Proyecto Asfalto 43x2n

INTEGRANTES: . AJHUACHO PEREZ NELSON ABEL . ESCALERA PRUDENCIO JOSE MARTIN

. TERRAZAS MENDOZA ROBERTO CARLOS

DOCENTE ING. MSc. Yamir Villazon Rocha AUXILIAR: Univ. Ariel Apaza Q. MATERIA: Geografía y Defensa de los Recursos Naturales

FECHA:

18 /SEPTIEMBRE / 2015

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INDICE 1.- INTRODUCCION ............................................................................................................................................................. 3 1.1.- ANTECEDENTES .......................................................................................................................................................... 3 HISTORIA DEL ASFALTO ...................................................................................................................................................... 3 2.- OBJETIVOS ..................................................................................................................................................................... 4 2.1.- OBJETIVO GENERAL.- .................................................................................................................................................. 4 2.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS.- ........................................................................................................................................... 4 3.- MARCO TEORICO.-......................................................................................................................................................... 4 3.1.- ¿Qué es el Asfalto? ..................................................................................................................................................... 4 3.2.- COMPOSICION DEL ASFALTO ..................................................................................................................................... 6 3.3.- OBTENCION DEL ASFALTO EN REFINERIAS ................................................................................................................. 7 3.3.1.- DESTILACION PRIMARIA .......................................................................................................................................... 7 3.3.2.- DESTILACION AL VACIO ........................................................................................................................................... 7 3.4.- CARACTERISTICA DEL ASFALTO .................................................................................................................................. 7 3.5.- PROCESOS DEL ASFLATO ............................................................................................................................................ 8 3.5.1.- Proceso Químico: .................................................................................................................................................... 8 3.5.2.- Proceso Físico: ......................................................................................................................................................... 8 3.6.- OBTENCION DEL ASFALTO.-........................................................................................................................................ 8 3.6.1.- Destilación del Petróleo.- ........................................................................................................................................ 8 3.7.- Cuencas Petroleras en Bolivia .................................................................................................................................. 10 3.8.- USOS DEL ASFALTO................................................................................................................................................... 12 3.9.- AGREGADOS ............................................................................................................................................................. 15 3.10.- PREPARACION DEL ASFALTO .................................................................................................................................. 15 3.11.- PLANTAS DE AGREGADOS Y ASFALTO .................................................................................................................... 16 3.11.- DENOMINACIONES DEL ASFALTO .......................................................................................................................... 19 3.12.- FISICO-QUIMICA DEL ASFALTO.- ............................................................................................................................ 19 3.12.1.- COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ASFALTO.- ............................................................................................................ 19 3.12.2.- Estructura Química de los Asfaltos ..................................................................................................................... 20 3.12.2.1.- Asfáltenos ..................................................................................................................................................... 21 1

3.12.2.2Máltenos.......................................................................................................................................................... 21 3.12.2.2.1.- Resinas....................................................................................................................................................... 21 3.12.2.2.2.- Aromáticos ................................................................................................................................................ 22 3.12.2.2.3.- Saturados................................................................................................................................................... 23 3.12.3.- Estructura Físico-Química: .................................................................................................................................. 23 3.12.4.- Reología ............................................................................................................................................................... 24 3.12.4.1.- Consistencia/Viscosidad ............................................................................................................................... 24 3.12.4.2.- Susceptibilidad térmica ................................................................................................................................ 24 3.12.4.3.- Trabajabilidad ............................................................................................................................................... 24 3.12.4.4.- Seguridad...................................................................................................................................................... 24 3.12.4.5.- Durabilidad ................................................................................................................................................... 25 3.13.- Productos Asfálticos ............................................................................................................................................... 25 3.13.1.- Cemento Asfáltico ........................................................................................................................................... 25 3.13.2.- Asfaltos líquidos .............................................................................................................................................. 26 3.13.3.- Emulsiones Asfálticas ...................................................................................................................................... 26 3.13.3.1.- Aplicación de las Emulsiones........................................................................................................................ 27 3.13.3.1.1.- Riegos de Imprimación .......................................................................................................................... 27 3.13.3.1.2.- Riegos de Liga ........................................................................................................................................ 27 3.13.3.1.3.- Riego de imprimación reforzada ........................................................................................................... 28 3.13.3.1.4.-Arena Asfalto .............................................................................................................................................. 28 3.13.3.1.5.- Fijadores de polvo o antipolvo .............................................................................................................. 28 3.13.3.1.6.- Riego de Sellado .................................................................................................................................... 28 3.13.3.1.7.- Tratamiento Superficial Simple ............................................................................................................. 29 3.13.3.1.8.- Tratamiento Superficial Doble .............................................................................................................. 29 3.13.3.1.9.- Tratamiento Superficial Mútliple .......................................................................................................... 29 3.13.2.1.10.- Slurry Seal o Lechadas ......................................................................................................................... 29 3.13.2.1.11.- Suelos estabilizados con emulsión asfáltica ............................................................................................ 30 4.- Anexos ......................................................................................................................................................................... 30 5.- Conclusiones y recomendaciones ............................................................................................................................... 38

