales

MediaCM& M& Me)clas a,iertas

LentaC&& && Me)clas densas

Rapida - *&)0$C& 4

Mortero asfalticoMicro4pa#iento


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EMULSION ASFALTICAEMULSION ASFALTICA

CEMENTOCEMENTOASFALTASFALTICICOO

AGUAAGUA AGENTEAGENTEEMULSIVOEMULSIVO

$n algunas ocasiones> la emulsi?n puede contener otros aditi&os>como [email protected]> me(oradores de recu@rimiento> me(oradores

de aderencia o agentes de control de rotura#


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COMPONENTES DE LA EMULSIONCOMPONENTES DE LA EMULSION

CEMENTOCEMENTO ASFALTASFALTICICOO

$l cemento asfBltico es el elemento @Bsico de la emulsi?n

asfBltica en la maor constitue entre un 50

un 75 de la emulsi?n#%i @ien la dure.a de la @ase de cemento asfBltico puede &ariar> la

maor las condiciones climBticas

pueden reuerir una @ase asfBltica mBs dura o mBs @landa# $ncualuier caso> la compati@ilidad u


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B.: ASFALTOS DILUIDOS CON AGUA

EMULSIONES ASFALTICAS

;ispersiones CAP en fase acuosa3 con tiepo de ruptura#aria,le3 el cual depende entre otros factores de la cantidad deAgente Eulsi+canteF3 la #iscosidad depende de la ligaci"n delresidual asfltico*

La cantidad de eulsi+cante #aria entre 6*7 a


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AGUAAGUA

$l segundo componente en una emulsi?n asfBltica es el agua# %u

contri@uci?n a las propiedades deseadas en el producto final nopuede ser minimi.ada# $l agua puede contener minerales u otros

elementos ue afectan la producci?n de emulsiones asfBlticas

esta@les# Consecuentemente> el agua pota@le puede no ser

adecuada para las emulsiones asfBlticas#$l agua encontrada en la naturale.a puede ser inadecuada de@ido a

las impure.as> sea en soluci?n o en suspensi?n coloidal# Preocupa

particularmente la presencia de iones de calcio de magnesio#

$stos iones fa&orecen la formaci?n de una emulsi?n cati?nicaesta@le# 3e eco> frecuentemente se adiciona cloruro de calcio a

las emulsiones cationicas> con el o@(eti&o de aumentar la

esta@ilidad durante el almacenamiento#


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AGENTES EMULSIVOSAGENTES EMULSIVOS

!as propiedades de las emulsiones asfBlticas dependen en gran

medida en los agente u cati?nicas o no-ionicas#


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$n el caso de emulsiones -o i.-i/a0-o i.-i/a0> las part

esto es> se (untan restaurando el &olumen de cemento asfBltico#


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!a tendencia a coalescer estB


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Fi-al4e-5e& la0 e4ul0io-e0 0e ide-5i6i/a- /o- u-a 0erie deFi-al4e-5e& la0 e4ul0io-e0 0e ide-5i6i/a- /o- u-a 0erie de-74ero0 y le5ra0-74ero0 y le5ra0ue aluden a la &iscosidad de las emulsiones a

la consistencia de la @ase de cemento asfBltico#

!a letra HCI [email protected] el tipo de emulsiones> identifica

a una emulsi?n cati?nica#

!a ausencia de la letra HCI identifica a las emulsiones

ani?nicas> seg;n las especificaciones de A%T) de

AA%T/#

Por e(emplo> '% a :'' 1= es una emulsi?n ani?nica C'% 1:C'' 1= es una emulsi?n cati?nica#


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!os n;meros en la clasificaci?n indican la &iscosidad relati&a de

la emulsi?n#

Por e(emplo> una emulsi?n )% 2 :')-2= es mBs

&iscosa ue una emulsi?n )% 1 :')-2=#

!a HI incluida en algunos grados significa simplemente

ue la @ase asfBltica es mBs consistente : o dura> @ard=#

!a HsI significa ue la @ase asfBltica es mBs @landa

:solft=#

!as letras HI ue preceden a algunos de los grados deemulsiones ani?nicas indican alta flotaci?n :ig float=>

medida con el ensao de flotaci?n#


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E'45#i:n A#6758ic Ani:nic E'45#i:n A#6758ic C8i:nic

(ASTM D?22@ AASHTO M+/,! (ASTM D-.?2@ AASHTO M-,1!RS + (RR +! CRS + (CRR +!

