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EMULSIONES ASFALTICAS CLEVER GOMEZ Q.

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EMULSIONES ASFALTICASEMULSIONES ASFALTICAS

CLEVER GOMEZ Q.

Los materiales asfálticos han sido utilizados por el hombre desde 3500

años AC, aprovechando sus propiedades

como adhesivo e impermeabilizante al

agua

Las primeras aplicaciones fueron de asfalto natural (native asphalt)

ANTECENDETES HISTORICOSANTECENDETES HISTORICOS

ASFALTOEn 1802, en Francia, se utilizó roca asfáltica para pavimentos

En 1879 se construye el primer pavimento asfáltico en Newmark, Nueva Jersey, U.S.A.

A partir de 1902 comienza la destilación del petróleo y las disponibilidad del asfalto para usos intensivos en Ingeniería Civil.

Las emulsiones Asfálticas fueron desarrolladas por primera vez a comienzos del siglo XX. Fue en los años 20 cuando su uso se generalizo a las aplicaciones viales.

Definiciones

Asfalto de petróleo: asfalto obtenido por destilación del petróleo.

Asfalto Natural: asfalto en depósitos de rocas sedimentarias.

Cemento asfáltico: hidrocarburos que cumple con especificaciones para ser utilizado en pavimentación.

Asfalto sólido (Brea dura): asfaltos cuya penetración a temperatura ambiente es menor que 10.

LIGANTES ASFÁLTICOS

• CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO : CAP - PENPEN 60-70

PEN 85-100

PEN 120-150

• ASFALTOS DILUIDOS, RECORTADOS O CUT BACKS– RC: Asfaltos de CURA RAPIDA (26% Nafta ó gasolina pesada)– MC: Asfaltos de CURA MEDIA (30% Kerosene)– LC: Asfaltos de CURA LENTA (35 % diesel)

• EMULSIONES ASFÁLTICAS– CATIONICAS– ANIONICAS– NO IONICAS

• ASFALTOS ESPUMADOS• ASFALTOS MODIFICADOS

• ROTURA RAPIDA• ROTURA MEDIA• ROTURA LENTA

TIPOS DE CEMENTO ASFALTICO CLASIFICADOS SEGÚN TIPOS DE CEMENTO ASFALTICO CLASIFICADOS SEGÚN PENETRACIÓNPENETRACIÓN

EG - 2000EG - 2000

EL ASFALTOEL ASFALTO

CEMENTO ASFALTICOCEMENTO ASFALTICO

La ASTM define al asfalto o cemento asfaltico como un “ cementante de color marrón oscuro a negro en el que sus componentes predominantes son los asfáltenos que pueden se naturales u obtenido como el residuo de la refinación del crudo del petróleo”.

ASFALTENOS

CEMENTO ASFALTICO

MALTENOS

RESINASACEITES (Aromáticos y

Saturados)

DEFINICION DE EMULSIONDEFINICION DE EMULSION

“ Una dispersión en forma de partículas muy finas de un

liquido en otro liquido en el que no es soluble”

EJEMPLOS:

- MANTEQUILLA

- SHAMPOO

- LECHE

- MAYONESA

- COSMETICOS

- PINTURAS

- OTROS.

EMULSIONES ASFÁLTICAS

Una emulsión es un sistema heterogéneo, termodinámicamente

inestable, formado al menos por dos fases líquidas no miscibles, de la

cuales una está dispersa en la otra en forma de pequeñas gotas

(micelas) cuyo diámetro es en general superior a 0,1 m.

