PAVIMENTOS

TEMA : Materiales Bituminosos y Asfalto .

INTEGRANTES :• Marcas Sedano ,Cristhian .• Montero León , Melisa Mishel . • Chavez Mejia , Juan Carlos• Piñas Tacza , Jenner.

DOCENTE : Ing . Álvaro Ramoz .

MATERIALES BITUMINOSOS

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1.DEFINICION

• Los materiales bituminosos son sustancias de color negro, sólidas o viscosas, dúctiles, que se ablandan por el calor y comprenden aquellos cuyo origen son los crudos petrolíferos como también los obtenidos por la destilación destructiva de sustancias de origen carbonoso.

• Los primeros productos utilizados fueron los betunes naturales , con el paso del tiempo y la ciencia , se utilizan los betunes químicos .

2. DIVISION DE LOS MATERIALES BITUMINOSOS .

• Los materiales bituminosos pueden dividirse en dos grandes grupos : Bitúmenes y Alquitranes .

2.1 Bitumenes .• Son mezclas de hidrocarburos naturales,pirogendos .

(sometidos a tratamientos de calor), o combinaciones de ambos. Pueden presentar diversos estados: gaseosos, líquidos, semisólidos, y sólidos. Además y como ya hemos comentado pueden ser naturales o artificiales.

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2.1.1 Bitúmenes naturales .

• Se encuentran en la naturaleza formando lagos, mezclados con arena o arcilla, y a veces impregnando rocas. 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 más ligeros se evaporaron, quedando los componentes de mayor viscosidad .

2.1.2 Bitumenes Artificiales .

• Se obtienen a partir del petróleo sometiendo al mismo, después de una destilación fraccionada a temperatura ambiente, 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. Este cracking consiste en romper las cadenas de los hidrocarburos más largas y convertirlas en hidrocarburos de cadenas más pequeñas.

2.1.3 Bitúmenes fluidificados

• Se obtienen mezclando betunes duros con aceites ligeros (queroseno, gasolina, etc.). Tiene la ventaja de que no es preciso calentarlos para su utilización y los disolventes empleados tienen como única misión facilitar el trabajo en obra, ya que se eliminan en el proceso de curado.

2.1.4 Emulsiones Bituminosas

• Son mezclas de dos líquidos no miscibles, uno de los cuales se dispersa en forma de gotas muy pequeñas por el otro. Si se mezclan y agitan betún fundido y agua caliente se obtiene una emulsión, pero, en cuanto está en reposo las partículas dispersas empiezan a unirse hasta que se produce la separación del betún y el agua, lo que se denomina como emulsión rota

2.2 Alquitrán

• Son productos bituminosos semisólidos o líquidos que se obtienen por destilación en ausencia de aire. Existen distintos tipos de alquitrán: de hulla, lignito, esquistos o madera. Siendo el primero de ellos el más utilizado en obra.

. El alquitrán no se obtiene como producto, sino como subproducto. Normalmente se calientan los carbones vegetales (hulla, antracita) para que se desprendan los hidrocarburos que guardan en su interior y entonces obtenemos el gas ciudad.

3. PROPIEDADES DE LOS BETUNES ASFALTICOS .

• Para el estudio de las propiedades de los betunes asfálticos, no es suficiente con un análisis químico elemental, sino que se requiere un minucioso estudio de sus propiedades físico-químicas.

3.1 Penetración

• Es una medida de la consistencia del producto. Se determina midiendo en décimas de mm la longitud que entra una aguja normalizada en una muestra con unas condiciones especificadas de tiempo, temperatura y carga.

3.2 Susceptibilidad Térmica

• Es la aptitud que presenta un producto para variar su viscosidad en función de la temperatura

3.4 Índice de Penetración

• Valor que da la susceptibilidad térmica de los betunes y se obtiene de otros dos ensayos: el punto de reblandecimiento y el de penetración.

3.3 Envejecimiento.

• Los betunes se ponen en obra en estado plástico. Luego van endureciendo, aumenta la cohesión y crece la viscosidad y la dureza. Este fenómeno tiene lugar hasta llegar a una dureza determinada. A partir de ahí, la cohesión disminuye y el producto se vuelve frágil, muy sensible a los esfuerzos bruscamente aplicados y a las deformaciones rápidas.

