7 PROPIEDADES PROPIAS DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS PDF

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Materiales de construcción II

Álvaro Tendero Ferrándiz

7 PROPIEDADES PROPIAS DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS Entendemos que son materiales asfálticos todos aquellos que contienen asfalto. Asfalto: Nombre dado a distintas sustancias bituminosas de origen natural (betún de Judea, betunes naturales negros, combustibles y fusibles) o artificial (residuos de la destilación del petróleo, mezclas de betún asfáltico y arena, granito o caliza en polvo). O también a una roca calcárea bituminosa que se utiliza para la pavimentación de calzadas y aceras. Es una sustancia negra y pegajosa. Según la temperatura se puede encontrar en estado sólido o semi-sólido. Está constituido por hidrocarburos y derivados. Entre los productos naturales y los artificiales, denominados genéricamente asfalto, no existe una separación neta, tanto desde el punto de vista de su nomenclatura específica como de su composición y propiedades. ·

El asfalto natural se encuentra en diversos puntos de Palestina, principalmente en el mar Muerto (betún de Judea); así como en las llamadas “charcas de alquitrán” de California; en el lago de asfalto (Pitch Lake) de la isla de Trinidad; en el lago Bermúdez, en Venezuela; en las proximidades de La Habana, y en Coxitambo (Perú). También lo podemos encontrar en las llamadas rocas asfálticas.

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Los asfaltos artificiales son residuos de la destilación de los petróleos crudos o de los productos de tratamiento de estos residuos.

Los asfaltos se utilizan sobretodo en obras públicas y en edificación; para el revestimiento de las carreteras, o para estanqueidad (cubiertas, terrazas, orillas de canales) dadas sus características esenciales siguientes: ·

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Durabilidad: Se trata de la medida de cuánto puede retener un asfalto sus características originales cuando es expuesto a procesos normales de degradación y envejecimiento. Esta característica dependerá de la correcta realización del compuesto, pudiéndose medir o probar mediante pruebas rutinarias como son: o Mediante película delgada en horno o Mediante película delgada en horno rotatorio Por lo general, el asfalto es un material duradero. Permeabilidad y aislamiento: el asfalto presenta grandes facultades como material perfectamente permeable y aislante. Por esto es utilizado para pavimentar y cubrir.

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Inflamabilidad: El punto de inflamación de un cemento asfáltico es la temperatura más baja a la cual se separan materiales volátiles de la muestra y crean un “destello” en presencia de una llama abierta. Consiste, tan solo, en la combustión instantánea de las fracciones volátiles que se están separando del asfalto. Este no debe ser confundido con el punto de combustión (temperatura más baja a la cual el cemento asfáltico se inflama y se quema). El punto de inflamación se determina para identificar la temperatura máxima a la cual el asfalto puede ser manejado y almacenado sin peligro de que se inflame. Muy importante puesto que este material es generalmente calentado con el fin de mantener una viscosidad suficiente mente baja para poder ser bombeado. Endurecimiento y envejecimiento: Los asfaltos tienden a endurecerse en la mezcla asfáltica durante la construcción, y también en el pavimento terminado. Esto se debe principalmente al proceso de oxidación (asfalto combinado con el oxígeno), lo cual ocurre más fácilmente a altas temperaturas. El proceso de endurecimiento y de oxidación más severo ocurre cuando el asfalto se encuentra a altas temperaturas y en películas delgadas mientras está revistiendo a las partículas de agregado durante el mezclado. El endurecimiento del asfalto continúa en el pavimento después de la construcción pero de forma más lenta. Una vez más por causa de la oxidación y la polimeración. Dichos procesos podrán ser retardados si se mantiene una cantidad pequeña de vacíos (de aire) interconectados en el pavimento terminado. Viscosidad: La viscosidad a 60º C (140º F) es la viscosidad usada para clasificar el cemento asfáltico. Es la viscosidad del cemento asfáltico a la temperatura más alta que el pavimento puede experimentar durante su servicio. La viscosidad a 135º C (275º F) corresponde a la viscosidad del asfalto durante el mezclado y la colocación. Densidad: La densidad del asfalto varía de 2.1 a 2.3. Su grano es fino y cada grano está rodeado por una capa de betún que evita el contacto entre dichos granos. La densidad entonces es tan variable porque depende del diseño de la mezcla, del uso al que va a ser destinado, de su compactación y de la temperatura. Una densidad típica es de 1.80 gr/cm3. Penetrabilidad: El estudio de penetrabilidad es otra medida de consistencia. La prueba normal de penetración consiste en estabilizar una muestra de cemento asfáltico a una temperatura de 25º C (77º F) en un baño de agua con temperatura controlada. Seguidamente, una aguja se coloca sobre la superficie de la muestra bajo una carga de 100 gramos durante 5 segundos. La distancia que la aguja penetra en el asfalto durante ese tiempo y con esa carga es registrada en unidades de 0.1 mm y representa la penetrabilidad de dicha muestra. 2

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Adhesión y cohesión: Comprendemos la adhesión como la capacidad del asfalto para adherirse al agregado en la mezcla de pavimentación; y a la cohesión como la capacidad de mantener firmemente las partículas de agregado en el pavimento terminado. La respuesta del compuesto a estas 2 características es muy buena, pudiendo durar muchos años estando constantemente expuesta a rozamiento y grandes cargas. Susceptibilidad a la Temperatura: todos los asfaltos son termoplásticos, es decir, se vuelven más duros (más viscosos) tras la disminución de la temperatura, y más blandos (menos viscosos) a medida que su temperatura aumenta. Es una de las propiedades más valiosas en un asfalto. Esta susceptibilidad varia entre asfaltos de petróleos de diferente origen. Un asfalto debe sí o sí tener suficiente fluidez a altas temperaturas para que pueda cubrir las partículas de agregado durante el mezclado, y así permitir que estas partículas se desplacen unas respecto a otras durante la compactación. Luego deberá volverse lo suficientemente viscoso (a temperatura ambiente) para mantener unidas las partículas de agregado. Ductilidad: es la medida de cuánto puede ser estirada una muestra de asfalto antes de que se parta en dos. Esta propiedad es medida mediante una prueba de extensión en la cual se estira una muestra con una temperatura de 25º C. La extensión continúa hasta que se rompe.

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