ASFALTOS ESPUMADOS (1)

ASFALTOS ESPUMADOS Sarin Merary Diaz Pulido Nicolás Duque Gardeazábal César Castañeda Ca stañeda Infante Infante Nathalia Tabares Ordóñez

PAVIMENTOS 2013-I

¿Qué es? •

El asfalto espumado es el estallido en millones de gotas del asfalto a altas temperaturas al entrar en contacto con agua fría, esto genera una expansión en el asfalto más grande de su volumen original gracias a la espuma producida.

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Historia •

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En 1956, el Dr. Ladis H. Csanyi, profesor de la Universidad de Iowa, vio la posibilidad de usar el asfalto espumado (o espuma de asfalto) en la estabilización de suelos. En 1968 Mobil Oil adquiere los derechos de invención de la primera cámara de expansión que mezcla agua fría con asfalto caliente para producir espuma. Sólo hasta 1991 se empieza a usar asfalto espumado en construcción vial.

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¿Cómo se forma? •

El asfalto espumado se logra inyectando una pequeña cantidad de agua fría (1 a 2% del peso del asfalto) y aire comprimido, a una masa de asfalto caliente (160º C - 180º C), dentro de una cámara de expansión generando espontáneamente espuma.

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Utilidad •

Cuando se forma la espuma incrementado su volumen también incrementa su energía superficial, esto facilita la mezcla del asfalto con los agregados, sin tener que agregar solventes por ello la viscosidad del asfalto se reduce y le permite dispersarse con facilidad a través del agregado

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Caracterización •

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Relación de expansión: Es la razón entre el volumen de asfalto espumado y el volumen del asfalto original. Vida media Es el tiempo, en segundos, que tarda el asfalto en reducir su volumen a la mitad del volumen expandido. Para una mayor relación de expansión, se tendrá un asfalto de menor viscosidad, lo cual efectuara una mejor dispersión de éste. Para una mayor vida media habrá mas tiempo para que el asfalto sea mezclado con el material.

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Caracterización •

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Para una mayor relación de expansión, se tendrá un asfalto de menor viscosidad y para una mayor vida media habrá mas tiempo para que el asfalto sea mezclado con el material. La relación de expansión incrementa a medida que se incrementa la cantidad de agua adicionada, lo cual causa una reducción en la vida media

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Optimización de los parámetros •

No existen especificaciones estándar para optimizar estas propiedades, pero es recomendable aumentar levemente el valor óptimo de la Vida Media, a partir del punto de intersección de la grafica usada para a optimización.

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Lo recomendado por los textos es una Razón de Expansión entre 8-15, y al menos 15 segundos de Vida Media

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Materiales tratados

MEZCLAS

• Forma de dispersar el asfalto. • El material estabilizado no se ve negro.

• Se tratan desde arenas arcillosas de baja

plasticidad, hasta gravas trituradas. AGREGADOS • Condiciones de humedad.

y

piedras

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Tomado de: Ingeniería de Pavimentos para Carreteras. Alfonso Montejo Fonseca. Capítulo 3 Asfaltos Espumados. Pág 643

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CONTENIDO ÓPTIMO DE FLUIDO

 Acción lubricante del ligante  Acción lubricante del agua

Contenido de humedad para alcanzar la máxima densidad.

Tomado de: Ingeniería de Pavimentos para Carreteras. Alfonso Montejo Fonseca. Capítulo 3 Asfaltos Espumados. Pág 644

DISEÑO DE MEZCLAS CON ASFALTO ESPUMADO PAVIMENTOS 2013-I

1. Optimización del las propiedades del asfalto. 2. Caracterización del agregado. 3. Determinación del contenido óptimo de humedad de la mezcla. 4. Determinación del contenido óptimo de asfalto. 5. Caracterización de las propiedades mecánicas de la Mezcla.

1. Optimización de las propiedades del asfalto espumado •

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Planta equipada con una caldera para calentar el asfalto. Un sistema de bombeo para el asfalto caliente y uno para inyectar agua fría y generar la espuma. Se mide la relación de expansión y la vida media para:  –

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Temperaturas entre 140°C y 180°C Presión de Aire entre 1 y 5 bares. Concentración de agua (1% y 5%)

2. Caracterización del Agregado. (Granulometría e IP)

2. Caracterización del Agregado. (Granulometría e IP)

3. Contenido óptimo de humedad de la mezcla. •

Mobil Oil “aquel que maximiza la densidad de la mezcla”.

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Generalmente 75% de la humedad óptima.

4. Contenido de Asfalto. •

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5 mezclas con contenido de asfalto (entre 1% y 3%). Probetas de 100 mm de diámetro y 63.5 mm de espesor, Tracción indirecta en estado seco y Saturado.

5. Caracterización de las propiedades mecánicas de la Mezcla. •

Propiedades:  –

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CBR Módulo Resiliente. Compresión inconfinada. Resistencia a la Fatiga.

CONDICIONES DE CURADO. •

Pérdida de humedad y desarrollo de resistencia con el tiempo.

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• No se debe aumentar la

Ventajas

temperatura de los agregados • El procedimiento de reciclaje puede hacerse en tiempo lluvioso

• En el diseño del material

Cuidados

reciclado debe tenerse en cuenta la posible trituración delos agregados • Toda mezcla debe ser probada en laboratorio