RS - CRS -HFRS - 99999

MS + (RM +! 99999

MS - CMS - (CRM -!MS -B CMS -BHFMS + 99999HFMS - 99999HFMS -B 99999HFMS -# 99999

SS + (RL +! CSS + (CRL +!SS +B CSS +B

88


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APLICACIONES GENERALES DE LAS EMULSIONES ASF8LTICASAPLICACIONES GENERALES DE LAS EMULSIONES ASF8LTICAS

M(># '( A%@#"o A=r(=#'o%M$


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A#o(% '( A%@#"o A=r(=#'oT*8'i$n8"# S4$*6ici5$# (Si'5$# > M58.! X X X X XS$55d" c"n A*$n (Snd S$5! X X X X X X

L$cBd A#6758ic (S54**> S$5! X X X X XMic*" 9 g5"'$*d" (Mic*" 9 #46cing! XES$55d" D"=5$ (SndicB S$5! X X XC$ S$5 X X

A#o(% A%@"#%Ri$g" P45$*i


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VARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD + EL RENDIMIENTOVARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD + EL RENDIMIENTO

DE LAS EMULSIONES ASF8LTICASDE LAS EMULSIONES ASF8LTICAS

Propiedades u presi?n>

esfuer.o para separar las part


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O*d$n $n 4$ #$ g*$gn 5"# $5$'$n8"#

Ti" d$ $4i" $'5$d" $n 5 $5="*cin d$ 5 $'45#inPropiedades del agente emulsi&o

Adici?n de modificadores u


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REOLOGA DEL ASFALTO


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REOLOGA DEL ASFALTO PROPIEDADES REOLGICAS DE LOS MATERIALES ASFLTICOS

REOLOGA: CIENCIA UE ESTUDIA LADEFORMACIN FLUENCIA DE LAMATERIA.

MIDE LA DEFORMACIN DE LOS CUERPOS UE NO SON NI SLIDOS NI LUIDOS

O SEA LOS CUERPOS INTERMEDIOS ENTRE SLIDO ELSTICO LUIDO

VISCOSO V1)&0/+1)

COMPRENDE:

- LA TEORA DE LA ELASTICIDAD RESISTENCIA DE LOS MATERIALES

- LA PLASTICIDAD - LA VISCOSIDAD - LA HIDRAULICA

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

EQEMPLO LOS MATERIALES PLSTICOS, EL CONCRETO ASFLTICO, ENTRE OTROS


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EN RESUMEN

LA REOLGA DEL ASFALTO ES NOS SIRVE ..

REOLOGA: CIENCIA DE LA DEFORMACIN EL FLUQO DE MATERIALES AQO UNA FUERZA

EXTERNA

DESCRIE CARACTERIZA LAS PROPIEDADES VISCOELSTICAS DEL ASFALTOEN FUNCIN DE LA TEMPERATURA EL TIEMPO DE CARGA.

LUEGO.VISCOSIDAD PENETRACIN NO SON SUFICIENTES.

" CUANDO HASTA DONDE SE DEFORMA !

" CUANDO EN UE MOMENTO FLUE !

INFORMACIN OTENIDA A TRAV#S DEL REMETRO DE CORTE DINMICO.AARCA LAS PROPIEDADES VISCOELSTICAS DEL ASFALTO.

PARMETROS REOLGICOS: MDULO COMPLEQO G EL ANGULO DE FASE W .


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LOS CUERPOS REOLGICOS SON INTERMEDIOS ENTRE EL SLIDO DE HOOE &0/+1) ELLUIDO DE NETON 21), POR LO UE SE LLAMAN CUERPOS VISCOELSTICOS.