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1.- INTRODUCCION El uso moderno del asfalto para carreteras y construcción de calles comenzó a finales del siglo pasado, y creció rápidamente con el surgimiento de la industria automotriz. Desde entonces, la tecnología del asfalto ha dado grandes pasos, hoy día, los equipos y los procedimientos usados para construir estructuras de pavimentos asfalticos son bastantes sofisticados. Este capítulo trata sobre el asfalto, desde sus antecedentes históricos hasta su composición, propiedades, características, etc.

1.1.- ANTECEDENTES HISTORIA DEL ASFALTO El asfalto es un componente natural de la mayor parte de los petróleos. La palabra deriva del acadio, lengua hablada en Asiria, en las orillas del Tigris superior, entre los años 1400 y 600 A.C. en esta zona se encuentra en efecto la palabra “lo que hace caer”. Luego la palabra fue adoptada por el griego, paso a latín y más adelante, el francés (asphalte), al español (asfalto) y al inglés (asphalt). Estudios arqueológicos, indican que es uno de los materiales constructivos más antiguos que el hombre ha utilizado. En el sector de la construcción, la utilización más antigua se remonta aproximadamente al año 3200 A.C excavaciones efectuadas en TellAsmer, a 80 km al noreste de Bagdad, permitieron contratar que los Sumerios habían utilizado un mastic de asfalto compuesto por betún, finos minerales y paja, se utilizaba en pega de ladrillos, en la realización de pavimentos interiores y como revestimiento impermeable. Los Egipcios le habían encontrado otra aplicación al betún como relleno del cuerpo en trabajos de momificación, práctica que se extiende hasta el año 300 A.C. Los Árabes desarrollaron un uso medicinal al asfalto, el cual se extendió hasta nuestra época. El betún natural fue descubierto a medios del siglo XVI, en la isla Trinidad, por Cristóbal Colon, un siglo más tarde, Sir Walter Raleigh quedo asombrado ante este lago de betún y tomo posesión de el para la corona Británica. Sin embargo, el primer antecedente en el cual se usó un tipo de asfalto fue en Francia en 1802. En 1824, la firma de pillot et Eyquem comenzó a fabricar adoquines de asfalto, que en 1837 se utilizaron para pavimentar la plaza de la Concordia y los Campos Elíseos en Paris. En 1852, la construcción de la carretera Paris – Permitiñan utilizo el asfalto Val Travers, significando el comienzo de una nueva forma de construcción vial. En 1869, se introduce el procedimiento en Londres (con asfalto de Val Travers), y en 1970 en Estados Unidos Con similar ligante. Desde la época, el “Asfalto” se implanto sólidamente en las vías urbanas y propicio su uso vial. La construcción del primer pavimento, tipo Sheet Asphalt, ocurre en 1876 en Washington D.C. con asfalto natural importado. En 1900, aparece la 3

primera mezcla en caliente, utilizada en la rué du Louvre y en la Avenue Victoria en Paris, la cual fue confeccionada con asfalto natural de la isla de Trinidad. A partir de 1902 se inicia el empleo de asfaltos destilados en Estados Unidos, que por sus características de pureza y economía en relación a los asfaltos naturales, constituye en la actualidad la principal fuente de abastecimiento.

