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MATERIALES DE CONSTRUCCION

MATERIALES BITUMINOSOS

MATERIALES DE CONSTRUCCIONASFALTOS

Es una sustancia negra, pegajosa, sólida o semisólida según latemperatura; a la temperatura de ebullición del agua tieneconsistencia pastosa, por lo que se extiende con facilidad.

•Alta elasticidad a elevadas temperaturas•Suficiente ductilidad a bajas temperaturas•Baja susceptibilidad al cambio de temperatura•Bajo contenido de parafina

QUE ES UN ASFALTO?

CARACTERISTICAS

•Bajo contenido de parafina•Buena adhesión y cohesión•Resistencia al envejecimiento

El asfalto se presta particularmente bien para la construcción por varias razones:•Proporciona una buena unión y cohesión entre agregados, incrementando por ello laresistencia con la adición de espesores relativamente pequeños.•Capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de losvehículos.•Impermeabiliza la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad yeficaz contra la penetración del agua proveniente de las precipitaciones.

USO

MATERIALES DE CONSTRUCCIONASFALTO

COMPOSICION QUIMICA DEL ASFALTO

El asfalto, es una mezcla de numerosos hidrocarburosparafínicos, aromáticos y compuestos heterocíclicosque contienen azufre, nitrógeno y oxígeno; casi en sutotalidad solubles en sulfuro de carbono.

Las moléculas más livianas constituyen el mediodispersante o fase continua. MALTENOS

Las moléculas más pesadas constituyen la partícula

Eliminación de los hidrocarburos livianos

Los hidrocarburos más pesados no puedenmantenerse en disolución y se van uniendopor absorción a las partículas coloidales yaexistentes, aumentando su volumendependiendo de la destilación que se les dé.

PROCESO DE REFINACION

sólida ASFALTENOS



• Partículas solidas

• Alta capacidad de adsorción

• Características estructurales (modulo, resistencia)

• Dureza de los asfaltos

• Moléculas complejas de alto peso molecular, insoluble en hidrocarburos parafínicos y soluble en compuestos aromáticos como el benceno

ASFALTENOS

• Consistencia adecuada para hacerlos trabajables.

• Adherencia

• Regula las propiedades químicasMALTENOS

• Regula las propiedades químicasMALTENOS

• Propiedades aglutinantes y cementantes

• Lubricación

• Muy susceptibles a la temperatura.

• Son los responsables de la viscoelasticidad.• En la oxidación se transforman en asfáltenos

RESINAS

• Viscosidad del asfalto

• Protegen al asfalto de la oxidación (estabilidad química)

• Aumentan la fluidez.

• En la oxidación se transforman en resinas y asfáltenos.Un asfalto con mayor contenido de aceites será mas resistente al

envejecimiento y mas durable, sin embargo es mas deformable

ACEITES


Los componentes de más alto peso molecular constituyen la fase dispersa(micelas) y los componentes de bajo peso molecular constituyen la fasecontinua (intermicelar).


MISCELA

DISCONTINUA* Aromática (asfaltenos)

CONTINUAFracción soluble en hidrocarburos

(Maltenos)

Se pueden separar pormétodos físicos:

* Aceite

Los asfaltenos constituyen la fracción del asfalto quepermanece disuelta cuando se precipitan los asfaltos en lasolución disolvente.

En el asfalto no diluido, los maltenos forman un aceiteviscoso, castaño oscuro

ESQUEMA COLOIDAL

(Maltenos)* Aceite

*Resinas (mas pesadas)

El asfalto es de naturaleza coloidal.

Siempre hay mas maltenos que asfaltenos por lo tanto los maltenos regulan las propiedades químicas del asfalto


Su nombre recuerda el Lago Asfaltites (el Mar Muerto), en la cuenca del río Jordán.

HISTORIA

Lago de Guanoco ( Venezuela)

Se encuentra en estado naturalformando una mezcla compleja dehidrocarburos sólidos en lagunas dealgunas cuencas petroleras.

Lago de Guanoco ( Venezuela)

Lago de asfalto más extenso del mundoÁrea : 4 km² Producción: 75 millones de barriles de asfalto natural.

MATERIALES DE CONSTRUCCIONREOLOGIA DE ASFALTOS

Estudia las propiedades del flujo a través del tiempo debido a la aplicación de una carga .Estudio de los cambios en la forma y el flujo teniendo en cuenta:• Elasticidad• Viscosidad• Plasticidad

Dependiendo de las temperaturas el asfalto puede pasar del estado solido a liquido.

