Especificaciones Técnicas ASFALTADO

Especificaciones Técnicas ASFALTADO

Cementos Asfálticos

El producto que se obtiene en el fondo de la torre de destilación, posterior a la extracción de los componentes livianos, con dicho elemento se prepara el cemento asfáltico.

Los procesos de refinación para la obtención de asfaltos, dependen del rendimiento en asfalto que presenta el petróleo. En los petróleos que presentan bajo rendimiento, se utiliza la destilación en dos etapas: una a presión atmosférica, seguida de otra al vacío. Si el rendimiento del asfalto es alto, basta la etapa de destilación al vacío.

El proceso mas usado es el de destilación en dos etapas; pues produce asfaltos normalmente sin necesidad de instalaciones especiales. Consiste en una separación física de varios constituyentes del petróleo, por la diferencia de sus puntos de ebullición y condensación.

El crudo es bombeado a una unidad, calentado convenientemente, y entra a la torre de destilación atmosférica donde es parcialmente vaporizado. Las fracciones más livianas se evaporan sobre la torre. La diferencia de temperatura a lo largo de la torre, provoca la condensación de ésos vapores, formando corrientes líquidas, las que son retiradas lateralmente como productos específicos. Las fracciones mas pesadas permanecen en estado, líquido escurriendo al fondo de la torre, constituyendo la carga para la torre de fraccionamiento al vacío, después de un nuevo calentamiento.

En ésta torre las condiciones de operación permiten concentrar el residuo asfáltico y las variaciones de éstas condiciones permiten el ajuste de la penetración del residuo.

La penetración de un asfalto procesado es baja, con un aumento de la temperatura o vacío en la torre de fraccionamiento. Inversamente, temperaturas y vacíos menores producen asfaltos con penetraciones más altas. El asfalto procesado se denomina cemento asfáltico de petróleo y se clasifica según su penetración.

Los cementos asfálticos se designan por las letras CA, y se elaboran a partir de una combinación de asfaltos refinados de consistencia apropiada para trabajos de pavimentación. Se clasifican según su grado de dureza o consistencia, lo cual se mide a través de un ensaye de penetración en décimas de milímetros. Es así como podemos distinguir los tipos CA 40-50, CA 60-70, CA 85-1 00, CA 120-150, entre otros.

Características o propiedades deseables del cemento asfáltico:

Para los estudios técnicos y la construcción hay tres características o propiedades del asfalto importantes a considerar:

Consistencia:

Para caracterizar a los asfaltos es necesario conocer su consistencia a distintas temperaturas, puesto que son materiales termoplásticos que se licúan gradualmente al calentarlos. Consistencia es el término usado para describir el grado de fluidez o plasticidad del asfalto a cualquier temperatura dada. Para poder comparar la consistencia de un cemento asfáltico con la de otro, es necesario fijar una temperatura de referencia.

Si se expone al aire el cemento asfáltico en películas delgadas y se le somete a un calentamiento prolongado, como por ejemplo en las mezclas con agregado pétreo, el asfalto tiende a endurecerse y aumentar su consistencia. Se permite un aumento limitado de ésta, por lo cual un control no adecuado de la temperatura y del mezclado puede provocar un daño al cemento asfáltico, tanto como el servicio en el camino terminado.

Comúnmente, para especificar y medir la consistencia de un asfalto para pavimento, se usan ensayos de viscosidad o de penetración.

Pureza:

El cemento asfáltico se compone casi enteramente de betunes, los cuales por definición, son solubles en bisulfuro de carbono. Los asaltos refinados son, generalmente, mas del 99,5 % solubles en bisulfuro de carbono y por lo tanto, casi betunes puros. Las impurezas son inertes o insolubles, si existieran. Normalmente el cemento asfáltico, cuando sale de la refinería, está libre de humedad, pero puede haberla en los tanques de transporte. Si hay agua inadvertida, ésta provoca espumas cuando se calienta por encima de los 100 ºC (212 ºF).

Seguridad:

La espuma puede constituir un riesgo para la seguridad, por lo tanto las normas requieren que el asfalto no forme espuma hasta temperaturas de 175 ºC (347 ºF). El cemento asfáltico, si se le somete a temperaturas suficientemente elevadas, despide vapores que arden en presencia de una chispa o llama. La temperatura a que esto ocurre, normalmente es mas elevada que la de trabajo en obras de pavimentación. Sin embargo, para tener la certeza de que existe un adecuado margen de seguridad, se debe conocer el punto de inflamación del asfalto, lo que será estudiado en los próximos capítulos.

Caracterización de los Cementos Asfálticos

En la Argentina los cementos asfálticos se especifican por intermendio de su penetración de acuerdo a la norma IRAM 6604. Desde hace 25 años que en los EEUU, los mismos se especifican de dos maneras diferentes: penetración o viscosidad. Si bien todavia no es requerido especificamente por las Vialidades o Consecionarios Viales, las tendencias de requerimeintos de las empresas han llevado durante los últimos años a la exigencia de medir la viscosidad de los cementos asfálticos.

Los grados de cementos asfalticos mas usados son (pen 25ºC):

50/60 Zona Calida Norte Argentina

70/100 Zona Templada Centro Argentina

150/200 Zona Sur Sur Argentina

Ensayos de los cementos asfálticos.

a) Ensayo de viscosidad:

Permite conocer los valores de la resistencia del asfalto a fluir. Este ensayo se puede realizar a temperaturas de 60°C o de 135°C. A 60°C se efectúa la viscosidad absoluta y se utiliza un viscosímetro capilar, el cual se coloca en un baño de aceite a temperatura constante. Se incorpora el asfalto precalentado hasta que llegue a la marca de llenado.

Una vez que el sistema ha alcanzado la temperatura de 60°C, se aplica un vacío y se mide el tiempo en que tarda en desplazarse el asfalto por el capilar entre dos marcas consecutivas. Al multiplicarse este tiempo por el factor de calibración de viscosímetro, se obtiene el valor de la viscosidad absoluta en Poises. A temperatura de 135°C se realiza el ensayo de viscosidad cinemática y sus unidades son en centistokes.

b) Ensayo de penetración:

Se trata de un método de ensayo empírico antiguo, que permite medir la dureza o consistencia del cemento asfáltico. Consiste en la

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