“Año de la Diversificación Productiva y Fortalecimiento de la Educación”

”

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CÁTEDRA:

TECNOLOGIA DEL ASFALTO

CATEDRÁTICO:

ING. ABEL YANGALI PAUCAR

PRESENTADO POR:

HUANCAYO – 2015

“ASFALTOS REOLOGICOS y EMULSIONES ASFALTICAS CATODICAS A TEMPERATURAS BAJO 5

C”

Contenid

o

I. RESUMEN.....................................................................................................................................

II. LA REOLOGÍA DEL ASFALTO......................................................................................................A. COMPORTAMIENTO REOLOGICO DEL ASFALTO RESPECTO A FALLAS

POR DEFORMACION PERMANENTE............................................................................3

1. PROPIEDADES REOLÓGICAS DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS....3

B. Características reológicas del asfalto.............................................................4

C. Propiedades reológicas y comportamientos en servicio................................4

D. Influencia de la temperatura en la viscosidad................................................5

PARÁMETROS REOLÓGICOS DEL ASFALTO.................................................6

E. PROBLEMAS DEL ASFALTO REOLOGICO:................................................8

III. Emulsiones asfálticas catiónicas a temperaturas menores a 5 C..................................................A. EMULSIONES CATIÓNICAS.........................................................................9

B. CARACTERÍSTICAS DE LAS EMULSIONES.............................................10

1. Contenido de agua....................................................................................10

2. Viscosidad.................................................................................................10

3. Estabilidad de Almacenamiento................................................................10

4. Adherencia................................................................................................11

5. Mecanismos de rompimiento de una emulsión.........................................11

C. Propiedades de las emulsiones....................................................................15

1. Viscosidad.................................................................................................15

2. Residuo de la Destilación.........................................................................16

3. Carga de partículas...................................................................................17

4. PH de la Emulsión....................................................................................17

5. Asentamiento............................................................................................17

6. Retenido en la malla N 20.........................................................................18

7. Miscibilidad en Cemento Portland............................................................18

8. Cubrimiento del Agregado........................................................................18

IV. CONCLUSIONES........................................................................................................................

V. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................

VI. ANEXOS......................................................................................................................................

I. RESUMEN

Las propiedades reológicas del asfalto dependen de las proporciones en que

están presentes sus componentes, las cuales varían de acuerdo con el origen de

los crudos de petróleo. El comportamiento reológico del ligante tiene una

influencia significativa en las propiedades de la mezcla asfalto-agregado

(ahuellamiento, fatiga y susceptibilidad térmica). Para describir el comportamiento

reológico del asfalto proveniente del Complejo Industrial de Barrancabermeja

(CIB) y del asfalto modificado con material reciclado (poliestireno expandido y

grano de caucho de llanta reciclada) con control de granulometría y sin él, se

realizaron mediciones de viscosidad a diferentes temperaturas (con intervalos de

2 ºC) con el viscosímetro rotacional Brookfield, y a partir de estos datos se

propusieron varias expresiones matemáticas que describen el comportamiento de

la viscosidad en términos de la temperatura, se evaluaron en términos del

coeficiente de determinación y se hallaron las temperaturas de mezclado y

compactación. Los resultados indican que el mejor ajuste en los tres casos

corresponde al modelo tipo Arrhenius truncado, con correlaciones entre 0,9945 y

0,9968. Las temperaturas de mezclado y compactación calculadas a partir de este

modelo comparadas con las de las normas ASTM D2493 (2001) y AASHTO

(2002) resultaron significativamente disímiles para el asfalto modificado (con

polímeros de granulometría controlada) pero similares para el asfalto original. De

otra parte, con el fin de establecer la estructura química del asfalto original y

modificado así como su influencia sobre la viscosidad, se realizó la separación de

cada muestra de acuerdo con la norma ASTM D4124 (2001). Los resultados

indicaron que sólo ocurrió cambio estructural en el asfalto modificado con

polímeros de granulometría controlada, lo que muestra la relación entre la

composición química y la viscosidad de los tres ligantes estudiados.