MATERIALES DE CONSTRUCCIONPROPIEDADES DE LOS ASFALTOS

VISCOSIDAD

MATERIALES DE CONSTRUCCIONCOMPORTAMIENTO VISCOELASTICO


La viscosidad de un asfalto es medida con un viscosímetro capilar.La viscosidad cinemática que se reporta en centistokes (cst).La viscosidad dinámica o absoluta se mide en centipoises (cp) y puede obtenerse de lacinematica multiplicandola por la densidad a esa temperatura determinada.

VISCOSIDAD DEL ASFALTO


Dependiendo del tipo de aplicación del asfalto se debe trabajar atemperaturas diferentes .

La aplicación se llevará a cabo a la máxima viscosidad posible, es decirla mínima temperatura posible. En algunos casos, menoresviscosidades pueden utilizarse, dependiendo de los materiales que seutilicen

CUIDADO CON AUMENTAR LA TEMPERATURA


TIPOS DE ASFALTOS ORIGEN

NATURALES

ROCAS ASFALTICAS

ARENAS ASFALTICAS

LAGOS DE ASFALTO

DERIVADOS DEL

PETROLEO

ASFALTOS SOLIDOS

ASFALTOS LIQUIDOS

EMULSIONES ASFALTICAS

ROCAS ASFALTICAS

ARENAS ASFALTICAS

LAGOS DE ASFALTO

ASFALTOS SOLIDOS

ASFALTOS LIQUIDOS

EMULSIONES ASFALTICAS

El asfalto se encuentra en depósitos naturales, sin embargo la construcción actual se realizacon asfaltos derivados del petróleo. Para obras viales se utilizan asfaltos de destilación, hechoscon los hidrocarburos no volátiles que permanecen después de refinar el petróleo paraobtener gasolina y otros productos.


ASFALTOS NATURALES

Los depósitos naturales de asfalto suelen formarse en pozos o lagos a partir de residuos de petróleo que rezuman hacia la superficie a través de fisuras en la tierra. • Lago Asfaltites o mar Muerto (Palestina); • Los pozos de alquitrán de La Brea (Los Ángeles) • El lago de la Brea (Trinidad)• Lago Bermúdez (Venezuela).

El asfalto que se utilizó en épocas pasadas fue el asfalto natural; el cual se encuentra en la naturaleza en forma deyacimientos que pueden explotarse sin dificultad y cuyo empleo no requiere de operaciones industriales deningún tipo para su preparación. Estos yacimientos se han producido a partir del petróleo por un proceso naturalde evaporación de las fracciones volátiles dejando las asfálticas

• Lago Bermúdez (Venezuela).


También se aprovechan los depósitos de rocasasfálticas o rocas impregnadas de asfalto.La gilsonita, que se encuentra en la cuenca del ríoUinta, al suroeste de Estados Unidos, y se utiliza enla fabricación de pinturas y lacas.

ASFALTITAS

Las asfaltitas son sustancias bituminosas naturales,sólidas, de color negro brillante, de aspecto resinoso yfractura conoidal en las formas frescas, dotadas de unpunto de fusión elevado, superior a 110º C.

Químicamente están constituidas por hidrocarburosmuy pobres en oxígeno y parafinas cristalizables,siendo compuestos de alto pesomolecular.

ASFALTITAS GUAVIARE



ASFALTOS DERIVADOS DEL PETROLEO

El asfalto es un derivado del petróleo, es diferente delalquitrán, que es el residuo de la destilación destructiva de lahulla. El asfalto consta de hidrocarburos y sus derivados y escompletamente soluble en disulfuro de carbono (CS2).

Es el residuo del petróleo,después de extraer, porrefinación o destilación, loscomponentes más volátiles.


DESTILACION DE PETROLEO


ASFALTOS DERIVADOS DEL PETROLEO

1. ASFALTOS SOLIDOS (AC)

Asfaltos con una penetración a temperatura ambiente menorque 10. Además de sus propiedades aglutinantes eimpermeabilizantes, posee características de flexibilidad,durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayoría de losácidos, sales y alcoholes.Asfaltos refinadosCombinación de asfaltos refinado y un fluidificante ( gasóleo)Combinación de asfaltos refinado y un fluidificante ( gasóleo)

2. ASFALTOS LIQUIDOS

Asfaltos de consistencia blanda o fluida están compuestos por una base asfáltica (cemento asfaltico)y un fluidificante volátil ( queroseno o aceite). El asfalto es tan blando que la prueba de penetraciónno es adecuada para medir su consistencia

•Asfalto de curado rápido: disolvente (nafta o gasolina), se obtienen los asfaltos rebajados decurado rápido RC(Rapid Curing), N(grado de viscosidad cinemática en centiestokes).•Asfalto de curado medio: disolvente (queroseno), MC(Medium Curing), N(grado de viscosidadcinemática en centiestokes).•Asfalto de curado lento: su disolvente (aceite liviano), SC(Slow Curing), N(grado de viscosidadcinemática en centiestokes).


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