IntroducciónLas emulsiones asfálticas fueron originalmente desarrolladas para resolver dificultades constructivas asociadas a la construcción con asfalto en caliente, y también fueron ideadas como aplicaciones para eliminar la emisión de polvo. El incentivo para reducir el consumo de combustibles en la crisis energética de los años 70, hizo que se generara un explosivo aumento en el uso de las emulsiones en la estabilización de agregado mineral, incluyendo el mezclado con material húmedo a temperaturas ambientales.

1.1 General1.1 GeneralConocer los diferentes tipos de emulsiones asfálticas Conocer los diferentes tipos de emulsiones asfálticas de acuerdo a las necesidades que exija un proyecto de acuerdo a las necesidades que exija un proyecto de infraestructura vial.de infraestructura vial.

2.2 Específicos2.2 Específicos* Conocer sus principales características en cuanto a * Conocer sus principales características en cuanto a su elaboración y posterior uso.su elaboración y posterior uso.* Conocer los ensayos más utilizados a este tipo de * Conocer los ensayos más utilizados a este tipo de material asfaltico.material asfaltico.* Conocer y adquirir entendimiento sobre las más * Conocer y adquirir entendimiento sobre las más importantes bondades de este material al uso en la importantes bondades de este material al uso en la vida profesional de un constructor en obras de vida profesional de un constructor en obras de infraestructura vial.infraestructura vial.

I. OBJETIVOSI. OBJETIVOS

2.1.- EMULSIONES ASFALTICAS

Las emulsiones asfálticas son una mezcla de asfalto con emulsificantes que con el agua forman una emulsión estable que permite tender las carpetas asfálticas "en frío", es decir, a temperaturas menores a 100°C.

Las emulsiones asfálticas son micro dispersiones de cemento asfáltico en agua, más un agente emulsificador el cual actúa como estabilizador del sistema, otorgándole además, una polaridad.

EMULSION ASFALTICAEMULSION ASFALTICA

CEMENTO CEMENTO ASFALTASFALTICICOO

AGUAAGUA AGENTE AGENTE EMULSIVOEMULSIVO

En algunas ocasiones, la emulsión puede contener otros aditivos, como estabilizantes, mejoradores de recubrimiento, mejoradores de adherencia o agentes de control de rotura.

COMPONENTES DE LA EMULSIONCOMPONENTES DE LA EMULSION

CEMENTO CEMENTO ASFALTASFALTICICOO

El cemento asfáltico es el elemento básico de la emulsión asfáltica y en la mayoría de los casos, constituye entre un 50 y un 75% de la emulsión.

Si bien la dureza de la base de cemento asfáltico puede variar, la mayoría de las emulsiones es hecha con asfaltos con un rango de penetración 60 – 250. En ocasiones, las condiciones climáticas pueden requerir una base asfáltica más dura o más blanda. En cualquier caso, la compatibilidad química entre el agente emulsivo y el cemento asfáltico es esencial para la producción de una emulsión estable.

AGUAAGUA

 El segundo componente en una emulsión asfáltica es el agua. Su contribución a las propiedades deseadas en el producto final no puede ser minimizada. El agua puede contener minerales u otros elementos que afectan la producción de emulsiones asfálticas estables. Consecuentemente, el agua potable puede no ser adecuada para las emulsiones asfálticas.

El agua encontrada en la naturaleza puede ser inadecuada debido a las impurezas, sea en solución o en suspensión coloidal. Preocupa particularmente la presencia de iones de calcio y de magnesio. Estos iones favorecen la formación de una emulsión catiónica estable. De hecho, frecuentemente se adiciona cloruro de calcio a las emulsiones cationicas, con el objetivo de aumentar la estabilidad durante el almacenamiento.

AGENTES EMULSIVOSAGENTES EMULSIVOS

Las propiedades de las emulsiones asfálticas dependen en gran medida en los agente químicos utilizados como emulsivos. El emulsivo es un agente tensio- activo o surfactante. El agente emulsivo mantiene las gotitas de asfalto en suspensión estable y controla el tiempo de rotura. Es también el factor determinante en la clasificación de las emulsiones como aniónicas, catiónicas o no-ionicas.

Elaboración en Planta:Elaboración en Planta:

El esquema básico para la elaboración es el siguiente:El esquema básico para la elaboración es el siguiente:

Agente Emulsionante

+

Agua

=

SoluciónEmulsificante

Cemento Asfáltico

Calor

Cemento Asfáltico Fluidificado

=

+

Molino Coloidal

Emulsión Asfáltica

CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICASASFÁLTICAS

CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFALTICAS

ANIÓNICA

NO IÓNICA

CATIÓNICA

En la practica, las dos primeras son las mas ampliamente utilizadas en la construcción y mantenimiento de carreteras. Las no iónicas pueden ganar en importancia a medida que la tecnología de emulsiones avance.