II. LA REOLOGÍA DEL ASFALTO

A. COMPORTAMIENTO REOLOGICO DEL ASFALTO RESPECTO A FALLAS POR DEFORMACION PERMANENTE

La reología se define como la ciencia que estudia la deformación y el flujo de

los materiales bajo la aplicación de una carga. Los antecedentes históricos de la

Reología son, a menudo, difícilmente separables de los de la mecánica del medio

continuo.

Se consideran como antecedentes básicos, respecto al estudio de la reología

lo siguiente: La ley de la viscosidad de Newton (1686) para los fluidos viscosos.

La ley de Hooke (1676) para los medios deformables elásticos.

1. PROPIEDADES REOLÓGICAS DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS.

La reología estudia las siguientes propiedades:

1) La teoría de la elasticidad y resistencia de los materiales.

2) La plasticidad.

3) La viscosidad.

4) La hidráulica.

Los materiales se asumen como cuerpos ideales y elásticos, donde el

modelo elástico no tiene más validez. Los fenómenos secundarios se pueden

obviar, ya que en la teoría elástica no tiene importancia; siendo el objetivo

determinar las deformaciones de los cuerpos intermedios entre sólidos elásticos y

líquidos viscosos bajo las fuerzas actuantes teniendo como interés básico el

movimiento relativo de las partículas que lo forman.

La reología se divide en 2 campos que son la parte experimental y la parte

teórica.

La reología experimental mide sobre cuerpos reales las deformaciones

resultantes de las solicitaciones particulares, fáciles de realizar en el laboratorio

mientras que la reología teórica define matemáticamente en comportamiento de

estos cuerpos, de manera que se puedan predecir las respuestas en condiciones

diferentes del laboratorio.

B. Características reológicas del asfalto

La reología es una de las propiedades más importantes de los productos

asfálticos. Se refiere a la variación de las propiedades del flujo a través del tiempo

de aplicación de una carga e incluye una propiedad muy importante: la

viscosidad.

La viscosidad de asfalto varía con la temperatura en mayor o menor grado

(susceptibilidad térmica) y su estudio es muy importante y de interés práctico,

porque en todas las aplicaciones del asfalto se debe modificar su viscosidad

mediante el calentamiento.

A temperaturas altas el asfalto se considera un fluido viscoso, mientras que

a temperaturas bajas de servicio se considera un material sólido con propiedades

elásticas. Con el propósito de conocer las características de flujo del asfalto a

distintas temperaturas, se utilizan actualmente monogramas y curvas que

relacionan las principales propiedades del asfalto.

C. Propiedades reológicas y comportamientos en servicio

La reología es la rama de la mecánica que analiza el comportamiento de la

materia a través del tiempo de aplicación de la carga, mediante el estudio de

propiedades de flujo y deformación como la viscosidad, la ductilidad y la

fragilidad, permitiendo establecer una relación entre el estado coloidal de los

cementos asfálticos y su composición química.

Cualquier material sometido a un esfuerzo cortante suficientemente grande

es capaz de deformarse o fluir. Mientras la mecánica racional considera los

cuerpos como elementos indeformables y la mecánica elástica los asimila a

sólidos perfectamente elásticos, consecuentes con la ley de Hooke, la reología

trata el caso más general en el que las deformaciones producidas, por un agente

exterior o por un proceso intrínseco aparecen ligadas íntimamente al factor

tiempo.

La estructura coloidal de los ligantes asfálticos hace bastante complicado el

estudio de sus propiedades reológicas, que se dificulta aún más por su acentuado

carácter termoplástico. Este carácter, es decir, su propiedad de ablandarse y

hacerse deformable por efecto del calor, y de recuperar sus propiedades

primitivas al enfriarse, ha hecho posible el empleo del cemento asfáltico como

ligante desde la más remota antigüedad, pero es también lo que más complica el

estudio de sus propiedad reológicas, pues todas deben estudiarse en función de

la temperatura, representadas por curvas más o menos complicadas.

