Asfaltos Rebajados Emulsiones Asfalticas

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  • 8/17/2019 Asfaltos Rebajados Emulsiones Asfalticas

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    ASFALTOS REBAJADOS YEMULSIONES ASFALTICASCAPITULO 5

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    ASFALTOS REBAJADOSTambién conocidos como Cut Back seproducen con la intensión de darle al

    asfalto la viscosidad necesaria para quesean mezclados y trabajables a bajastemperaturas, una vez el solvente se

    evapora el asfalto adquiere la consistenciaoriginal permitiendo cementar a losagregados.

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    Los asfaltos rebajados están compuestos por:

    •  Una base asfáltica

    •   Un fluidificante que puede ser Nafta,Kerosene, Gas oíl

    Según el nivel de volatilidad (mas o menos) del

    fluidificante los asfaltos rebajados se clasificanen tres tipos:

    •  Curado Rápido (RC)

    •  Curado Medio (MC)•  Curado Lento (SC)

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    Se producen mediante la mezcla decemento asfaltico con un solvente

    como la gasolina y el nafta el cual seevapora fácilmente, esto facilita uncambio rápido desde la forma liquidaen el momento de la aplicación hastaque el cemento asfalto logra laconsistencia original.

    CURADO RAPIDO (RC)

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    Los asfaltos rebajados de curado medioendurecen mas rápidamente que los

    de curado lento, aunque la consistenciade los diferentes grados es similar,estos asfaltos se usan para laconstrucción de bases de pavimento,

    superficies y tratamientos superficiales.

    CURADO MEDIO (MC)

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    Los asfaltos de curado lento se puedenobtener directamente a través de la

    destilación del petróleo crudo.

    Por lo general se designan a losasfaltos de curado lento como SC-70,

    SC-250, SC-800, SC-3000, tiene unaviscosidad mas baja que el cementoasfaltico y endurecen muy lentamente.

    CURADO LENTO (SC)

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    La emulsión asfáltica se define como la

    combinación de tres componentes principales:Asfalto, Agua y una cantidad especifica de unagente emulsificante, el cual permite la mezclade dos sustancias que por su naturaleza

    química no podrían mantenerse combinadasdespués de ser mezcladas.

    EMULSIONES ASFALTICAS

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    El emulsificante permite romperla tensión superficial del asfaltoseparándolo en diminutosglóbulos dispersos en un medio

    acuoso, esto permite que seproduzca la mezcla entre el aguay el asfalto.

    Cuando el asfalto rompe, lasmoléculas de asfalto dispersas

    vuelven a reunirse, al curar elagua se evapora y el residuo deasfalto conserva la capacidad deadherencia y resistencia.

    COMO ACTUA EL AGENTE EMULSIVO ?

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    •   Facilitar el proceso de emulsificacionreduciendo la tensión que se presenta entre elagua y el asfalto.

    •   Estabilizar la emulsión durante la formación,almacenaje y el transporte.

    •   Producir el tipo de emulsión según sea el caso,

    influyendo en el rendimiento y dándole lascaracterísticas de ruptura y curado.

    FUNCIONES DE LOS EMULSIFICANTES

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    En función de la naturaleza de las fases,se pueden distinguir dos tipos deemulsiones:•   Directas (Aceite en Agua)

    •   Inversas (Agua en Aceite)

    Las emulsiones mas utilizadas enpavimentación son emulsiones directas(Asfalto en Agua), en esta se puedeutilizar asfalto puro o fluidificado,

    gracias a esto se puede aplicar asfaltode alta viscosidad de forma totalmenteliquida.

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    SIN EMULSIFICANTE CON EMULSIFICANTE

    Demostración de laboratorio mezcla “aceite en agua”

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    Las emulsiones se fabrican en instalacionesespeciales, el proceso de fabricación se realizadispersando por medios mecánicos pequeñasgotas de asfalto en agua, como la dispersiónes muy inestable y rápidamente estos seseparan, se utiliza un emulsivo o emulsificante

    los cuales son de tipo aniónico o catiónico ypor esto dan origen a emulsiones Anionicas oCatiónicas.

    FABRICACION DE EMULSIONES

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    EQUIPOS PARA LA FABRICACION DE

    EMULSIONES

    Equipo utilizado para la fabricación de emulsiones y la

    verificación del tamaño de partículas

    Molino Coloidal Equipo Computo

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    (1) Formulación a partir de las fichas técnicas delemulsificante (2) Medición por peso del agua

    (3) Adición del emulsificante para una CSS-1H (4) Adición de HCI, controlando el PH

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    (5) Limpieza y Acondicionamiento del molino coloidal (6) Mezclado de fase jabonosa y asfalto en el molinocoloidal

    (7) Salida de la emulsión a 95°C (8) Almacenamiento de la emulsión

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    RUPTURA DE UNA EMULSION

    Se denomina ruptura de una emulsión, a laseparación de las fases (visualmente el ligantecambia de color marrón de la emulsión al negro

    del betún).Esta ruptura comienza en el momento que laemulsión entra en contacto con el agregado al

    mezclarse y cuando se coloca sobre elpavimento, debido a la separación del agua en elasfalto.

