asfaltos

ASFALTOS(GEOMATERIALES)Alumnos:Rony Navarro Mamani 2007-31301Jhonny Quispe Beizaga 2009-34474

IntroduccionLos principales yacimientos de roca asfltica estn en Europa y Norteamrica, pero hay depsitos en todo el mundo. Los asfaltos de roca norteamericanos suelen componerse de arenisca o caliza o una mezcla de ambas, impregnadas con betn; los calizos se diferencian por su estructura fsica de los que contienen arenisca.OBJETIVOSConceptos generales del asfalto.En el presente informe se conocer el origen, yacimientos, medios de extraccin y aplicacin en las obras viales y dems usos.Caractersticas principales del asfalto.Trascendencia del asfalto en el tiempoHistoria del AsfaltoEl asfalto es un componente natural de la mayor parte de los petrleos. La palabra asfalto, deriva del acadio, lengua hablada en Asira, en las orillas del Tigris superior, entre los aos 1400 y 600 A.C. en esta zona se encuentra en efecto la palabra Sphalto que significa lo que hace caer. Luego la palabra fue adoptada por el griego, pas a latn y, ms adelante, al francs (asphalte), al espaol (asfalto) y al ingls (asphalt). Estudios arqueolgicos, indican que es uno de los materiales constructivos ms antiguos que el hombre ha utilizado.Sin embargo, el primer antecedente en el cual se uso un tipo de asfalto fue en Francia en 1802. En 1824, la firma Pillot et Eyquem comenz a fabricar adoquines de asfalto, que en 1837 se utilizaron para pavimentar la Plaza de la Concordia y los Campos Elseos en Pars. En 1852, la construccin de la carretera Paris Perpian utiliz el asfalto Val Travers, significando el comienzo de una nueva forma de construccin vial.

ASFALTOS Elasfaltoes un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado comoaglomeranteenmezclas asflticaspara la construccin decarreteras,autovasoautopistas. Est presente en elpetrleocrudo y compuesto casi por completo deBitumen. El asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes.Betumen.- Es un mineral rico en hidrocarburos, compuesto de sustancias orgnicas (carbono e hidrgeno), proviene de la putrefaccin de los materiales orgnicos que dan lugar a la formacin del carbn y del petrleo. Es una sustancia oleoginosa. La hulla (carbn), la brea y el asfalto tienen alto contenido de betumen. Sinnimo: Betn. I: Bitumen

El asfalto se encuentra de dos formas en la naturaleza:el asfalto nativo o de origen natural el asfalto como residuo de la destilacin del petrleo

Elbetnobitumenes una mezcla delquidosorgnicosaltamenteviscosa, negra, pegajosa, completamente soluble endisulfuro de carbonoy compuesta principalmente porhidrocarburos aromticos policclicos. El betn se usa primordialmente parapavimentarcarreterasy calles, en forma dehormign asfltico.6 ASFALTOS NATURALESSe han producido a partir del petrleo, por un proceso natural de evaporacin de las fracciones voltiles, dejando las asflticas solamente.Estos pueden encontrarse como: Escurrimientos superficiales en depresiones terrestres, dando origen a lagos de asfalto.Impregnando los poros de algunas rocas, denominadas rocas asflticas, como la gilsonita. Para su uso en la pavimentacin se mezcla con elementos minerales como arenas y arcillas en cantidades variables, pasandolas despues por procesos de purificacin, para que luego puedan ser utilizadas.En la actualidad, no es muy utilizado este asfalto por que padece de uniformidad y pureza. Estos asfaltos pueden clasificarse como:Asfaltos Nativos, slidos o semislidos1)Puros o casi puros.2)Asociados con materia mineral.3)Asfaltitas duras.

Roca GilsonitaEstos pueden encontrarse como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres, dando origen a lagos de asfalto, como los de las islas de Trinidad y Bermudas.7 ASFALTOS DERIVADOS DE PETRLEOLos asfaltos ms utilizados en el mundo hoy en da, son los derivados de petrleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilacin industrial del crudo. Representan mas del 90 % de la produccin total de asfaltos. La mayora de los petrleos crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petrleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporcin de asfalto que poseen, los petrleos se clasifican en:Petrleos crudos de base asfltica.Petrleos crudos de base parafnica.Petrleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).