A los fluidos en los que existe una proporcionalidad entre la tensión cortante

y la velocidad de deformación se les denominara newtonianos o de fluir simple. El

flujo de este tipo se conoce como flujo viscoso o flujo lineal y la gráfica obtenida

se denomina curva de flujo o curva de consistencia. En los materiales

newtonianos, la viscosidad (n) caracteriza completamente el fluir, ya que ésta es

independiente de la fuerza aplicada y de la velocidad de deformación.

Una propiedad particular de los cementos asfálticos de flujo newtoniano es

que cuando la tensión cortante se multiplica por un factor A, la velocidad de

deformación cortante se multiplica exactamente por el mismo factor.

No obstante, existen muchos materiales de interés técnico, llamados en

general no newtonianos, que por no ser verdaderos fluidos muestran viscosidades

anómalas. Las leyes de deformación de dichos materiales son intermedias entre

las aplicables a los líquidos newtonianos y los sólidos.

Las curvas de consistencia de los mismos presentan formas mucho más

complejas, apartándose de las rectas que caracterizan a los líquidos normales,

esto significa que el valor de la viscosidad no es una constante, sino que varía

con la intensidad de la fuerza aplicada o con la velocidad de deformación.

D. Influencia de la temperatura en la viscosidad

El estudio cuantitativo de la influencia de la temperatura en la viscosidad del

cemento asfáltico resiste un alto interés práctico. En casi todas las aplicaciones

del cemento asfáltico hay que modificar la viscosidad por calentamiento en algún

momento, por lo cual conviene disponer de las curvas viscosidad o temperatura

de los ligantes, obtenidas empíricamente, para determinar la viscosidad del

producto a una serie de temperaturas.

El cemento asfáltico se compone de micelas en cuyo núcleo la

concentración de asfáltenos es muy elevada y se pasa a las resinas y a los

aceites o líquido intermicelar por un proceso gradual de dilución. Al elevarse la

temperatura, las fuerzas de absorción que unen las moléculas disminuyen, lo que

se traduce en un aumento de la actividad de los disolventes que hace que, en un

cemento asfáltico caliente, el líquido intermicelar ocupe un volumen mucho mayor

que en el mismo cemento asfáltico frío, mientras que la viscosidad del líquido

intermicelar también se reduce. En conjunto, se tienen micelas de menor volumen

dispersas en un líquido intermicelar de viscosidad menor. Además, los enlaces

entre micelas que pudieron existir inicialmente habrán desaparecido o se habrán

debilitado, de manera que la viscosidad del cemento asfáltico disminuye con el

calentamiento.

Si el aumento de la temperatura es de gran magnitud, se produce un

cambio de tipo reológico; es decir, un cemento asfáltico que a una temperatura

dada pertenece al tipo 2, puede comportarse a una temperatura más elevada

como un cemento asfáltico tipo 1 a la temperatura inicial. De acuerdo con lo

anterior, el conocimiento de la susceptibilidad térmica de un cemento asfáltico es

vital para determinar las temperaturas óptimas de manejo.

Relación viscosidad - temperatura de un cemento asfáltico.

PARÁMETROS REOLÓGICOS DEL ASFALTO

El estudio de los ligantes asfálticos y su comportamiento reológico de orden

superior es efectuado a través de la tecnología SUPERPAVE, (Superior

Perfoming Asphalt Pavements) que es una nueva especificación sobre ligantes

asfálticos con un nuevo conjunto de ensayos.