3.5 Punto de Fragilidad Fraas

• El ensayo se aplica a los materiales sólidos o semisólidos y consiste en someter a una película del material que recubre una placa de acero a ciclos sucesivos de flexión a temperaturas decrecientes. Se define como Punto de Fragilidad Fraas la temperatura en ºC a la que, a causa de la rigidez que va adquiriendo el material, se observa la primera fisura o rotura en la superficie de la película.

4. TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LOS BETUNES ASFALTICOS .

• El betún asfáltico será transportado en cisternas calorífugas y provistas de termómetros situados en puntos bien visibles. Las cisternas deberán estar preparadas para poder calentar el betún asfáltico cuando, por cualquier anomalía, la temperatura de éste baje para impedir su trasiego. Asimismo, dispondrán de un elemento adecuado para la toma de muestras.

5. APLICACIONES

• La principal aplicación de los materiales bituminosos y a la que se destina el mayor porcentaje de su producción, se realiza en el campo de la pavimentación de carreteras, formando lo que se ha dado en denominar firmes flexibles. Otra aplicación importante, por el gran papel que desempeña en la construcción aunque no por el consumo de productos, es la impermeabilización tanto de obras hidráulicas como de edificios.

5.1 Pavimentos de carreteras

• Se pueden considerar las siguientes aplicaciones de productos bituminosos a firmes de carreteras: riegos sin gravilla (de imprimación, riegos de adherencia, de curado), riegos con gravilla, lechadas bituminosas y mezclas bituminosas en frío o en caliente.

5.2 Impermeabilizaciones

• Una de las aplicaciones más antiguas de los productos bituminosos ha sido la impermeabilización de obras frente al paso del agua procedente del terreno, de lluvia o contenida en depósito o tanques, así como en la protección de estructuras frente a la acción erosionante del agua en movimiento.

5.3 Impermeabilización de edificios

• El agua puede penetrar en una construcción a través de juntas entre las piezas que forman la cubierta, a través de fisuras, por paredes batidas por las lluvias y el viento, y también las humedades pueden proceder del terreno y ascender por capilaridad en los muros o en los cimientos

5.4 En masa

• Mezclando con los demás componentes del hormigón tierra de diatomeas impregnada de asfalto o emulsiones asfálticas.

5.5 Pinturas asfálticas

• Pinturas aplicadas en caliente de alquitrán o de betún, o pinturas aplicadas en frío de cutbacks o emulsiones. Es aplicable en superficies como: exteriores para la impermeabilización de terrazas, tejados, azoteas, paredes medianeras y en general todas las zonas exteriores que no estén sometidas a tránsito significativo y que por su situación se precise impedir el paso del agua

5.6 Membranas asfálticas prefabricadas

• Son telas orgánicas o inorgánicas saturadas de un betún fluido y recubiertas por varias capas superficiales de un betún de mayor dureza pero que tenga la suficiente flexibilidad para que las membranas puedan enrollarse y desenrollarse sin fisurarse. En muchas ocasiones se terminan en la superficie exterior o vista con una lámina de aluminio, o con un arenado.

5.7 Revestimiento e impermeabilización de canales

Tienen por finalidad impermeabilizar y proteger la superficie de la obra mediante la creación de una membrana continua que evite la pérdida de agua, crear una superficie resistente a la erosión que proporcione una pérdida de carga lo más reducida posible y estabilizar los márgenes de la obra.

5.8 Impermeabilización de presas de tierra y escollera

• Se reviste el paramento de aguas arriba por medio de una o dos capas de hormigón asfáltico de modo que se cree un revestimiento impermeable de unos 20 a 25 cm

ASFALTO

INTRODUCCION

Un pavimento asfáltico bien diseñado y apropiadamente construido dura muchos años. En la actualidad, el asfalto constituye la forma más efectiva para construir y pavimentar carreteras. Muchos estudios han probado que el costo inicial del pavimento asfáltico es frecuentemente menor que el concreto.Hoy en día es una de las industrias que menos daño ocasiona al medio ambiente, a tal punto que en el año 2002 la EPA (la Agencia de Protección del Medio Ambiente, USA) eliminó a las plantas de producción de asfalto de su lista de industrias consideradas mayores contaminantes del aire.

¿QUE ES ASFALTO?

• El asfalto es un producto negro, viscoso, pegajoso, que por sus propiedades y características tiene actualmente toda una variedad de usos. Por su versatilidad y fácil manejo es ampliamente utilizado en diferentes ramas de la construcción.

• La palabra "asfalto" proviene de los antiguos Griegos, de la palabra Griega "asphaltos", que significa "seguro".