CLASIFICACIN DEL ASFALTO

Asfaltos soplados con aire.. No se usan en pavimentos. 10CEMENTOS ASFALTICOSSon productos slidos o semi-slidos, se manejan a base de calentamiento y cuya colocacin se basa en la preservacin de cierta temperatura (temperatura de colocacin) hasta que el material asfltico o mezcla se ha colocado en su lugar, despus de lo cual vuelve a adquirir la consistencia inicial por enfriamientoMuy pegajoso y altamente viscoso.Especialmente preparado con la calidad y consistencia requerida para el uso de pavimentos asfltico.Tiene buena impermeabilidad.Deben calentarse tanto el asfalto como los agregados para hacer la mezcla.

EMULSIONES

Estas se encuentran unidas por un emulsionante, un emulsificante o emulgente.Combinacin de asfalto, agua, y una pequeacantidad de emulsionante.Emulsionantes: jabn, arcilla fina, etc.Puede aplicarse en tiempo hmedo y conagregados fros o calientes.Elimina el uso de combustibles para calentar y secar el agregado.Desventaja: Como est suspendido en agua,puede escurrir si no est bien curado.

Empresa Quimica latinoamericanaASFALTOS LIQUIDOS - Cutbacks

Es cemento asfltico licuado mediante solventes derivados del petrleo.Segn el "Asphalt lnstitute",Asfalto lquido se define como: "Material asfltico cuya consistencia blanda o fluida hace que se salga del campo en que se aplica el ensayo de penetracin, cuyo lmite mximo es 300".Compuestos por:una base asfltica(cemento asfltico) un fluidificante voltil que puede ser bencina, aceite o agua con emulsificador. El fluidificante se agrega con el propsito de dar al asfalto la viscosidad necesaria para poderlo mezclar y trabajar con los ridos a baja temperatura. Una vez elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el cemento asfltico que envuelve y cohesiona las partculas de agregadoDe acuerdo al grado de volatilizacin del fluidificante (mas o menos voltil) los asfaltos lquidos se pueden clasificar en tres tipos:Curado Rpido (RC)Curado Medio (MC)Curado Lento (SC)Se pueden hacer mezclas sin necesidad de calentar el asfalt

PROPIEDADES-PROPIEDADES MECANICAS Viscosidad: Calentado a una temperatura lo suficientemente alta, por encima de su punto de inflamacin, este comienza a fluidificarse.Temperaturas mas bajas, el asfalto es un slido visco-elstico, sus propiedades mecnicas son mas complejas y se describen por su modulo de visco-elasticidad, conocido como el modulo de stiffness.La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosmetro capilar en una manera similar a la que se miden los aceites LubricantesResistividad / Conductividad Elctrica: El asfalto tiene una alta resistencia (o una baja conductividad) y es en consecuencia un buen material aislante. La resistencia de todos grados comerciales decrece con el incremento de la temperatura

-PROPIEDADES TERMICAS

El asfalto es moderadamente un buen material aislante trmico.

El calor especfico del asfalto es de o.92cal/gCVentajas y desventajas Resistente al ataque qumico y bacteriolgico.Se puede aplicar sobre cualquier superficie.Evitan el proceso de destruccin del concreto armado, que por su naturaleza propia es poroso y generalmente tiene microfisuras.Protegen el acero de refuerzo de la corrosin.Totalmente impermeable al agua y vapores de la misma.Las propiedades del material permiten que se adhiera o integre a la superficie impermeabilizada, evitando que se levante por cambios bruscos de temperatura o dilataciones que se puedan presentar por diferentes motivos.