La singularidad del nuevo sistema para ligantes asfálticos reside en que es

una especificación basada en el desempeño; especifica ligantes en base al clima

y a la temperatura prevista en el pavimento

El Grado de Performance (PG) de un ligante, ejemplo PG 58-16, el primer

número (58) es el grado de alta temperatura. Esto significa que el ligante poseería

propiedades físicas adecuadas al menos hasta los 58 °C (alta temperatura

correspondiente al clima en el que el ligante estará en servicio). Así mismo el

segundo número (-16) es llamado frecuentemente grado de baja temperatura y

significa que el ligante poseería propiedades físicas adecuadas hasta al menos

los -16 °C. Consideraciones adicionales se dan sobre el tiempo de carga

(carreteras, calles urbanas, intersecciones, etc.) y la magnitud de la carga

(camiones pesados).

Otro aspecto clave en la evaluación de ligantes con el sistema Superpave es

que las propiedades físicas son medidas sobre ligantes que han sido envejecidos

en laboratorio para simular las condiciones de envejecimiento en un pavimento

real; algunas mediciones de las propiedades físicas de los ligantes son

ejecutadas sobre ligantes sin envejecer. Las propiedades físicas son también

medidas sobre ligantes que han sido envejecidos en el horno de película delgada

rotativa (RTFO: rollingthin film oven) para simular el endurecimiento por oxidación

que ocurre durante el mezclado en caliente y la colocación. Un equipo de

envejecimiento a presión (PAV: pressureaging vessel) se usa en el laboratorio

para simular el severo envejecimiento que sufre el ligante después de varios años

de servicio en un pavimento.

Estas nuevas especificaciones representan, cambios significativos en los

procedimientos de ensayo de ligantes y de mezclas asfálticas, visto que privilegia

la evaluación de las propiedades reológicas por ensayos más representativos de

las mismas que los actuales, basadas en los ensayos tradicionales de

penetración, punto de ablandamiento y viscosidad.

E. PROBLEMAS DEL ASFALTO REOLOGICO:

Los principales problemas que se presentan en los pavimentos asfálticos en

servicio son la resistencia a la fatiga y la deformación permanente, como

consecuencia de una inadecuada dosificación ligante-agregado, sus

interacciones, el método y la temperatura de colocación, mezclado y

compactación de la mezcla asfáltica.

Las propiedades deseables en las mezclas asfálticas son: resistentes al

desplazamiento, a la fatiga, al deslizamiento, a la deformación plástica,

impermeables, durables, grado adecuado de flexibilidad. El desempeño,

durabilidad y resistencia de la mezcla asfáltica depende directamente de las

propiedades del ligante y el agregado, su interrelación, y de los procesos de

elaboración, colocación y compactación (Coinsky et al., 1994). Los ligantes

asfálticos modificados son productos concebidos para superar las propiedades

del asfalto original (las cuales dependen de su contenido de asfaltenos, resinas y

aceites), mejorando así el desempeño del pavimento a largo plazo. Si bien los

modificadores pueden afectar muchas propiedades, la mayoría de ellos intenta

reducir la dependencia de la temperatura, el endurecimiento por oxidación del

cemento asfáltico y la susceptibilidad a la humedad de la mezcla asfáltica

(Coinsky et al., 1994; Sheu, Storm y Mullins, 1995).

III. Emulsiones asfálticas catiónicas a temperaturas menores a 5 C

A. EMULSIONES CATIÓNICAS

En las emulsiones catiónicas las partículas de asfalto se cargan positivamente

presentando por tanto afinidad por los cuerpos de carga negativa. Los

emulsionantes que las producen son sales cuaternarias de amonio como

el bromuro de cetil Irimetril amonio el cual forma un anión de bromo y un catión

que es el radical cetil trimetril amonio cargado positivamente que rodea a las

partículas de betún y se adhiere con gran facilidad a los áridos que presentan

carga débil negativa.

Esta carga atrae a las partículas de betún generando en parte la rotura de la

emulsión que continúa su rotura por evaporación del agua.

La proporción de emulsionante va del 2% al 3% en peso de emulsión, en

función de la estabilidad que se desee conferir al sistema.

Las propiedades de estas emulsiones son diferentes pero ambas poseen una

gran adhesividad frente a los áridos.

