MATERIALES ASFÁLTICOS
Resumen
Ing. Maylin Corros B.VENEZUELA
PETRÓLEO(Latín: petra-oleum: aceite de piedra)
Aceite mineral localizado en el subsuelo, de consistencia viscosa. Mezcla de
compuestos de hidrógeno, carbono y contenidos variables de azufre, nitrógeno
y oxígeno.
CRUDO: Petróleo EXTRAÍDO del subsuelo sin que se le haya aplicado transformación alguna
IMPORTANCIA
DEL
PETRÓLEO
Productos Combustibles y Petroquímicos!!!
MATERIALES ASFÁLTICOS
ASFALTO
Material cementante de consistencia sólida, semi-sólida o líquida (dependiendo de la temperatura), compuesto principalmente de bitumen (mezcla de hidrocarburos+derivados gaseosos, líquidos, sólidos, semi-sólidos).
Es obtenido como residuo en la refinación del petróleo o en forma natural.
Es totalmente soluble en bisulfuro de carbono.
MATERIALES ASFÁLTICOS
¿ POR QUÉ ASFALTOS ?
1. Son cementantes.
2. Se adhieren fácilmente.
3. Son impermeables y muy durables.
4. Imparten flexibilidad a la mezcla.
5. Son altamente resistentes a la acción de la mayoría de los ácidos, álcalis y sales.
6. Son sólidos o semi-sólidos a temperatura ambiente pero a altas temperaturas alcanzan elevados grados de fluidez.
CONSTITUCIÓN QUÍMICA DEL
BITUMEN
HH
H H
C
C: CARBONO
H: HIDRÓGENO
Carbono
HidrógenoNitrógeno
OxígenoAzufre
CONSTITUCIÓN QUÍMICA DEL
BITUMEN (HIDROCARBURO)
Carbono: 82 – 86%
Hidrógeno: 1-11%
Azufre: 0-6%
Oxígeno: 0-1,5%
Nitrógeno: 0-1%
PROCESOS DE
REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
PROCESOS DE REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
REFINACIÓN POR DESTILACIÓN (VAPOR Y VACÍO)
ÚNICO UTILIZADO EN VENEZUELA !!!
Consiste en someter al crudo a ciertas condiciones de temperatura tanto a la presión barométrica normal como al vacío.
Se utiliza principalmente en crudos de Base Asfáltica.
Se producen cambios físicos.
Es posible la recombinación de las fracciones obtenidas.
FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA
...REFINACIÓN POR DESTILACIÓN (VAPOR Y VACÍO)
TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN
TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN
1. Cementos Asfálticos:
Son producto directo de la refinación y se clasifican en función de su penetración o viscosidad.
PENTRACIÓN VISCOSIDAD1 mm.
10
40 – 50 (mas duro) AC-40 (4000 poises a 60ºC)
AC-20 (2000 poises a 60ºC)
AC-30 (3000 poises a 60ºC)
85 - 100 AC-10 (1000 poises a 60ºC)
120 - 150 AC-5 (500 poises a 60ºC)
200 – 300 (mas blando) AC-2,5 (250 poises a 60ºC)
VENEZUELA 60 - 70
TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN2. Asfaltos Líquidos:
Se obtienen cuando el cemento asfáltico se vuelve a mezclar con un solvente a temperatura ambiente.
Pueden ser:
ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO RÁPIDO (RC):Cemento asfáltico=85/100 ; Solvente=nafta. RC-70; RC-250, RC-800; RC-3000
ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO MEDIO (MC):Cemento asfáltico=120/150 ; Solvente=kerosene. MC-70;MC-250, MC-800; MC-3000
ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO LENTO (SC):Cemento asfáltico=200/300 ; Solvente=gasóleos. También se obtiene directo de la refinería (sin mezclar con solvente). Se conoce con el nombre de “Road Oil”. SC-70; SC-250, SC-800; SC-3000
Curado = Pérdida de solvente
VENEZUELA!!!
75%ca+25%nafta
TIPOS DE ASFALTOS PARA PAVIMENTACIÓN3. Asfaltos Emulsionados:
Cemento asfáltico + Agua + Agente emulsificante (jabón/arcilla/resinas)
El asfalto y el agua no se mezclan !!!!
Se utilizan agentes emulsificantes para mezclarlos.
El cemento asfáltico se lleva a un molino coloidal donde se obtienen glóbulos que se cubren con el agente emulsificante, logrando que floten en el agua sin agruparse.