Norma tcnica Peruana NTP 321.027Las nuevas especificaciones SUPERPAVEAsociacin Americana de Carreteras Estatales y transportes Oficiales NormaAASHTO M20/ M81 Y AASHTO MP1 (SUPERPAVE).Sociedad Americana para Ensayos y Materiales Normas ASTM D946/D2028.Instituto Del Asfalto USAInstituto Francs de Petrleo

Normas y especificacionesEstn dirigidas al control de la deformacin permanente, agrietamiento por fatiga y a baja temperatura. La deformacin permanente se presenta en climas clidos o bajo grandes cargas, especialmente detenidas o circulando a bajas velocidades (comportamiento viscoso del asfalto).El agrietamiento por fatiga es inducido por la repeticin de cargas y es propio de los pavimentos en servicio. La fatiga a su vez se relaciona con el comportamiento de la mezcla y puede ser acelerada en mezclas rgidas y/o envejecidas.El agrietamiento a bajas temperaturas se presenta en pavimentos que trabajan a temperaturas inferiores a cero (0) grados centgrados.Los tres tipos de problemas antes mencionados se presentan en los pavimentos en nuestro pas: clima clido en la Selva, clima con gradientes trmicas variables llegando a temperaturas menores a cero grados centgrados en la Sierra, problemas de humedad y del medio ambiente en la Costa, lo cual representa un reto.

Normas y especificacionesEn el Per se producen asfaltos en la refinera de Talara, Conchn (Petroper) y en la Refinera de La Pampilla (privatizada), aunque tambin tenemos otras refineras como la refinera de Iquitos y la Refinera de Pucallpa, en estas no se producen asfaltos. De estas refineras la que tiene mayor variedad en la produccin de asfaltos es la refinera Conchn, produciendo asfaltos para pavimentacin y asfaltos de uso industrial.Los asfaltos que produce Petroper, se hacen en base a especificaciones tcnicas vigentes que permanentemente son actualizadas dando como resultado una calidad Innovada y Mejorada.En razn a ello, presentan una calidad de exportacin, teniendo aplicabilidad diversa y xito en pases con climas calurosos, templados, fros y frgidos. Petroperu exporta asfalto a Ecuador, Bolivia y Chile. Produccin de Asfaltos en el Per LOS ASFALTOS PETROPER se elaboran usando modernas tecnologas y rigurosa seleccin de petrleos de ptima composicin qumica, ofreciendo al pas diversos grados de asfaltos de acuerdo con las condiciones climticas de cada regin.Asfaltos lquidos: RC-70RC-250y MC-30Cementos asflticos: 40/50 PEN, 60/70 PEN, 85/100 PENy 120/150 PENA requerimiento de los clientes, se ofrece los cementos asflticos 10/20 y 20/30 PEN para uso industrial.Petroper elabora sus asfaltos sobre la base de especificaciones tcnicas de la Norma Tcnica Peruana, as como a estndares internacionales.Los asfaltos Petroper han sido certificados por el laboratorio independiente de reconocido prestigio internacional PRI Asphalt Technologies Inc. de Tampa (Florida, Estados Unidos). Por esta razn, fueron calificados entre los mejores asfaltos del mundo . El citado laboratorio ha sido acreditado por AASHTO-USA como laboratorio oficial de evaluacin Superior Performing Asphalt Pavement (Superpave).El petrleo crudo est compuesto por distintos productos, incluyendo el asfalto. La refinacin permite separar estos productos y recuperar el asfalto. Durante el proceso de refinacin, el petrleo crudo es conducido a un calentador tubular donde se eleva rpidamente su temperatura para la destilacin inicial. Luego entra a una torre de destilacin donde se vaporizan los componentes o fracciones ms livianas (ms voltiles), y se separa para su posterior refinamiento en nafta, gasolina, kerosene, y otros productos derivados del petrleo.TCNICAS DE PRODUCION DE ASFALTOS:El residuo de este proceso de destilacin es la fraccin pesada del petrleo crudo, comnmente llamado crudo reducido. Puede ser usado como fuel oil residual, o procesado en distintos productos, entre ellos el asfalto. Para separar la fraccin asfalto del crudo reducido se puede utilizar un proceso de extraccin mediante solventes. Luego, se refina la mayor parte de esta fraccin para obtener el cemento asfltico. Segn el proceso de refinacin usado se obtiene cementos asflticos de muy alta o de baja consistencia. Estos productos se mezclan despus, en cantidades adecuadas para obtener cementos asflticos de la consistencia deseada. Los asfaltos soplados se producen insuflando aire a altas temperaturas al asfalto de consistencia adecuada. TCNICAS DE PRODUCION DE ASFALTOS:

PavimentoEstructura conformada por un conjunto de capas (multicapa) destinada a:resistir y distribuir a la capa de fundacin (subrasante) los esfuerzos verticales producidos por el trficomejorar las condiciones de rodamiento en cuanto a comodidad y seguridadresistir los esfuerzos horizontales haciendo ms durable la superficie de rodamientoLa Estructura PavimentoEstructura en faja: ancho y alto finito; largo infinitoClima es factor preponderanteVida til pequea (10 a 20 aos)Estudios geotcnicos: cateos de subrasante de pequea profundidad (hasta 1,5 m); muestras remoldeadas para caracterizacin de poder soporte; prospecciones de canteras en grandes reas y de pequea profundidadCargas de trnsito: efecto destructivo variable; previsin de evolucin aproximada vida til aproximada; intemperizacin y degradacin de capas superiores afectan integridad de pavimentoFalla de pavimento: Fatiga causada por efecto de carga de trnsito (cargas cclicas) e intemperismoEstructura del PavimentoEstructura multicapaRevestimientoBaseSub-baseSubrasanteRevestimiento: Recibe directamente cargas; debe resistir esfuerzos horizontales; debe proporcionar superficie de rodamiento adecuadaBase: Debe resistir y distribuir esfuerzos verticalesSub-base: Complementaria de Base (econmica) o correctiva de Subrasante (transicin)Estructuras tipo de PavimentosClasificacin de Pavimentos Autoviarios y Aeroportuarios segn tipo de revestimientoFlexibles: revestimiento bituminoso (mezcla asfltica)Rgidos: revestimiento de hormign (losas)Revestimiento bituminosoBaseSub-baseSubrasantePavimento FlexiblePavimento RgidoCarpeta de hormignSub-baseSubrasanteEl siguiente cuadro nos muestra el rendimiento aproximado de los asfaltos de acuerdo a su aplicacin; al respecto es importante indicar que se trata de una gua aproximada. Para el efecto de clculos de mayor exactitud es importante considerar los siguientes aspectos: diseo en funcin, tipo de mezcla y otros factores como: clase de suelo, clima, terreno, intensidad del transito y material disponible para la mezcla.

RENDIMIENTO APROXIMADO DE LOS ASFALTOS DE PAVIMENTACIN CLASE DE ASFALTO USO RENDIMIENTO CEMENTO ASFLTICO 40-50 PEN, 60-70 PEN,85-100 PEN y 120-150 PEN MEZCLA EN CALIENTE 30 gl/m3 mezcla CONCRETO ASFLTICO 4 7% peso total de la mezcla

ASFALTO LIQUIDO RC-250 ADHESIN NUEVA CARPETA ASFLTICA Y EXISTENTE 0.05 gl/m2 SELLADO 0.3 gl/m2 MEZCLA ASFLTICA EN FRIO 1.5 - 2.0 gl/m2 PINTURA IMPERMEABILIZANTE 1 gl/ 5 a 10 m2 (segn espesor de pelcula CONCLUSIONESEs muy amplio el uso del asfalto en la infraestructura vial.Es un material muy importante dentro de la construccin civil y debe ser considerado en todo momento.Las principales caractersticas del asfalto son su durabilidad, su resistencia al deslizamiento, su flexibilidad, su maleabilidad, su trabajabilidad, su uso econmico, su impermeabilidad, etc... Es un producto que ha existido entre nosotros desde que el mundo es mundo y que con el pasar de los aos y el venir de las olas tecnolgicas ha ido evolucionando a la par de las necesidades del hombre en la construccin de obras viales y de la construccin civil