Cuando una emulsión está sometida a temperaturas inferiores a cero grados

el agua de la misma se congela.

Al descongelarse, la emulsión se rompe total o parcialmente quedando

inutilizada para su uso. A veces a temperaturas bajas, por encima de los cero

grados, se producen alteraciones de los jabones empleados como emulsionantes,

especialmente en los sódicos.

El tiempo de rotura es un factor decisivo en la aplicación en obra de cada tipo

de tratamiento, según la resistencia que se desee obtener en las primeras horas,

con vistas a la apertura al tráfico, la compactación, la resistencia a la lluvia, etc.

B. CARACTERÍSTICAS DE LAS EMULSIONES

1. Contenido de agua

Las emulsiones para carreteras pueden contener porcentajes variables de

agua según el tipo de emulsión de que se trate, en esencial conocer el porcentaje

de agua, si se requiere cuantificar con exactitud la cantidad real de aglutinamiento

asfaltico usado en la carpeta El contenido de agua de una emulsión, puede variar

para adaptarse a técnicas particulares de aplicación.

2. Viscosidad

La viscosidad de una emulsión, es una valoración de sus propiedades de flujo

y no tiene relación con la viscosidad del asfalto disperso. La viscosidad se

condiciona principalmente por la proporción de asfalto presente en la emulsión.

La viscosidad de una emulsión debe ser lo suficientemente baja para poder

regarla mediante petrolizadoras convencionales o para que cubra con facilidad la

el agregado en una mescladora, pero al mismo tiempo será lo suficientemente

viscosa para no escurrirse ni en la carretera durante su riego, ni en la superficie

del agregado durante el mesclado.

3. Estabilidad de Almacenamiento.

Permite un tiempo mayor o menor entre la fabricación y el empleo de la

emulsión, depende fundamentalmente de la naturaleza de la cantidad del

emulsificante y tamaño de las partículas en dispersión

Velocidad de Rompimiento en Función de distintas variables como son,

naturaleza del ligante asfaltico naturaleza y cantidad del emulsificante, naturaleza

de los agregados y naturaleza electroquímica de la propia emulsión.

4. Adherencia

Es sin duda la característica más importante de cualquier ligante asfaltico y

por lo tanto también de las emulsiones. Podemos definir como la capacidad de un

ligante o cementante asfaltico para quedar ben fijo en el agregado, recubriéndolo

in peligro de que se desplace, incluso en la presencia de agua o tráfico.

5. Mecanismos de rompimiento de una emulsión

Otra característica principal es la del “rompimiento” y hablar de rompimiento

de una emulsión , significa que estamos hablando de una deposición del asfalto

de los demás componentes(agua y agente emulsificante), es decir, una

separación de los glóbulos de asfalto de la fase acosa, esto se logra cuando as

partículas de asfalto no se pueden evaporar, hay que lograr que el agua si lo haga

y muchas de las veces la misma naturaleza se encarga de la evaporación con la

temperatura, vientos o humedad, etc. Con esto el residuo asfaltico retiene todas

sus propiedades tales como: adherencia, durabilidad y resistencia del cemento

asfaltico del cual provienen.

Las emulsiones catiónicas rompen tanto como materiales básicos como con

los ácidos, razón por la cual su utilización es mucho más frecuente.

La ruptura puede producirse con mayor o menor velicad y varía en función de

diversos factores, entre los cuales se encuentra la formulación de la emulsión,

según se observa a continuación:

La velocidad de ruptura AUMENTA cuando el pH de la emulsión

catiónica AUMENTA.

La velocidad de ruptura Disminuye cuando la viscosidad de la emulsión

AUMENTA.

Las emulsiones de ruptura rápida se utilizan para los riegos superficiales y

riegos de penetración, mientras que las emisiones de ruptura lenta se utilizan

para obras de impregnación, mezclas asfálticas y micro-concretos en frio.

a) Ruptura por evaporación de Agua

La película que forma el agua sobra la superficie del agregado pétreo, y al

evaporarse provoca una concentración de glóbulos de asfalto el cual provoca un

aumento en la fuerza de atracción molecular, que sobrepasa la fuerza de

repulsión electrostática.