2.- OBJETIVOS 2.1.- OBJETIVO GENERAL.Investigar y aplicar el conocimiento del Asfalto en sus diferentes ámbitos, para conseguir aplicar y utilizar estos para soluciones futuras.

2.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS.- Definir lo que es el Asfalto - Conocer de dónde proviene el asfalto. - Conocer cuáles son los usos del asfalto. - Conocer los tipos de asfalto que existen. - Conocer los yacimientos de asfalto y refinerías en Bolivia. - Estudiar el proceso de obtención de la mezcla asfáltica. - Analizar las propiedades Físico – Químicas del Asfalto - Identificar los materiales que intervienen en la fabricación de la mezcla Asfáltica. - Conocer cuáles son los usos del asfalto.

3.- MARCO TEORICO.3.1.- ¿Qué es el Asfalto? El asfalto es un material bituminoso de color negro, constituido principalmente por asfáltenos, resinas, aceites, elementos que proporcionan características de consistencia, aglutinación y ductilidad; es sólido o semisólido y tiene propiedades cementantes a temperaturas ambientales normales. Al calentarse se ablanda gradualmente hasta alcanzar una consistencia liquida. Estos pueden tener dos orígenes; los derivados del petróleo y los naturales.

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PRODUCTOS BITUMINOSOS

ALQUITRANES

BETUNES

ASFALTOS NATURALES

CEMENTO ASFALTICO

LAGOS NAURALES

ROCAS ASFALTICAS

GILSONITA

ASFALTINES

FIGURA Productos Bituminosos (Instituto del Asfalto Manual del Asfalto) Los asfaltos naturales, se han producido a partir del petróleo, pero por un proceso natural de evaporación de las fracciones volátiles, dejando las asfálticas solamente. Estos pueden encontrarse como lo de las islas de Trinidad y Bermudas. También aparecen impregnando los poros de algunas rocas, denominándose rocas asfálticas. Así también se encuentran mezclados con elementos minerales, como pueden ser arenas y arcillas en cantidades variables, debiendo someterse a posteriores procesos de purificación para luego poder ser utilizadas en pavimentación. En la realidad no es muy utilizado este tipo de asfalto por cuanto adolece de uniformidad y pureza.

ASFALTO

ASFALTENOS

MALTENOS

RESINAS

RESINAS

FIGURA: El Asfalto (Instituto del Asfalto, Manual del Asfalto) Los asfaltos más utilizados en el mundo hoy en día, son los derivados del petróleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilación industrial del crudo.

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Representan más del 90% de la producción total de asfaltos. La mayoría de los petróleos contienen algo de asfalto y a veces en su totalidad, sin embargo existen algunos petróleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporción de asfalto que poseen, los petróleos se clasifican en: -

Petróleos crudos de base asfáltica Petróleos crudos de base parafinica Petróleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).

El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la perdida de ductividad, con los crudos asfalticos esto no sucede, dada su composición. El crudo de petróleo extraído de los pozos, es sometido a un proceso de destilación, en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y keroseno de la base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. En consecuencia el asfalto es obtenido como un producto residual del proceso anterior. El asfalto es además un material bituminoso pues contiene betún, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono. El alquitrán obtenido de la destilación destructiva de un carbón graso, también contiene betún, por lo tanto también es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El asfalto de petróleo moderno tiene las mismas características de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene mayor ventaja adicional de ser refinado hasta una condición uniforme, libre de materias orgánicas y minerales extraños.

3.2.- COMPOSICION DEL ASFALTO El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difícil establecer una distinción clara entre fase continua y dispersa, las primeras experiencias para descubrir su estructura, fueron desarrolladas por Nellensteyn en 1924, cuyo modelo fue mejorado más tarde por Pfeiffery Sal en 1940, en base a limitados procedimientos analíticos. El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar, lo cual provee de una razonable explicación de dicha estructura, existen dos fases; una discontinua (aromática), formada por dos asfáltenos, denominada máltenos. Las resinas contenidas en el máltenos son intermediarias en el asfalto. Cumpliendo la función de homogeneizar y compatibilizar a los insolubles asfáltenos. Los máltenos y asfáltenos existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites.

