Ingenieria

MATERIALES BITUMINOSOS

Los materiales bituminosos son sustancias de color negro sólidas o viscosas, dúctiles, que se ablandan

por el calor y comprenden a aquellos cuyo origen son los crudos petrolíferos como también a los

obtenidos por la destilación destructiva de sustancias de origen carbonoso.

El betún es uno de los materiales de construcción más antiguos que existen; ya en Mesopotamia y en el

valle del Indo (3.800 a. de c.), se empleaba el betún natural como material aglomerante en albañilería, en

la construcción de caminos y en la impermeabilización de estanques y depósitos de agua.

Los primeros productos que se emplearon fueron betunes naturales pero en la actualidad el uso que se

hace de éstos es muy reducido y casi la totalidad de los productos bituminosos empleados en la

construcción proceden de la destilación del petróleo o de carbones. Los materiales bituminosos pueden

dividirse en dos grandes grupos: betunes y alquitranes. Ambos presentan una serie de propiedades

análogas y de diferencias muy significativas: los dos son termoplásticos y poseen una buena adhesividad

con los áridos; sin embargo, la viscosidad de los alquitranes se encuentra más afectada por las

variaciones de temperatura que la de los betunes y además su envejecimiento es mucho mayor que el

de éstos.

7.1 TIPOS DE MATERIALES BITUMINOSOS

ALQUITRAN

Son productos bituminosos semisólidos o líquidos que se obtienen por destilación, en ausencia de aire,

de sustancias orgánicas que posean materias volátiles, fundamentalmente, hulla, lignito o madera. El

alquitrán más empleado en la construcción es el de hulla obtenido como subproducto en las fábricas de

gas ciudad

A la palabra alquitrán debe seguir el nombre de la materia de la que procede: hulla, esquistos, madera,

etc., debiendo indicarse también el proceso de fabricación. Se denomina brea al residuo fusible,

semisólido o sólido, negro o marrón oscuro, que queda después de la evaporación parcial o destilación

fraccionada del alquitrán o sus derivados.

El alquitrán no se obtiene como producto, sino como subproductos. Normalmente estos carbones

vegetales (hulla, antracita), los calentamos para que se desprendan los hidrocarburos que guardan en su

interior y entonces obtenemos el gas ciudad. Este gas va por unas tuberías, y en las tuberías

encontramos un residuo viscoso que es a lo que llamamos alquitrán en bruto. Este alquitrán se le somete

a un proceso de destilación, donde vamos separando aceites de distinta finura, y al final nos va a quedar

Escuela Politécnica Superior de Ávila

Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales

Ingeniería Técnica de Obras Públicas

Tema 7: Materiales Bituminosos

Profesor: Alberto Villarino Otero

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Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

sólo la brea. Con la brea y con aceites de distintas densidades, vamos a obtener el alquitrán con el que

vamos a trabajar.

Las especificaciones españolas consideran dos tipos de alquitranes, AQ y BQ, según los tipos de breas y

aceites que entren en su composición. Los del tipo A contienen brea más dura y aceites más volátiles

que los del tipo B. Se subdividen en subtipos, de acuerdo con la composición y viscosidad de los

mismos; así p.ej., en el AQ-38, las letras indican su composición y el número la temperatura de

equiviscosidad.( temperatura a la cual tienen la misma viscosidad).Se consideran los siguientes:

AQ-38 AQ-46 AQ-54 BQ-30 BQ-38 BQ-46 BQ-58 BQ-62

El análisis químico elemental de un producto bituminoso, bien sea betún o alquitrán, no indica nada

sobre las propiedades de este producto; prácticamente todos los productos tienen una composición

química parecida; debido a ello, para caracterizar a un producto bituminoso hay que hacerlo a través de

sus propiedades físico-químicas.

BETUNES

Son mezclas de hidrocarburos naturales, o pirogenados (aquellos que se han sometido a tratamientos de

calor), o de sus combinaciones y que pueden ser gaseosos, líquidos, semisólidos y sólidos, solubles por

completo en sulfuro de carbono. Los hay naturales y artificiales.Los betunes naturales o nativos son

líquidos viscosos o compuestos sólidos constituidos por mezcla de hidrocarburos y sus derivados no

metálicos. Los betunes artificiales proceden del petróleo obteniéndose por: destilación, oxidación o

cracking.

Betunes Naturales

Se encuentran en la naturaleza formando lagos (el de Trinidad), mezclados con arena o arcilla, y a veces

impregnando rocas. Son poco abundantes y su extracción no presenta gran interés. El origen de estos

betunes está en los petróleos que han subido a la superficie a través de fisuras y se han depositado allí;

con el tiempo los materiales mas ligeros que lo componían se evaporaron, quedando los componentes

de mayor viscosidad. Estos lagos se siguen explotando en USA y Sudamérica. Si estos betunes, los

unimos a betunes artificiales, pues les confieren mejoras en cuanto a resistencias y durabilidad. A veces

estos betunes impregnan rocas porosas y se las conoce como rocas asfálticas; y fueron el primer

material bituminoso utilizado en pavimentación.(en Francia, Italia, País Vasco... podemos encontrar estas

rocas).

Betunes Artificiales

Se obtienen a partir del petróleo sometiendo al mismo, después de una destilación fraccionada a

temperatura ambiente, en la que se recogen éteres y aceites ligeros, a otro proceso de destilación

fraccionada en caliente y vacío para obtener aceites pesados y grasas sin que se produzca el cracking

que se origina con temperaturas más altas.

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Reciben el nombre de betunes asfálticos los naturales o nativos y los artificiales. Los betunes asfálticos

preparados por destilación de hidrocarburos naturales se presentan como sólidos o semisólidos a la

temperatura ambiente por lo que, para poder utilizarlos en obra, es preciso calentarlos a fin de reducir su

viscosidad. Estos betunes se llaman también

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