Por otra parte, la evaporación del agua, en las emulsiones acidas, la

concentración o base aumenta de tal manera que sobrepasa cierto límite que

provoca el rompimiento de la emulsión.

b) Ruptura por dilución

Si se diluye una emisión con agua pura, llega a producirse el rompimiento por

un fenómeno inverso al que se produce por evaporación. A medida que la

alcalinidad de la fase acuosa va disminuyendo por la dilución, las moléculas de

emusificante van desplazándose hacia ella hasta abandonar por completo al

asfalto, cuyos glóbulos se unen, produciendo el rompimiento de la emulsión.

c) Ruptura por congelamiento

Este rompimiento puede producirse por la atracción de las propiedades del

jabón empleado como emulsificante. El fenómeno puede tener lugar a

temperaturas superiores a 0C y se manifiesta con mayor intensidad en los

jabones sódicos que en los potásicos.

Si el enfriamiento llega al extremo de producir congelación el agua, al producir

el deshielo la emulsión rompe completamente o presenta cantidad de partículas

gruesas que la hacen inutilizable. Las emulsiones muestran gran estabilidad al

rompimiento al mezclárseles con CLORURO DE CALCIO.

d) Ruptura por Reacción

Puesto que en presencia de la fase acuosa de la emulsión, el material pétreo

forma una capa de ionización superficial. Intercambiando iones formando un

compuesto insoluble alrededor de material provocando la ruptura de la emulsión y

esto entraña la adhesión del asfalto al material. DE acuerdo al material Alcalino o

Acido

e) Materiales Alcalinos

En los materiales del tipo alcalino como los calcáreos, constituidos por

CO3Ca y puesto en presencia de una emulsión asfáltica, carbonato de calco,

pasa a disolverse en el agua en forma de iones.

Las partes de los Cationes(Ca+2) van hacer absorbidos sólidamente a la

superficie del material en razón de su afinidad por los aniones(CO3+), mientras

que el resto de cationes(Ca+2), así como los aniones (CO3+) penetran en la fase

acuosa.

(1) Para el caso de emulsiones catiónicas

Si la emisión utilizada es del tipo catiónica, se lleva a cabo un tanque de

material calcáreo por ácido contenido en la fase acuosa con la siguiente

formación de cloruro de calcio que se disuelve en el agua.

Los cationes de calcio son utilizados para la formación del cloruro y son los

aniones de carbonato quienes van a tapizar la superficie del material.

Así nos encontramos con glóbulos de asfalto cargados positivamente, y la

superficie del material, recubierta de aniones (CO3-)

Los glóbulos de asfalto serán atraídos hacia la formación de un compuesto

INSOLUBLE (carbonato de amina), verdaderamente cementante en el del

material calcáreo y el asfalto.

(2) Materiales Ácidos

Los materiales Ácidos están constituidos por sílice pura o por silicatos. En

presencia de un material acido, los glóbulos de asfalto de una emulsión catiónica,

cargados positivamente son atraídos por los iones (SiO4)-4 que recubren el

material.

LA sobrecubierta protectora de los aniones cloruro es neutralizada por los

cationes hidrogeno (H+).

Uso de las emulsiones considerando su mecanismo de ruptura de una

emulsión, diremos que las emulsiones tanto aniónicas y catiónicas están divididas

en 3 tipos principales, según el grado de rompimiento.

Emulsiones de rompimiento rápido

Emulsiones de rompimiento Medio

Emulsiones de rompimiento Lento

C. Propiedades de las emulsiones.

Las propiedades de las emulsiones asfálticas se determinan mediante las

siguientes pruebas:

Viscosidad.

Residuo de destilación % mínimo.

Carga de partículas.

