Mecánica de materiales y ensayos

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Puesto que la mayoría de los áridos presentan cargas superficiales positivas (como por ejemplo la cal) o negativas (como los áridos silíceos) tienden a ser compatibles con las emulsiones amónicas o catiónicas, respectivamente. De todos modos, algunos fabricantes de emulsiones pueden obtener emulsiones que se unen bien con tipos de áridos específicos, independientemente de su carga superficial.

Aunque las emulsiones y los asfaltos fluidificados pueden utilizarse en las mismas

aplicaciones, el empleo de las emulsiones se está incrementando, porque no requiere el uso de disolventes costosos y peligrosos.

Usos del asfalto

El principal uso del asfalto se encuentra en la construcción y mantenimiento de pavimentos.

Además, también se utiliza en el sellado e impermeabilización de diversos componentes estructurales, como por ejemplo tejados y cimientos subterráneos.

La selección del tipo y calidad del asfalto depende del tipo construcción y del clima que exista en la región. Los cementos asfálticos, también denominados aglomerantes asfálticos, se utilizan normalmente para fabricar hormigón asfáltico de mezcla en caliente para la capa superficial de los pavimentos de asfalto. El hormigón asfáltico también se emplea en el parcheo y reparación de todo tipo de pavimentos, tanto de asfalto como de hormigón de cemento portland. Los asfaltos líquidos (emulsiones y fluidificados) se emplean en aplicaciones de mantenimiento de pavimentos, como por ejemplo para la aplicación de riegos pulverizados, tratamientos superficiales, lechadas asfálticas y micropavimentos.

Los asfaltos liquidos también pueden emplearse para sellar las grietas de los pavimentos. Los asfaltos se mezclan también con áridos para fabricar mezclas frías. Las mezclas frías se usan normalmente para el parcheo (cuando no hay disponible hormigón asfáltico de mezcla en caliente), la estabilización de las bases y sub-bases de los pavimentos y para recubrimiento de carreteras de bajo volumen de tráfico.

Aplicación del asfalto en pavimento

- Asfalto de mezcla en caliente

Mezla cuidadosam ente diseñada de asfalto y áridos. Aplicacion: Superficie de los pavimentos, parcheo.

- Mezcla fría: Mezcla de áridos y asfalto líquido. Aplicacion: Parcheo, superficie de carreteras de bajo volumen de tráfico, base asfáltica estabilizada.

- Riego pulverizado: Pulverización de una emulsión de asfalto diluido sobre la superficie de un pavimento existente. Aplicación: Sellado de la superficie de un pavimento existente.

- Capa de imprimación: Capa que se pulveriza para unir la base de árido y la superficie de hormigón asfáltico. Aplicación: Construcción de pavimento flexible.

- Capa ligante: Capa que se pulveriza entre capas sucesivas de hormigón asfáltico. Aplicación: Construcción de pavimentos nuevos o entre un pavimento existente y una capa superpuesta.

- Tratamiento superficial: Capa de emulsión asfáltica (o de cemento asfáltico, o de asfalto fluidificado) que se pulveriza, seguida de una capa de árido. Aplicación: Mantenimiento de pavimentos existentes o superficies de carreteras con un bajo volumen de tráfico.

- Lechada asfáltica: Mezcla de emulsión, árido fino de granulometría correcta y agua. Aplicación: Reparación de la superficie de carreteras con un bajo volumen de tráfico.

- Micro pavimento: Mezcla de emulsión modificada con polímeros, árido fino triturado de granulometría correcta, relleno mineral, agua y aditivos. Aplicación: Texturado, sellado, relleno de grietas, relleno de rodadas y nivelacion es de poca importancia.

SUSCEPTIBILIDAD TERMICA DEL ASFALTO

La consistencia del asfalto se ve enormemente afectada por la temperatura. El asfalto se vuelve quebradizo a bajas temperaturas y se reblandece a temperaturas altas.

La viscosidad del asfalto se reduce a medida que la temperatura aumenta.Cuando se mezcla el asfalto con áridos, la mezcla se comportará correctamente solo en caso en que la viscosidad del asfalto se encuentre comprendida dentro de un rango óptimo. Si la viscosidad del asfalto es superior al rango óptimo, la mezcla será demasiado quebradiza y susceptible a la aparición de grietas a bajas temperaturas

Cuando la viscosidad está por debajo del rango óptimo, la mezcla fluirá con facilidad, lo que provocará una deformación permanente (rodadas).

Debido a la susceptibilidad térmica, es necesario seleccionar el grado del cemento asfáltico de acuerdo con el clima de la región. La viscosidad del asfalto debe encontrarse preferentemente dentro del rango óptimo correspondiente al rango anual de temperaturas de esa área. En climas fríos, se utilizan asfaltos de grado suave, mientras que los de grado duro se emplean en climas cálidos.

CARACTERISTICAS DEL ASFALTO

Hay disponibles muchas pruebas que permiten caracterizar el cemento asfáltico. Algunas de ellas son utilizadas habitualmente por los organismos relacionados con la construcción de autopistas y carreteras, mientras que otras se emplean en la investigación.

Puesto que las propiedades del asfalto son extremadamente sensibles a la temperatura, todas las pruebas del asfalto deben realizarse a una temperatura especificada dentro de unas tolerancias muy estrictas (Instituto del asfalto, 1989).

Antes de las investigaciones del SHRP, las especificaciones del cemento asfáltico se basaban en medidas de la viscosidad, la penetración, la ductilidad y la temperatura del punto de ablandamiento. Estas medidas no son suficientes para describir de forma adecuada las propiedades viscoelásticas y de fallo del cemento asfáltico que son necesarias para relacionar las propiedades del aglomerante asfáltico con las propiedades de las mezclas

y con el comportamiento de los pavimentos.

Las nuevas especificaciones de los aglomerantes PG se diseñaron para proporcionar propiedades relativas al comportamiento que puedan ponerse en relación de forma racional con el comportamiento de los pavimentos (McGennis, 1994).

- Enfoque de caraterizacion PG:

Las pruebas PG usadas para caracterizar los aglomerantes asfálticos se realizan para temperaturas de pavimento que representan los puntos superior,