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    • ROTURA RAPIDA (RR): tiene escasa o ningunahabilidad para mezclarse con los agregados

    • ROTURA MEDIA (RM):   Se espera que sea

    capaz de mezclar con agregados gruesos perono con finos

    • ROTURA LENTA (RL):   Esta diseñada paramezclarse con los agregados finos.

    • ROTURA VELOS (QS): Al igual que una SS estadiseñada para mezclarse con agregado finoaunque su rotura se produce masrápidamente.

    EMULSIONES SEGUN LA VELOCIDAD DE

    ROTURA

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    Adicionalmente las emulsiones se subdividensegún la velocidad de rotura y la dureza de

    los cementos asfalticos.• La letra “C”  al frente del tipo de emulsión

    significa que es una emulsión Catiónica

    • La ausencia de la letra “C” al frente del tipode emulsión significa que es una emulsiónAniónica

    RR-1 CRR-1Aniónica rotura rápida Catiónica rotura rápida

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    El Invias clasifica a las emulsiones asfálticascolombianas de la siguiente manera:

    • RR: Emulsión Aniónica de rotura rápida

    • RM: Emulsión Aniónica de rotura media

    • CRR: Emulsión Catiónica de rotura rápida

    • CRM: Emulsión Catiónica de rotura media

    • CRL: Emulsión Catiónica de rotura lenta

    Estas son las emulsiones mas producidas en Colombia

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    Dentro de cada grupo aparecen varios tipos deemulsiones según la concentración del ligante

    y la viscosidad:

    • La letra “H”   indica que el cemento asfalticobase es mas duro

    • Los índices 1 o 2 indican la viscosidad baja oalta respectivamente

    CRL-1CRR-2H RL-1

    RR-1H

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    • POR EVAPORACION DEL MEDIO: Al evaporarse elagua las fuerzas de atracción superan las derepulsión produciendo la separación de las

    fases.

    FACTORES DE RUPTURA DE LA EMULSION

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    • CALENTAMIENTO:   Al aplicarle energía a laemulsión por medio de calor, se aumenta elmovimiento browniano produciendo elchoque entre partículas, las cuales seagrupan produciendo la ruptura.

    • MODIFICACION DEL PH:   Las emulsiones sonmas estables a determinados PH, al ponerlosen contacto con otras sustancias estas lo

    pueden modificar produciendo la unión entrepartículas y posteriormente la ruptura de laemulsión.

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    1. POR EVAPORACION DEL AGUA

    a) Cuando la emulsión entra en contacto con

    los agregados el agua empieza aevaporarse aumenta la concentración deglóbulos de asfalto, aumentando lasfuerzas de atracción las cuales producen launión de los glóbulos de asfalto.

    RUPTURA FRENTE A LOS AGREGADOS

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    b) En este momento se produce la inversión dela fase (Agua en aceite) al estar presente enmenor cantidad el agua, para que el asfaltodesarrolle las propiedades ligantes frente alos agregados es que se elimine toda el

    agua.c) Al producirse la inversión de fases, empieza

    la etapa de curado o “binding”   y quetermina cuando se evapora totalmente elagua, en esta etapa el asfalto logradesarrollar todas sus propiedades cohesivas.

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    Durante el proceso de rotura es posible

    que se produzcan lluvias y con ello el reemulsionado del asfalto, como resultadocierta cantidad de asfalto en forma deemulsión es lavado y parte de losagregados se desprenden.

    La intensidad de este fenómeno dependede la constitución de la emulsión.

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    2. POR REACCION QUIMICA

    La rotura se produce en gran parte de losagregados pétreos debido al intercambioiónico, dando formación a compuestosinsolubles entre el agregado y elemulsificante, también se produce un

    fenómeno de adhesividad entre el asfalto yel árido por medio de un enlace químico.

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    Los agregados utilizados en pavimentaciónse clasifican según el contenido de sílice ode óxidos alcalinos y alcalino térreosdependiendo del agregado el asfalto seadhiere o no.

    • Emulsiones Catiónicas: se produce rupturay adhesividad con cualquier material(alcalinos o acido).

     Emulsiones Anionicas: se produce rupturay adhesividad solo con materialesalcalinos

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    APLICACION DE LAS EMULSIONES

    SIN AGREGADOS:

    •   Riegos de imprimacion

    •   Riegos de liga

    •   Riegos de imprimacionreforzada

    •   Fijador de polvo

    •   Riego de sellado

    •   Suelos estabilizados conemulsiones

    CON AGREGADOS:

      Tratamientossuperficiales

    •   Lechadas o Slurrys

    •   Mezclas en frio

    •  Reciclados

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    MUCHAS GRACIAS…