Potencias de hidrogeno (pH) máximo

Penetración en residuo.

Densidad a 25 C

Retenido en malla N20

Asentamiento

Miscibilidad con cemento portland

Cubrimiento del agregado.

1. Viscosidad

Se determina en forma similar que para el caso de cemento asfaltico

empleando el viscosímetro saybolt-furol y calentando las emulsiones alas

temperaturas de prueba especificadas.

La viscosidad de una emulsión a una determinada temperatura, depende

principalmente de la proporción de cemento asaltico presente en la mulsión y de

la distribución del tamaño de los glóbulos de asfalto.

La viscosidad de la emulsión debe ser lo suficientemente baja para poder

regarla mediante las petrolizadoras convencionales y para ye cubra con facilidad

a los materiales pétreos o superficies a los que se aplica, pero al mismo tiempo

será lo suficientemente viscosa para no escurriese en la carretea durante su

riego.

2. Residuo de la Destilación

Esta prueba determina las proporciones de cemento asfaltico y de agua en el

producto. La prueba obtiene como resultados la penetración, solubilidad y

ductilidad, para conocer las características de lceent asfaltico empleado en su

elaboración.

3. Carga de partículas

Esta prueba sirve para la identificación de las emulsiones catódicas de RR y

RL. Consiste en sumergir dos electrodos en una muestra de emulsión,

conectados a una fuente de corriente directa. Después de un tiempo especificado

en que se hace pasar la corriente eléctrica, se examinan los electrodos para

determinar en cuál de ellos se ha depositado el asfalto. Un depósito o adherencia

de asfalto en el cátodo revelara que se trata de una emulsión catódica.

4. PH de la Emulsión.

Esta prueba se usa únicamente para determinar si la emulsión es acida o

básica. Se si un potenciómetro o medidor de pH para realizar la prueba, la cual

consiste en colocar la muestra de la emulsión dentro de un recipiente o charola e

insertar dos electrodos de vidrio en conexión con el potenciómetro. Se mide en el

aparato la diferencia del potencial en unidades de pH o en mili voltios, que son

indicadores de grado de la muestra.

5. Asentamiento

Esta prueba determina la tendencia de los glóbulos del asfalto a unirse entre

sí durante el almacenamiento de la emulsión. La prueba consiste en mantener

cierto volumen de emulsión en una probeta graduada, durante un número

determinado de días, al cabo de los cuales se toman muestras de la parte

superior y del fondo de la provea.

Estas muestras se pesan y se calientan hasta que toda el agua se evapore.

Se obtiene en cada una de ellas el porcentaje de residuo y se determina la

diferencia, la cual será una medida de asentamiento.

6. Retenido en la malla N 20

Esta prueba complementa a la prueba de asentamiento y tiene un propósito

similar. Se usa para determinar cuantitativamente el porcentaje de cemento

asfaltico presente en la emulsión en la forma de glóbulos relativamente grandes.

Tales glóbulos tendrían a producir cubrimiento o uniformes en las partículas del

material pétreo.

7. Miscibilidad en Cemento Portland

Esta prueba se efectúa a las emulsiones de rompimiento lento, tiene por

objetivo asegurar productos sustancialmente inmunes a una rápida coalescencia

o floculación de las partículas del asfalto al entrar en contacto con materiales o

suelos finos.

Para llevar a cabo la prueba se mezclan completamente cantidades

especificadas de una emulsión asfáltica y cemento portland. A LA mezcla se lava

después sobre una malla Numero 14 y se determina el peso del material retenido,

se reporta este peso como porcentaje total de la mezcla. Generalmente se usan

para la prueba 100cm3 de mulsión y 50 g de Cemento portland.

8. Cubrimiento del Agregado.

Esta prueba tiene un triple objetivo, ya que intenta determinar la capacidad de

una emulsión a:

Cubrir completamente al agregado.

Soportar a la acción de mezclado mientras permanece como pelicula

sobre el agregado.