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3.3.- OBTENCION DEL ASFALTO EN REFINERIAS El crudo de petróleo es mezcla de distintos hidrocarburos, que incluyen desde gases muy livianos como el metano hasta compuestos semisólidos muy complejos los componentes del asfalto. Para obtenerse este debe separarse entonces las distintas fracciones de crudo del petróleo por destilaciones que se realizan en las refinerías de petróleo.

3.3.1.- DESTILACION PRIMARIA Es la operación a que se somete el crudo. Consiste en calentar el crudo en hornos tubulares hasta aproximadamente los 375°C. Los componentes livianos (nafta, kerosene, gas oíl), hierven hasta una temperatura y se transforman en vapor. La mezcla de vapores y líquido caliente pasa a una columna fraccionada. El líquido o residuo de destilación se junta todo en el fondo de la columna fraccionada. El líquido o residuo de destilación se junta en el fondo de la columna y de ahí se bombea a otras unidades de refinería.

3.3.2.- DESTILACION AL VACIO Para separar el fondo de la destilación primaria, otra fracción libre de asfáltenos y otra con el concentrado de ellos, se recurre común mente a la destilación en vacío, difiere de la destilación primaria y mediante equipos especiales se baja la presión (aumenta el vacío) en la columna fraccionada, lográndose así que las fracciones pesadas hierban a menor temperatura que aquella que aquella que hiervan a la presión atmosférica. El producto del fondo de la columna, es un residuo asfaltico más o menos duro a temperatura ambiente, se denomina residuo del vacío. De acuerdo a la cantidad de vacío que se practica en la columna de destilación, distintos cortes de asfaltos que ya pueden ser utilizados como cementos asfalticos.

3.4.- CARACTERISTICA DEL ASFALTO El asfalto es un líquido viscoso constituido esencialmente por hidrocarburos o sus derivados, a continuación enlistamos algunas de sus características. -

Consistencia: Se refiere a la dureza del material, la cual depende de la temperatura. A altas temperaturas se considera el concepto de la viscosidad para definirla. Durabilidad: Capacidad para mantener la durabilidad con el paso del tiempo y la acción de agentes envejecedores. Susceptibilidad Técnica: Variación de sus propiedades con la temperatura. Pureza: Definición de su composición química y el contenido de impurezas que posee. Seguridad: Capacidad de manejar el asfalto a altas temperaturas sin peligros de inflamación.

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3.5.- PROCESOS DEL ASFLATO El asfalto cuenta con tres tipos de procesos de mejoramiento, tanto físicos como químicos, descritos a continuación:

3.5.1.- Proceso Químico: -

Polimeración: Formación de moléculas más grandes, generando una estructura más rígida. Depende del tipo de asfalto y la temperatura. Proceso irreversible pero se puede atenuar. Oxidación: Es una reacción entre el asfalto y el oxígeno, es una forma de polimeración. Proceso Físico – Químico: Volatilización: Evaporización de los componentes más livianos del asfalto Depende únicamente de la temperatura, proceso reversible pero no se logra el mismo material.

3.5.2.- Proceso Físico: -

Endurecimiento térmico(reversible) Endurecimiento en la vecindad del agregado(no reversible) Fatiga.

3.6.- OBTENCION DEL ASFALTO.El Asfalto se puede obtener de Fuentes Naturales como los lagos de Asfalto, sin embargo se Obtiene también de la Destilación del Petroleo.

3.6.1.- Destilación del Petróleo.Una vez que el crudo llega a la refinería se calienta en un gran horno a temperaturas superiores a los 370 ºC, para luego transportalo a la torre de destilación. En la Torre se fragmenta el Crudo en diferentes componentes:

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Obtención del Asfalto a partir de la destilación del Petróleo

Sin embargo, Bolivia también tiene sus propios Yacimientos Petrolíferos.

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3.7.- Cuencas Petroleras en Bolivia

Reservas Hidrocarburíferas en Bolivia 10

Las Dos Refinerías de Petróleo más importantes de Bolivia son: Refinería Guillermo Elder Bell (Santa Cruz de la Sierra) y Refinería Gualberto Villarroel (Cochabamba).

Refinería Gualberto Villarroel (Cochabamba) También se tienen otras refinerías, tres de cuales son: Refinería Parapei (Santa Cruz), Refinería Oro Negro (Santa Cruz) y REFICRUZ (Santa Cruz).