ES AUEL MATERIAL UE PRESENTA COMPORTAMIENTO ELSTICO VISCOSO AL MISMOTIEMPO.

UNA PROPIEDAD CARACTERSTICA, ES UE CUANDO AQA LA ACCIN DE UNA FUERZA ESTACESA DE ACTUAR, LA DEFORMACIN DEL MATERIAL NO VUELVE A CERO.


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CUERPOS VISCOELASTICOS

EFECTO DE LA *ELOCIDAD DE DEFORMACI/N EN FUNCI/N DEL TIEMPO< EN UNMATERIAL *ISCOEL+STICO< AL TENER APLICADA UNA FUERZA DURANTE CIERTO

TIEMPO , DESPUS DE2A DE ACTUAR

AL APLICAR LAAL APLICAR LACARGA< EL MATERIALCARGA< EL MATERIALSIGUE UNASIGUE UNATRA,ECTORIA AB UETRA,ECTORIA AB UE

ES MU, CORTA ,ES MU, CORTA ,EL+STICA< SEGUIDAEL+STICA< SEGUIDADE UNADE UNADEFORMACI/N MASDEFORMACI/N MASRETARDADA< COMO LARETARDADA< COMO LACUR*A BC.CUR*A BC.

..

AL DE2AR DE ACTUAR LA CARGA< SE PRODUCE UNA RECUPERACI/N EL+STICA COMO CD COMO LOS COMPONENTES DELDESPLAZAMIENTO DURANTE UN TIEMPO '" DE LA PARTCULA CU,ASCOORDENADAS SON EL INSTANTE ") < < >.

MECNICA DEL MEDIO CONTINUO

LA LE, FUNDAMENTAL DE LA MEC+NICA9

$[

EXPERIENCIAS.-

Y en el Per qu???

COMPORTAMIENTO DEL ASFALTO DE ACUERDO AL CLI


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Especi+caciones &?RP del prograa&2PERPAVE desde Kace


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definitivamente...

C &A&1AL@CA&

EN CAL@ENE

CONVIENE MODIIC!"#!$???

$I


79/88

MEQORALASPROPIEDADES

DELCEMENTOASFALTICO

C%mo la& me'ora?

Porque(

UTILICEMOS ASFALTOS MODIFICADOS CON


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POLMEROS O CAUC3O

CMO MEORAR

MECLA MS ESTALEQ


81/88

QUE SON POLIMEROS ?


82/88

QUE SON POLIMEROS ?2n copol-ero es un pol-ero forado por dos

diferentes on"eros*

S QButadieno

Estireno

S S S

&&&&&BBBBBBB&&&&& P0*&3 S


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MECANISMOS DE MODIFICACION ....

PRIMERA ETAPA: E5 P"5;'$*" $#87 c"'5$8'$n8$ $nc"gid".

1racci"n deButadieno

1racci"n de

Estireno

F17'3$: POLIMERO ENCOMPLETO ESTADO DE REPOSO


84/88

MECANISMOS DE MODIFICACION ....

SEGUNDA ETAPA: E5 P"5;'$*" c"'i$n


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LA COMPATIILIDAD.ES MU

IMPORTANTE.!

CEMENTO ASFALTICO VSPOLIMEROFACTOR

DETERMINANTE

ES NECESARIO COMPROAR A TRAV#S DE ENSAOS DE


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PROLONGANDO LA DURABILIDAD DE LOSPROLONGANDO LA DURABILIDAD DE LOSPAVIMENTOS ASFALTICOS PAVIMENTOS ASFALTICOS

M&@3$ S')&4+1101%$% T3*1)$ %&0 C&*&(+A/0+1)

E21+$3 D&3*$)1(& $ $0+$

+&*4&3$+'3$ E21+$3 F3$)+'3$*1&(+ $ $@$+&*4&3$+'3$

R&4'&+$ $23$0& $0 %&+&313 43 $+17$

R&%')& )+ %& *$(+&(1*1&(+

R&%')& )+ 6($0& %&0 4$21*&(+


87/88


88/88

MUCHAS

GRACIAS

mod. ii tecnologia del asfalto

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