Resistir la acción de lavado con agua después de determinado el

mezclado.

Su principal finalidad es la de identificar que emulsión es adecuada para

mezclarse con el agredido de origen calizo.

Para efectuar esta prueba se cubre con polvo e carbonato de calcio el

agregado seco que se va a utilizar en la obra y luego se mezcla con la emulsión

asfáltica. Aproximadamente la mitad de la mezcla se coloca sobre un papel

absorbente. El resto de la mezcla se rocía con agua y se lava hasta que el agua

IV. CONCLUSIONES

Como estas fallas son la acumulación de pequeñas deformaciones

permanentes, es necesario incrementar la resistencia de las mezclas no

sólo utilizando cemento asfáltico más viscoso, sino un tipo de asfalto que

se comporte más como un sólido elástico a altas temperaturas del

pavimento y así tenga una mejor recuperación elástica que evite la

acumulación de deformaciones plásticas permanentes. Así, cuando se

aplique la carga, el cemento asfáltico actuará como una banda elástica

recuperando su posición original luego del paso de la carga en lugar de

deformarse.

Cuando se evalúan las causas de deformación permanente, las

propiedades volumétricas de la mezcla asfálticas tienen un rol fundamental.

Dentro de los parámetros volumétricos, en ocasiones se recomienda

disminuir el contenido de asfalto de las mezclas, mediante el manejo de la

granulometría del agregado y valores bajos en el contenido de vacíos.

El contenido de vacíos de aire influye en la deformación permanente, ya

que un porcentaje alto de contenido de vacíos puede implicar una

deficiente compactación de la carpeta asfáltica y por lo tanto la posibilidad

que se presenten fallas de asentamiento o ahuellamiento de tipo

estructural pudiendo ser el resultado de un mal proceso constructivo; por

otro lado un bajo contenido de vacíos pueden generar exudación del

cemento asfáltico en zonas de altas temperaturas ocasionando el

desplazamiento de la mezcla asfáltica en la parte superior de la carpeta,

pudiendo luego producirse ahuellamiento por deformación plástica.

Una compactación eficiente de la mezcla asfáltica, con el equipo de

construcción adecuado y a una temperatura dentro del rango aceptable de

compactación, ayuda a prevenir la formación de ahuellamientos. Evitar la

segregación de la mezcla asfáltica durante el transporte y el extendido de

la mezcla es un factor favorable para la estabilidad de la mezcla evitando

la deformación de la misma.

Las emulsiones catódicas son las más utilizadas, pues el rompimiento se

da con ambos materiales.

Las emulsiones de Rompimiento rápido son adecuadas para tratamientos

superficiales y no son adecuadas para mezclarse con agregados pétreos.

Se utilizan para:

o Riego de gravillao Riego de ligao Curado de concretoso Trabajos de bacheo.

Las emulsiones de rompimiento medio permiten el mesclado antes de su ruptura con agregados pétreos de cierta granulometría no finos... Se usan en:

o Reavivación de un pavimento asfaltico antiguo.o Mesclas prefabricadas para bacheo o re nivelación.

Emulsiones de Rompimiento Lento permiten el mesclado con finos con suficiente estabilidad química y mecánica para cualquier trabajo en el cual, se requiera la mescla con material pétreo.

V. BIBLIOGRAFÍA

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12.Huamán N (2010). Deformación Permanente en las Mezclas Asfálticas y el

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13.Huamán N (2011). El Estado del Arte de los Pavimentos Asfálticos. Curso

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Asociación Española de la Carretera: www.aecarretera.com

Asociación Mejicana del Asfalto: www.amaac.org.mx

Comisión Permanente del Asfalto - argentina: www.cpasfalto.org

Instituto Chileno del Asfalto: www.ichasfalto.com

Instituto Brasileño de Petróleo: www.ibp.org.br

Ministerio de Transportes y Comunicaciones: www.mtc.gob.pe

VI. ANEXOS