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3.8.- USOS DEL ASFALTO Como el asfalto es un material muy impermeable, adherente y cohesivo, es capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes.

Hormigón asfáltico (del inglés, asphalt concrete). El asfalto como material ligante para pavimentos. Cumple las siguientes funciones: 

Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de una precipitación (Lluvia).



Proporciona mejor unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura.



También se puede utilizar para hacer techos.

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Pista de aeropuerto, uno de los usos del asfalto.

Asfalto en Obras de Construcción.

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Asfaltado de las carreteras y calles

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3.9.- AGREGADOS El agregado consiste en piedras chancadas (Trituradas), árido compuesto de partículas duras, de forma y tamaño estable. Se dividen en: Gruesos, finos y rellenos minerales.

Agregado Grueso y Agregado Fino Es un material indispensable y básico en la producción de concreto.

3.10.- PREPARACION DEL ASFALTO El cemento asfalto es una sustancia negra, bituminosa, sólida o semisólida. Dependiendo de la temperatura. Una Bituminosa es una Sustancia compuesta de Carbono e Hidrógeno, que arde con llama, humo espeso y olor peculiar. Sus componentes predominantes son bitúmenes que se encuentran en la naturaleza o por la destilación de petróleo. El asfalto refinado para cumplir con las especificaciones para pavimentos se llama Cemento Asfáltico que se utiliza para revestir carreteras, impermeabilizar estructuras, como depósitos, techos o tejados, y en la fabricación de baldosas, pisos y tejas. A temperaturas normales es semisólido y su grado de solidez se mide con una prueba de penetración. Se calienta hasta que se licua, antes de incorporarle el agregado en las mezclas para pavimentos.

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3.11.- PLANTAS DE AGREGADOS Y ASFALTO Las Plantas de Agregados y Asfalto, son el conjunto de elementos, dispositivos, mecanismos, equipos y sistemas dispuestos de tal manera para producir mezcla asfáltica en caliente.

Plantas para hacer asfalto En Cochabamba - Bolivia, dos de las Plantas de Asfalto Conocidas se encuentran en El Paso, y la otra en la Provincia Cercado cerca al aeropuerto Jorge Wilstermann de Cochabamba. 16

Ubicación de la Planta de Asfalto PROMAN en Cochabamba El principio básico de las plantas para Mezcla Asfáltica en caliente es la dosificación exacta de los agregados, regularmente por peso, de manera similar a la dosificación del cemento asfáltico. Las plantas de asfalto pueden clasificarse según: - Forma de producción.- Se dividen en: * Continuas (de tambor secador-mezclador y convencionales) En las de tambor secador-mezclador el proceso de secado y mezclado se realiza conjuntamente en el tambor. En las Convencionales los materiales son previamente secados antes de ser mezclados. * Intermitentes (de bachada). - Los agregados son secados y posteriormente son mezclados con el cemento asfáltico en un recipiente (mezclador), después la mezcla es vertida al camión. - Capacidad de producción.- ésta se da en Toneladas por hora - Su movilidad.* Portátiles * Estacionarias 17

Muchos de los elementos que componen las plantas de asfalto son similares en su concepción, no importando el tipo de planta, las variantes se añaden a los elementos que se utilizan en el secado y mezclado y en la forma de estos procesos, otra variante es el equipo utilizado en la recolección de polvos. Para la implementación y posterior montaje de una planta debe tomarse en cuenta: -

Las consideraciones legales, mercado, estudio económico-financiero, estudio técnico y las consideraciones ambientales.

-

Esto con el fin de lograr la correcta selección y ubicación de la planta.

-

El montaje debe realizarse de forma planificada tomando en consideración las medidas de seguridad industrial necesarias.

-

La ejecución de la construcción de carreteras, requiere una adecuada organización que permita una acertada elección de los agregados, y el tipo de asfalto, su correcta utilización y su aprovechamiento óptimo, para garantizar la conclusión de las mismas con resultados satisfactorios y en los plazos previstos.

-

La cantidad y calidad de producción de agregados y de asfaltos es muy importante para la construcción de una carretera, y el desarrollo de un pueblo o país.