Las denominaciones aniónica y catiónicaaniónica y catiónica re refieren a las cargas eléctricas que rodean a las partículas de asfalto. Este sistema de identificación se basa en una ley de electricidad básica – las cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen.

Cuando una corriente eléctrica circula a través de un liquido en el que están sumergidos dos polos ( un ánodo y un cátodo), el ánodo se carga positivamente y el cátodo se carga negativamente.

Si una corriente eléctrica pasa a través de una emulsión que contiene partículas de asfalto cargadas negativamente, estas migraran al ánodo. De aquí el nombre de emulsión aniónicaemulsión aniónica.

A la inversa, en el caso de emulsiones con partículas de asfalto cargadas positivamente, dichas partículas migraran hacia el cátodo; se trata de una emulsión catiónicaemulsión catiónica.

En el caso de emulsiones no iónicasno iónicas, las partículas de asfalto son eléctricamente neutrales y no emigran a polo alguno.

UUNANA SEGUNDASEGUNDA CLASIFICACIONCLASIFICACION DE LAS EMULSIONESDE LAS EMULSIONES

RS RADIP – SETTING ROTURA RAPIDA

MS MEDIUM –SETTING ROTURA MEDIA

SS SLOW – SETTING ROTURA LENTA

QS QUICK – SETTING ROTURA RAPIDA

Han sido adoptados para simplificar y normalizar esta clasificación.

Se basa en la velocidad con que las gotitas de asfalto coalescen, esto es, se juntan restaurando el volumen de cemento asfáltico.

EMULSIONES DE ROTURA RÁPIDA (CRC):Están diseñados para reaccionar con el árido rápidamente revirtiendo su estado de emulsión al de asfalto, formando una película relativamente gruesa. Estas emulsiones se aplican normalmente mediante riego. Además presentan una excelente performance en diferentes zonas geográficas de distintas altitudes y climas.

EMULSIONES DE ROTURA LENTA (CSS):Están diseñadas para máxima estabilidad de mezclado. Se utilizan con agregados de gradación densa y alto contenidos de finos. Poseen largos períodos de trabajabilidad para asegurar una buena mezcla con los agregados. Los grados de rotura lenta presentan bajas viscosidades. Las emulsiones lentas dependen totalmente de la evaporación para alcanzar la coalescencia de las partículas de asfalto. Para acelerar el proceso de ruptura se puede agregar cemento o cal hidratada a los agregados. Las más lentas se conocen como súper estables.

EMULSIONES DE ROTURA MEDIA (CMS):Están diseñadas para mezclarse con agregados gruesos y no rompen inmediatamente al entrar en contacto con el árido. Se utilizan en mezclas que permanecen trabajables por algunos minutos, las cuales deben realizarse en plantas, ya sean móviles o fijas. Los grados CRM poseen altas viscocidades para prevenir escurrimientos. No son recomendables para baches ya que producen mezclas abiertas las cuales deberán ser selladas con arena gruesa. Las mezclas para mantenimiento requieren de emulsiones de rotura media con solventes.

VARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD Y EL RENDIMIENTOVARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD Y EL RENDIMIENTO

DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICASDE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS

Propiedades químicas de la base de cemento asfáltico.

Dureza y porcentaje de la base de cemento asfáltico.

Tamaño de las partículas de asfalto en la emulsión.

Tipo y concentración del agente emulsivo.

Condiciones de elaboración, tales como temperatura, presión, y esfuerzo para separar las partículas de asfalto.

Carga iónica en las partículas de la emulsión.

Orden en que se agregan los elementos

Tipo de equipo empleado en la elaboración de la emulsión

Propiedades del agente emulsivo

Adición de modificadores químicos o de polímeros.

Calidad del agua (dureza del agua).

EstosEstos factores factores son los son los que afectan la producción, que afectan la producción, almacenamiento, uso, y performance de una emulsión asfáltica. almacenamiento, uso, y performance de una emulsión asfáltica.

CONCLUSIONESAl concluir el trabajo no sólo se tiene un mayor conocimiento sobre que es el asfalto y los millones de usos que tiene, también, mueren varias creencias sobre el mal estado de las calles de nuestro país; esto gracias a que ya se sabe que las averías de las calles se dan por un gran número de razones, así es que antes de criticar un hueco se debe pensar cuales son las condiciones ambientales, que tipo de mezcla se usó, el peso de la carga que soporta. Se ve también que es de suma importancia para el diseño de las carreteras el tipo y la polaridad de los áridos para que sea compatible con la polaridad del asfalto.