ENSAYOS SOBRE
MATERIALES ASFÁLTICOS
CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PENETRACIÓN. REQUISITOS
NORMA VENEZOLANA
CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PENETRACIÓN.
REQUISITOS
NORMA VENEZOLANA
COVENIN 1670-95
(ACTUALIZACIÓN FONDONORMA
NTF 1670)
ENSAYOS SOBRE MATERIALES ASFÁLTICOS
1. ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:
Penetración (dureza o consistencia relativa de los cementos asfálticos a 25ºC).
FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USAFUENTE: www.soiltest.com
FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co (Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)
Ensayo de Penetración
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS
... ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:
Viscosidad. Grado de fluidez a 60ºC -vida servicio del pavimento- y a 135ºC –mezclado y compactación-.
Viscosidad Saybolt-Furol (Segundos).
Viscosidad Absoluta (Poise). Vacío Parcial. 60ºC
Viscosidad Cinemática (Stokes). 135ºC
Viscosidad Absoluta (Poise). Vacío Parcial. 60ºC
Viscosímetro de vacío del Asphalt Institute
Viscosímetro de vacío de Cannon- Manning
FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de
Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales
No.22 (MS-22). USA
CORREDOR M., G. Apuntes de Pavimentos. Volumen II. Universidades Santa María y Católica Andrés Bello. Caracas. Venezuela (2004).
Viscosidad Absoluta (Poise). Vacío Parcial. 60ºC
Viscosímetro en el “Baño de María”(Temperatura Constante)
Viscosidad Cinemática (Stokes). 135ºC
Viscosímetro Zeitfuchs(“Brazos Cruzados”)
Viscosímetro en el“Baño de María”
(Temperatura Constante)
Viscosidad
Saybolt-Furol (Segundos)
FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co (Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS
... ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:
Punto de AblandamientoObjetivo: determinar el grado de susceptibilidad
del material ante las
variaciones de temperatura.
Ensayo de Anillo
y Bola.
FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co
(Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES
ASFÁLTICOS
... ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN:
Punto de Inflamación (Copa Abierta de Cleveland. Permite conocer la temperatura mas baja a la cual se separan, en suficiente concentración, los componentes volátiles como para que se inflamen en presencia de una llama externa). Mide posibilidad de contaminación con otras sustancias.
Ensayo de punto de inflamación"Vaso Abierto Cleveland"
FUENTE IMÁGENES: www.umng.edu.co (Universidad Militar de Nueva Granada-Colombia)
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS
2. ENSAYOS DE CALIDAD:
Ductilidad (medida de las propiedades de adherencia de los cementos asfálticos).
FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA
FUENTE: www.soiltest.com
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES
ASFÁLTICOS
... ENSAYOS DE CALIDAD:
Estufa de Película Delgada. Reproduce condiciones de temperatura y tiempo de manejo en planta asfáltica. Envejecimiento.
FUENTE IMÁGENES: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA
FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en
Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS
MATERIALES ASFÁLTICOS
... ENSAYOS DE CALIDAD:
Solubilidad (determina la pureza de las partes solubles de los cementos asfálticos).Solvente del cemento asfáltico:
Bisulfuro de carbono
Tricloroetileno (asfaltos naturales)
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS
... ENSAYOS DE CALIDAD:
Mancha de Oliensis (permite verificar si una muestra de cemento asfáltico no sufrió temperaturas excesivas durante su refinación).
TIPOS DE ENSAYOS SOBRE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS
3. OTROS ENSAYOS MISCELÁNEOS
Peso Específico. Se define como la relación del peso de un volumen determinado de material y el peso de un volumen igual de agua, ambos volúmenes a una misma temperatura.
Se requiere para realizar correcciones de volumen cuando se manipula a altas temperaturas.
Se necesita conocer para el cálculo de densidad y vacíos de las mezclas asfálticas.
FUENTE: ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla
Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA
Bibliografía
AGNUSDEI, J. Curso Sobre Materiales Asfálticos. Primera Parte. Argentina (2001).
ASPHALT INSTITUTE. Principios de Construcción de Pavimentos de Mezcla Asfáltica en Caliente. Serie de Manuales No.22 (MS-22). USA.
CORREDOR M., G. Apuntes de Pavimentos. Volumen II. Universidades Santa María y Católica Andrés Bello. Caracas. Venezuela (2004).
MONTIEL O., L. Guía para Estudiantes Sobre Petróleo y Gas. Editorial Arte. Caracas, Venezuela (1999).