-

Para este fin las maquinarias elegidas deben ser las que mejor respondan a las características del material que se va a utilizar ya sea para la obtención de agregados o de asfaltos, principalmente lo referente al contenido de roca, granulometría y contenido de humedad.

-

Convencionalmente los áridos se clasifican en arenas y áridos gruesos (piedra).

-

Estas características son determinadas generalmente por tres métodos: Tamizado, Microscopio, Prueba de sedimentación. La técnica más utilizada por las plantas procesadoras de áridos es el tamizado.

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3.11.- DENOMINACIONES DEL ASFALTO Español

Español

Inglés

Inglés

(España)

(América)

(Europa)

(América)

Betún

Asfalto

Bitumen

Asphalt

Asfalto

Asfaltita

Natural Asphalt

Lake Asphalt

Betún Modificado

Asfalto Diluido

Fluxed Bitumen

Cut Back

Asphalt

Asphalt Concrete

Asfalto Líquido Asfalto Rebajado Mezcla bituminosa

Concreto Asfáltico Cemento Asfáltico

Denominaciones del Asfalto

3.12.- FISICO-QUIMICA DEL ASFALTO.3.12.1.- COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ASFALTO.ELEMENTO

Betún A

Betún B

Betún C

Betún D

Carbono (%)

83.77

85.78

82.90

86.77

Hidrógeno (%)

9.91

10.19

10.45

10.93

Nitrógeno (%)

0.28

0.26

0.78

1.10

Azufre (%)

5.25

3.41

5.43

0.99

Oxígeno (%)

0.77

0.36

0.29

0.20

Vanadio (ppm)

180

7

1380

4

Níquel (ppm)

22

0.4

109

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Composición Química del Asfalto La composición del asfalto se puede analizar mediante la Química Orgánica. En un análisis detallado de los asfaltos se pueden encontrar: saturados, anillos nafténicos y aromáticos, sencillos o múltiples, radicales ácidos, aldehídos, cetonas, está constituido por cadenas de Peso Molecular de hasta 200.000.

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La composición química de los asfaltos es muy compleja, básicamente está constituida por cadenas de moléculas compuestas fundamentalmente por carbono, hidrógeno, azufre, oxigeno, nitrógeno y complejos de vanadio níquel, hierro, calcio y magnesio. La composición específica de un asfalto en particular dependerá de la procedencia del petróleo crudo. El análisis químico del asfalto es muy laborioso, sin embargo, es posible distinguir dos grandes grupos que lo constituyen: los asfáltenos y máltenos. Dentro del grupo de los máltenos, se puede distinguir a tres grupos estructurales con propiedades definidas y son los saturados, aromáticos y resinas.

3.12.2.- Estructura Química de los Asfaltos Cuando el asalto es disuelto en n-heptano (C7H16), los materiales duros son precipitados, estos materiales son llamados asfáltenos, nombre propuesto por Boussingault en 1837. Existen otras fracciones asfálticas precipitadas por otros solventes, pero esta es la mejor manera de distinguir a estos materiales como insolubles en n-pentano (C5H12). Las sustancias solubles en n-heptano se denominan en general petrolenos, también llamados máltenos. Las resinas se encuentran en los petrolenos, pueden ser parcialmente precipitadas por algunos solventes o adsorbidas de los petrolenos por medio de arcillas u otras minerales activados, estas resinas, previamente adsorbidas, pueden pasar a un proceso de desorción del mineral por solventes previamente seleccionados. La desorción es el fenómeno por el cual un gas abandona un sólido cuando este alcanza cierta temperatura.

Descomposición del Asfalto 20

3.12.2.1.- Asfáltenos Son estructuras complejas de compuestos aromáticos de color negro o marrón que contienen además del carbón otros elementos químicos tales como nitrógeno, azufre, oxígeno , en general , son compuestos polares, de alto peso molecular (PM).

3.12.2.2Máltenos Son sustancias solubles en normal h-heptano y está constituido por resinas, saturados y aromáticos. Son compuestos muy polares de color marrón o marrón claro, sólido o semisólido, soluble en n-heptano y, al igual que los asfáltenos, son compuestos de carbón, hidrógeno y cantidades menores de nitrógeno, oxígeno y azufre.

