Betun

Betún

Resumen: La utilización del betún como ligante en las mezclas bituminosas para pavimentación presenta muchas ventajas, pero también algunas limitaciones derivadas de su comportamiento viscoelástico. Dicho comportamiento conlleva el que alguna de sus propiedades sean altamente susceptibles a la temperatura o a la frecuencia de carga. A temperaturas bajas presenta una fuerte tendencia a la fragilización y por tanto a la fisuración del pavimento y a temperaturas altas, la disminución de la viscosidad lo hace susceptible a la deformación permanente incluso bajo esfuerzos pequeños. Los betunes modificados con polímeros (BIVI7P) son aquellos a los que se le ha adicionado algún polímero con el objetivo de mejorar las propiedades de los pavimentos en los que intervienen. Con ello se pretende modificar las propiedades visco elásticas del ligante y, así actuar sobre la elasticidad y flexibilidad de la mezcla bituminosa y la consistencia y durabilidad de la misma una vez puesta en obra. De este modo se pueden evitar figuraciones, deformaciones y desprendimientos del pavimento bituminoso. Uno de los polímeros que puede producir mejoras importantes en el betún como ligante asfáltico es el polietileno. Además de conducir a ligante dotados de baja susceptibilidad térmica con elevados puntos de reblandecimiento, proporcionando a las mezclas una alta resistencia a la deformación plástica y una alta capacidad de absorción de cargas, es una de las poli olefinas de menor coste, mayor disponibilidad en el mercado, y mayor abanico de grados y propiedades. Por otro lado el polietileno es una de las poli olefinas más fáciles de reciclar y este hecho hace que el interés por consumir polietileno reciclado, utilizable en pavimentación, haya aumentado en los últimos años. Sin embargo, el polietileno es incompatible termodinámicamente con el betún, lo que provoca la escasa estabilidad de la mezcla betún-polietileno, con una tendencia clara a la separación de fases (por coalescencia, floculación y cremado) principalmente a altas temperaturas: el tiempo que permanece la mezcla homogénea no suele superar lh. Este hecho ha restringido el uso comercial de los betunes modificados con polietileno. En la presente Tesis se proponen cuatro compatibilizan tés de la mezcla betún polietileno que pueden actuar de distinto modo sobre los mecanismos de estabilización de la mezcla: el ácido poli fosfórico aumentando el impedimento estérico a la separación de fases; el copolímero EVA aproximando los valores de los parámetros de solubilidad de Hilldebrand (6) del betún y el polietileno; un extracto aromático (Repex E7) reduciendo el Índice de Inestabilidad coloidal del ligante y el peróxido de dicumilo anclando químicamente el polímero al betún. El objetivo es estudiar el efecto de los cuatro compatibilizan tés propuestos sobre la compatibilidad de los sistemas betún-polietileno y su estabilidad al almacenamiento. De los resultados obtenidos se puede concluir que, si bien con todos ellos se consigue algún aumento de estabilidad, son sistemas muy sensibles tanto al origen, composición química y consistencia del betún como al grado de polietileno utilizado como modificante del betún y solamente en algunas condiciones se consigue cumplir la normativa vigente para betunes modificados con polímeros. En el caso de utilizar betunes de origen asfáltico, más difíciles de estabilizar, se consigue la máxima estabilidad al almacenamiento utilizando peróxido de dicumilo como aditivo, en proporciones menores del 0,45%. Cuando se utilizan betunes paranínficos de alta penetración, el aditivo que produce mejor compatibilización es el EVA (2%) mientras que para betunes de baja penetración la mayor compatibilidad se logra con ácido polifosfórico (1%).

Para otros usos de este término, véase Betún (desambiguación).

Bitumen natural.

Bitumen

El betún o bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos altamente viscosa, negra, pegajosa, completamente soluble en disulfuro de carbono y compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos poli cíclicos.

El betún es la fracción residual (el fondo) resultante de la destilación fraccionada del petróleo. Es la fracción más pesada y la que tiene el punto de ebullición más elevado. No debe ser confundido con el asfalto (al que a veces se llama 'betún de Judea' o 'judaico', pero que es una mezcla de minerales y betún) ni con el alquitrán (que se obtiene de la destilación destructiva del carbón y es químicamente diferente). Estas mezclas de materiales bituminosos eran utilizadas en construcciones de caminos y albañilería, en Mesopotamia y el Valle del Indo. Además, en Egipto, el bitumen fue empleado en momificaciones, hasta el año 3000 a.C.

La mayoría de los betunes contienen azufre y varios metales pesados como níquel, vanadio, plomo, cromo, mercurio y también arsénico, selenio y otros elementos tóxicos. Los betunes pueden lograr una buena conservación de plantas y animales, que forman fósiles en las rocas.

Usos

El betún se usa primordialmente para pavimentar carreteras y calles, en forma de hormigón asfáltico.

Sus otros usos son en productos para impermeabilizar como botas de vino, incluyendo el papel alquitranado para el sellado de techos y tejados, impermeabilización de obras con el objeto de prevenir la acción del desplazamiento del água, impermeabilización de edificios, de canales, de presas de tierra, etc. También es la principal materia prima para la explotación petrolera de las arenas bituminosas actualmente bajo desarrollo en Alberta (Canadá).

En el pasado, el betún se usó para impermeabilizar barcos (brea), e incluso como un recubrimiento en construcción. Es posible que la ciudad de Cartago ardiera fácilmente debido al extensivo uso del betún en su construcción.

El betún también se halla en los meteoritos, rocas arcaicas, mineralizaciones de cobre y zinc, y en cuevas. Es posible que el betún sea el principal material formado durante la acreción de la tierra y fuera procesado por las bacterias que consumen hidrocarburos.

Aplicaciones en el cambio climático

Debido a la cada vez mayor preocupación por el cambio climático provocado por la contaminación atmosférica, debida en su mayor parte a la quema de combustibles fósiles,[ se ha impulsado la introducción de alternativas al betún que sean más respetuosas con el medio ambiente y menos tóxicas. El betún puede

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