• Aunque en los primeros tiempos los materiales asfálticos eran naturales, actualmente se obtienen artificialmente como producto del refinamiento del petróleo .

1. CARACTERISTICAS DEL ASFALTO

Es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes .Teniendo así las siguientes funciones :

a) Impermeabilizar la estructura del pavimento .

b) Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados .

2. USOS DEL ASFALTO .

• El asfalto es un material de vital importancia en la construcción civil. Su utilización tiene formas muy variadas, pero es usado principalmente como material para revestir carreteras, impermeabilizar o aislar estructuras (depósitos, techos, tejados, etc.), así como en la fabricación de baldosas, pisos y tejas.

• La importancia del asfalto es impedir la penetración del agua que proviene de las lluvias,

3. FUNCIONES DEL ASFALTO .

El asfalto se presta particularmente bien para la construcción por varias razones:

• Proporciona una buena unión y cohesión .

• Capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos.

• Impermeabiliza la estructura del pavimento .

• En la mayoría de los casos, al asfalto utilizado para pavimentar las calles .

4. ASFALTO EN REFINERIAS

4.1 Obtención del asfalto en refinerías

El crudo de petróleo es una mezcla de distintos hidrocarburos que incluyen desde gases muy livianos como el metano hasta compuestos semisólidos muy complejos, los componentes del asfalto. Para obtener este debe separarse las distintas fracciones del crudo de petróleo por destilaciones que se realizan en las refinerías de petróleo.

4.2 Destilación Primaria

Es la operación a que se somete el crudo. Consiste en calentar el crudo en hornos tubulares hasta aproximadamente 375ºC .

4.3 Destilación al Vacio

Para separar el fondo de la destilación primaria, otra fracción libre de asfáltenos y la otra con el concentrado de ellos, se recurre comúnmente a la destilación al vacio. Difiere de la destilación primaria, en que mediante equipos especiales se baja la presión (aumenta el vacio) en la columna fraccionada, lográndose así que las fracciones pesadas hiervan a menor temperatura que aquella a la que hervían a la presión atmosférica.

4.4 Desasfaltización con Propano o Butano

El residuo del vacío obtenido, contiene los asfáltenos dispersos en un aceite muy pesado, que, a la baja presión (alto vacio) y alta temperatura de la columna de vacío, no hierve (se destila).

5. TIPOS DE ASFALTO .

5.1 Asfaltos Oxidados o Soplados

Estos son asfaltos que han sido sometidos a un proceso de deshidrogenación y posteriormente a un proceso de polimeración. Este asfalto es expuesto a una elevada temperatura . 5.2 Asfaltos Sólidos o Duros

Son asfaltos con una penetración a temperatura ambiente menor que 10.

5.3 Fluxante o Aceite Fluxante .

Fracción de petróleo relativamente poco volátil empleada en ocasiones para ablandar el asfalto hasta la consistencia deseada.

5.4 Asfaltos Fillerizados

Asfaltos en cuya composición hay materias minerales finamente molidas que pasan por el tamiz # 200.5.5 Asfaltos Líquidos

Son materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida, por ello no se incluyen en el ensayo de penetración, cuyo límite máximo es 300. También se los denomina asfaltos rebajados o cutbacks.

Dentro de los asfaltos líquidos encontramos los siguientes productos:• Asfalto de curado rápido:

Es aquel cuyo disolvente es del tipo de la nafta o gasolina .

• Asfalto de curado medio:

El disolvente de este asfalto es queroseno .• Asfalto de curado lento:El disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco volátil .• Road oil:Es la fracción pesada del petróleo

5.6 Asfaltos Emulsificados

Son parte de los asfaltos líquidos.Es un sistema heterogéneo de dos fases normalmente inmiscibles (no se mezclan), como son el asfalto y el agua

CONCLUSIONES

El asfalto es de gran importancia por su aplicación en la pavimentación .Los materiales bituminosos son los mas utilizados en la construcción debido a su sellado e impermeabilización que dan a la estructura .

Los materiales bituminosos, haciendo énfasis en la importancia que éstas tienen en la moderna tecnología del proceso de asfaltado de carreteras. Estas tienen un sin número de ventajas sobre el asfalto caliente o el rebajado, por lo que es importante extender el empleo de este tipo de tecnología. La utilización de esta tecnología proporciona un ahorro en el proceso de asfaltado de las carreteras, revestimiento de muros, techos, etc. Proporcionando una mayor seguridad y mejor calidad de vida para el usuario de las mismas.

GRACIAS