3.12.2.2.1.- Resinas Las resinas son materiales muy adhesivos y actúan como dispersantes o peptizantes de los asfáltenos.

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Coloidal.- Apariencia de Gelatina.

3.12.2.2.2.- Aromáticos Los aromáticos constituyen entre el 40 y 65 % de la composición total de los asfaltos, son las fracciones de menor peso molecular en la estructura de los asfaltos, representan la mayor proporción de los dispersantes de los asfáltenos peptizados. Los aromáticos son compuestos donde predominan las moléculas insaturadas de peso molecular de entre 300 a 2000, no polares, con especial capacidad para actuar como disolventes de otras cadenas hidrocarbonadas de alto peso molecular.

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3.12.2.2.3.- Saturados

Son cadenas lineales y ramificadas, saturadas, no polares

3.12.3.- Estructura Físico-Química:

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3.12.4.- Reología Es la ciencia que estudia el flujo o la deformación de los materiales. El nombre fue propuesto hace más de setenta años por el Dr. E.C. Bingham del “Lafayette College” de los EE.UU de Norte América. Bingham es considerado uno de los padres de la reología. Propiedades reológicas más importantes:

3.12.4.1.- Consistencia/Viscosidad A temperatura intermedia Penetración a 25ºC: Base para la clasificación de los asfaltos por penetración: CA 40/50, CA 60/70, CA 85/100, CA 120/150. Controlan los criterios de mezcla. A temperatura alta Punto de Reblandecimiento (Anillo y Bola, Punto de Ablandamiento) o Viscosidad 60ºC. A temperatura baja Punto de Fragilidad Fraass

3.12.4.2.- Susceptibilidad térmica Índice de penetración

3.12.4.3.- Trabajabilidad Relación Viscosidad/Temperatura

3.12.4.4.- Seguridad Punto de Inflamación Cleveland (vaso abierto-COC) (Cleveland Open Cup) 24

3.12.4.5.- Durabilidad Envejecimiento Valores tras TFOT/RTFOT (Hornos para Asfalto)

Reología del Asfalto

3.13.- Productos Asfálticos 3.13.1.- Cemento Asfáltico Los cementos asfálticos se utilizan principalmente en aplicaciones viales. Son sólidos a temperatura ambiente y se clasifican por su consistencia de acuerdo al grado de penetración o por su viscosidad. En el Perú se utiliza la clasificación por penetración a 25°C. Son recomendados para la construcción de carreteras, autopistas, caminos y demás vías y forman parte de la capa estructural de una vía, brindando| propiedades de impermeabilidad, flexibilidad y durabilidad aún en presencia de los diferentes agentes la externos tales como el clima, la atura, la temperatura ambiental y condiciones severas de tráfico.

Cemento Asfáltico Los tipos de Cemento Asfálticos son: 60/70, 85/100, 120/150, entre otros 25

3.13.2.- Asfaltos líquidos Son materiales constituidos por mezclas de cementos asfálticos y solventes de hidrocarbonados de diferentes rangos de destilación, que le imparten a los asfaltos diluidos sus distintos tiempos de corte o curado. Se trata de productos líquidos a temperatura ambiente y que se aplican en frío. Los más utilizados son los de Curado Medio ( MC) y los de Curado Rápido ( RC) y emulsiones asfálticas convencionales y modificadas con polímeros. Son recomendados con demostrados y excelentes resultados en imprimaciones, lechadas asfálticas, riesgos de liga, tratamientos superficiales, micropavimentos y estabilización de suelos en superficies con necesidades de impermeabilización.

Asfalto Líquido Los tipos de Asfalto Líquido son: MC 30 y RC 250

3.13.3.- Emulsiones Asfálticas Las emulsiones son mezclas de cementos asfálticos con agua emulsificantes, a su vez, estos pueden también contener:

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Los tipos de Emulsión Asfáltica son: Catiónicas y Modificadas con Polímeros.

3.13.3.1.- Aplicación de las Emulsiones 3.13.3.1.1.- Riegos de Imprimación

Se aplica sobre superficies no asfálticas que deben prepararse para recibir otro riego asfáltico.