Tal sistema posee una estabilidad mínima que puede aumentarse por la

adición de agentes apropiados, tales como surfactante o productos

sólidos finamente divididos

COMPONENTESEMULSION ASFALTICA CONVENCIONAL

COMPONENTESEMULSION ASFALTICA CONVENCIONAL

ASFALTOASFALTO AGUAAGUA EMULSIFICANTESEMULSIFICANTES ACIDO CLORHIDRICO

ACIDO CLORHIDRICO

POLIMERO SBR

EMULSION ASFALTICA MODIFICADAEMULSION ASFALTICA MODIFICADA

PROCESO DE FABRICACION DE EMULSIONES ASFALTICAS

BOMBA DE TRANFERENCIA DE CCCLA EMULSIÓN

ALMACENAMIENTO DEL ASFALTO RECICLADO

TANQUE AGITADOR PARA LA EMULSIÓN

FINALIZADA

LÍNEA DE EMULSIÓN FINALIZADA

MEDIDOR DE PRESIÓN

TERMÓMETRO

AGENTE EMULSIFICADOR CONCENTRADO

PANEL DE CONTROL

LÍNEA DE ALIMENTACIÓN DEL ASFALTO

MOLINO COLOIDAL

SOLUCIÓN DE EMULSIONADOS

DILUIDO

SOLUCIÓN DE EMULSIONADOS

DILUIDO

BOMBA ALIMENTADORA DE

EMULSIFICADOR

BOMBA ALIMENTADORA DE

EMULSIFICADOR

TANQUE DE LA SOLUCIÓN EMULSIONANTE

SISTEMA DE CONTROL DE MEZCLAS ALTERNADAS

Figura 4.2

AGUA

GLÓBULO DE

ASFALTO

AGUA

ASFALTO

EMULSION DIRECTA EMULSION INVERSA

EMULSIONES

EMULSION MULTIPLE

Agua fase continua Betún fase dispersa

Betún fase continua Agua fase dispersa

Agua fase continua Betún fase dispersa

Betún fase continua Agua fase dispersa

EMULSION INVERSA

EMULSIONES ASFALTICAS FORMULACIÓN

PARA LOGRAR UNA EMULSION ASFALTICA SON NECESARIAS DOS CONDICIONES

Dispersar finamente el asfalto

ENERGÍA MECANICA APORTADA POR MOLINOS COLOIDALES PARTICULAS ESFERICAS

Mantener estable la dispersión en el tiempo

AGLOMERACIÓN ESPONTANEA DISMINUCION DE ENERGIA LIBRE-EMPLEO DE TENSIOACTIVOS

Emulgentes cumplen tres funciones: Facilita la dispersión,

Evita la aglomeración de partículas, Favorece la adherencia del árido-betún

EMULSIONES BITUMINOSASPROCESO DE FABRICACIÓN

ASFALTO EMULSIÓN

ESTABILIZADORÁCIDO

EMULSIFICANTE

TANQUE DE SOLUCIÓN ENTRADA

DE AGUA

MOLINO COLOIDAL

ESQUEMA DE UNA PLANTA DE EMULSIÓN TIPO “BATCH”

CLASIFICACIÓN DE LAS EMULSIONES

Por su naturaleza Catiónicas Aniónicas

Según el proceso de ruptura o reactividad Rápidas Medias Lentas Controladas

CRS - 2CRS - 2

ruptura rapidacationica

65% asfalto

CSS - 1hCSS - 1h

cationicaruptura lenta

asfalto duro

57% asfalto

HFMS - 2sHFMS - 2s

Alta flotacion

Ruptura media anionica 65% asfalto

con solvente

Nomenclatura ASTM de emulsionesNomenclatura ASTM de emulsiones

    EstabilidadAl ser un sistema granular cohesivo resisten los

esfuerzos de corte mediante tres parámetros fundamentales:

C + tgddt.

Dr. Ing. R. Adrián NosettiDr. Ing. R. Adrián Nosetti

ENSAYOS A EMULSIONES ASFÁLTICAS

1 DestilaciónEl ensaye de destilación se usa para determinar las proporciones relativas de

cemento asfáltico y agua presentes en la emulsión. Algunos grados de asfalto emulsificado, también contienen aceites; la destilación entrega información acerca de la cantidad de este material en la emulsión. También este ensayo permite analizar el residuo mediante ensayes adicionales como, penetración, solubilidad y ductilidad, que son descritos en los cementos asfálticos. El procedimiento de ensaye es muy similar al descrito para asfaltos cortados. Una muestra de 200 gr de emulsión se destila a 260ºC.

Fig. 3.53 Ensayo de destilación para emulsiones asfálticas

2 CARGA DE PARTÍCULA

El ensaye de carga de partícula se hace para identificar las emulsiones catiónicas de rotura rápida y media. Se materializa sumergiendo un par de electrodos, positivo (ánodo) y negativo (cátodo), conectados a una fuente de corriente eléctrica continua, en una muestra de emulsión. Luego de 30 minutos, o cuando la intensidad de corriente decrece 2 miliamperes, se observan los electrodos y se determina cual tiene una capa apreciable de asfalto depositado. Si está en el cátodo, estamos en presencia de una emulsión asfáltica catiónica.

.

Se utiliza el ensaye Saybolt-Furol, para medir la consistencia de las emulsiones asfálticas. Por conveniencia y precisión se usan dos temperaturas de ensaye, las cuales cubren el rango de trabajo. Estas temperaturas son 25º y 50ºC (77 ó 122ºF). Su elección depende de las características viscosas de la emulsión, según su tipo y grado.Para hacer el ensayo a 25ºC se calienta una muestra hasta la temperatura de ensayo, revolviéndola cuidadosamente. Se la vuelca a través de un colador en un tubo normalizado que tiene un orificio tapado. Se saca luego el tapón y se mide el tiempo que tardan en salir 60 ml de asfalto. Este intervalo de tiempo medidos en segundos, es la viscosidad de Saybolt Furol.

3 VISCOSIDAD

.

4 SEDIMENTACION

El ensaye de sedimentación indica la tendencia de las partículas de asfalto a perder la estabilidad, durante el almacenamiento de la emulsión. Detecta la propensión de los glóbulos de asfalto a sedimentar durante el almacenamiento. Este ensayo sirve también como indicador de la calidad de la emulsión aun cuando esta no sea almacenada. Una falla en el ensaye de sedimentación indica que algo anda mal en el proceso de emulsificación.

SLURRY SEALSLURRY SEAL

GRACIAS POR SU ATENCION