Ejecución de la imprimación 3.13.3.1.2.- Riegos de Liga

Se aplica sobre un riego de imprimación sobre capas asfálticas, su función es vincular una capa con una mezcla asfáltica.

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Ejecución del Riego de liga 3.13.3.1.3.- Riego de imprimación reforzada

Consiste en una primera imprimación simple y una vez que ha secado se efectúa una segunda aplicación de material bituminoso.

Proceso constructivo de la imprimación reforzada

3.13.3.1.4.-Arena Asfalto Consiste en el esparcimiento y compresión de arena de una granulometría predefifnida sobre una superficie imprimida. Espesores promedios de 2.5 mm.

3.13.3.1.5.- Fijadores de polvo o antipolvo

Fijan el polvo suelto evitando las molestias que estos ocasionan. 3.13.3.1.6.- Riego de Sellado

Consiste en una aplicación de material bituminoso seguido de una distribución de arena, se emplea sobre superficies asfálticas (mezclas asfálticas o suelo arena o arena emulsión). 28

3.13.3.1.7.- Tratamiento Superficial Simple

Consiste en una aplicación de material bituminoso seguido de una distribución de agregados pétreos.

3.13.3.1.8.- Tratamiento Superficial Doble

Consiste en dos aplicaciones de material bituminoso, cada una de ellas seguida de una distribución del agregado pétreo, en general el tamaño nominal del primer agregado es el doble del segundo.

3.13.3.1.9.- Tratamiento Superficial Mútliple

Consiste en tres o más aplicaciones de material bituminoso, cada una de ellas seguida de una distribución de agregado pétreo de menor tamaño.

3.13.2.1.10.- Slurry Seal o Lechadas

Son mezclas constituídas por áridos finos, filler, emulsión, agua y aditivos. Espesores promedios de tres a seis milímetros. Su objetivo es de impermeabilizar, tratamiento de terminado y superficial, antideslizante.

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Ejecución del Slurry Seal

Acabado final del Slurry Seal

3.13.2.1.11.- Suelos estabilizados con emulsión asfáltica Se define como suelo estabilizado con un producto bituminoso, la mezcla íntima, convenientemente compacta, de suelo, agua, ligante bituminoso y eventualmente adiciones, cuyo fin es mejorar las características resistentes del suelo, disminuyendo su capacidad de absorción de agua y/o aumentando su cohesión, por efecto de la incorporación de ligante bituminoso.

4.- OBJETIVOS DEL PROYECTO 4.1.- Material Usado.- Computadoras con conexión a Internet. - Cámara Fotográfico - Cámara Filmadora - Grabadora de Sonidos. - Impresora a Colores. - Material de Escritorio.

4.2.- Imágenes (Fotos del Proyecto)

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Imágenes de la visita a la Planta de Asfalto PROMAN, en Cochabamba – Bolivia

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5.- Anexos CD ADJUNTO

6.- Conclusiones y recomendaciones El asfalto es reutilizable. Muchos de los elementos que componen las plantas de asfalto son similares en su concepción Para la implementación y posterior montaje de una planta debe tomarse en cuenta: Las consideraciones legales, mercado, estudio económico-financiero, estudio técnico y las consideraciones ambientales. 38

Esto con el fin de lograr la correcta selección y ubicación de la planta. El montaje debe realizarse de forma planificada tomando en consideración las medidas de seguridad industrial necesarias. La ejecución de la construcción de carreteras, requiere una adecuada organización que permita una acertada elección de los agregados, y el tipo de asfalto, su correcta utilización y su aprovechamiento óptimo, para garantizar la conclusión de las mismas con resultados satisfactorios y en los plazos previstos. La cantidad y calidad de producción de agregados y de asfaltos es muy importante para la construcción de una carretera, y el desarrollo de un pueblo o país. Para este fin las maquinarias elegidas deben ser las que mejor respondan a las características del material que se va a utilizar ya sea para la obtención de agregados o de asfaltos, principalmente lo referente al contenido de roca, granulometría y contenido de humedad. Estas características son determinadas generalmente por tres métodos: Tamizado, Microscopio, Prueba de sedimentación. La técnica más utilizada por las plantas procesadoras de áridos es el tamizado.

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