EMULSIONES ASFALTICAS-PERU.pdf

BITUMENES EMULSIONADOS DIVERSAS APLICACIONES EXPERIENCIA PERUANA Ing°Victor A. Lopez Chegne GERENTE TECNICO 

Un pavimento es la estructura que se diseña para soportar una densidad de tránsito y carga axial determinados. determinados. La Estructura de un un pavimento pavimento esta compuesta por : - Sub razante ( Terreno de fundación) - Base - Carpeta o superficie de rodadura En Algunos casos la Base se divide en dos capas, una inferior llamada sub base y la superior llamada base. El pavimento propiamente dicho o superficie de rodadura debe ser impermeable y capaz de resistir el desgaste y los esfuerzos debido al tránsito.

PAVIMENTO ASFALTICO El ASFALTO mayormente se obtiene como sub producto de la destilación del petróleo en refinerías; también en algunos algunos lugares se lo puede encontrar en estado estado natural. * Es un material m aterial viscoso y adhesivo de color negro, sus componentes principales son Betunes * En la pavimentación es impermeable y no es afectado por la mayoría de los ácidos, álcalis y sales. * Son llamados pavimentos flexibles, como consecuencia de que el asfalto es un material viscoso y termoplástico. * Es termoplástico t ermoplástico porque se ablanda cuando es calentado calentado y se endurece cuando se enfría. Para su empleo en la construcción vial, el asfalto debe encontrarse en estado líquido para ello existen tres técnicas bastante conocidas: tecnología del asfalto en caliente. Derritiéndolo, ( a 135ºC) mas conocido como la tecnología

Diluyéndolo, (con solventes) conocido como las tecnología en frió con asfalto diluido Emulsificandolo, (en agua) conocido como la tecnología en frió con asfalto emulsionado.

LA TECNOLOGIA DE LOS ASFALTOS EMULSIONADOS En la actualidad el perfeccionamiento químico de los emulsificantes nos permite la producción de una gran variedad de asfaltos emulsionados, lo que ha permitido que en los últimos años se haya tenido una evolución evolución importante..

Por ello, en la actualidad, la ingeniería vial en el Perú puede disponer de un instrumento eficaz, versátil y económico para solucionar cualquier necesidad de pavimentación que le ofrece BITUPER.

Características que debe tener un pavimento -

Resistencia a esfuerzos verticales verticales y horizontales que producen producen las las cargas sobre el pavimento.

-

Proporcionar una circulación cómoda y segura.

-

Adecuados sistemas de drenaje.

-

Ser impermeable. impermeable.

FALLA DE UN PAVIMENTO CAUSAS: Nuestros pavimentos fallan por un simple detalle respecto a la aplicación sin mayor criterio ni análisis para realizar los diseños de la estructura del pavimento. pavimento. La aplicación de la norma AASHTO 1993 en nuestro país ha orientado a los ingenieros a considerar un tipo de diseño conceptual de pavimentos, con sub-base, base granular y carpeta asfáltica. Cuando el suelo tiene baja capacidad de soporte y el tránsito es pesado resultan en espesores de carpeta asfáltica mayor de 3 pulgadas. Muchas veces, con un equívoco criterio de “economía”, no se cumple con las disposiciones

del expediente expediente técnico, por lo tanto resultan resultan obras obras ejecutadas con con

dosificaciones sub-dimensionadas, donde la carpeta asfáltica concentra la capacidad estructural del pavimento, de ahí que cuando falla la carpeta, falla la estructura, con los resultados que actualmente observamos. Actualmente en países europeos europeos como Francia y en América los EE.UU. los diseños se orientan a reforzar o estabilizar la cimentación o el terreno natural, y reforzar la base (base asfáltica) Considero que los pavimentos fallan de manera prematura por la aplicación de métodos de diseño empíricos como el AASHTO 1993, que solo considera un parámetro del suelo como es el módulo de resiliencia. Hoy se sabe que la deflexión que presenta el pavimento, un 60 y hasta 70% es aporte de la compresibilidad del terreno natural (factor que casi no se ha tomado en cuenta). El método mecanístico AASHTO 2002 considera además de la capa de suelo natural compactada, el mismo suelo de espesor infinito.

TABLA DE USOS GENERALES DE LOS ASFALTOS EMULSIONADOS

De acuerdo a las especificaciones técnicas de la ASTM D 2397 la tabla precedente nos ilustra el adecuado uso de los asfaltos emulsionados

CARACTERISTICAS DE LAS MEZCLAS CON ASFALTOS EMULSIONADOS líquido del asfalto asfalto emulsionado favorece el mezclado del cemento  El estado líquido

asfáltico con los materiales pétreos , obteniéndose mejor recubrimiento de éstos.   Las adhesividades  pasiva y activa que se obtienen mediante el uso de un

asfalto emulsionado son superiores a aquellas obtenidas con rebajados

asfálticos.  El emulsificante asegura una unión química : “asfalto-agregado” con la que se

obtiene mejor recubrimiento y mayor adherencia .  Al evitar el calentamiento del ligante ligante asfáltico y el secado secado de los agregados, agregados,

se ahorra energía en grandes cantidades .  Evita la contaminación ambiental al no existir evaporación de solventes

como en los rebajados, puesto que un asfalto emulsionado lo que pierde por evaporación es agua.  La tecnología tecnología de los asfaltos emulsionados emulsionados es el método más práctico para

el transporte, almacenamiento y el empleo del asfalto en forma líquida . APLICACIONES DE LOS ASFALTOS EMULSIONADOS Mezclas con arena Mezclas cerradas Mezclas de granulometría abierta Mezclas de curado controlado Tratamientos superficiales

La mezclas de arena – asfalto emulsionado , comúnmente denominadas Morteros Asfálticos se elaboran con arenas de río, arenas y gravas pobremente graduadas y arenas de dunas, estas mezclas tienen un buen desempeño como tratamientos superficiales o capas de protección sobre superficies granulares (afirmados); los asfaltos emulsionados típicamente empleadas para estas mezclas son las de rotura lenta, tipo Super estable

Las mezclas de granulometría cerrada están compuestas de agregados graduados desde el máximo tamaño hasta inclusive material que pasa la malla Nº 200, incluyen

Mezclas Cerradas (DENSAS) Estas se elaboran con arena gruesa mas piedra fracturada ( chancada) , estas mezclas tienen un buen desempeño en una amplia variedad de tipos y granulometrías de agregados que son requeridos para todos los tipos de aplicaciones en pavimentos.

Estas mezclas son económicamente atractivas, cuando se requiere una mezcla de calidad para tráfico tráfico pesado y en muchos casos casos el comportamiento a largo plazo de estas mezclas densas ha sido comparable con el comportamiento de las mezclas asfálticas en caliente; además presentan buena resistencia a la fatiga, a la fisuración, al ahuellamiento y a los desplazamientos. En la actualidad existen profesionales que creen que las mezclas con asfalto emulsionado solamente sirven para caminos secundarios con poco tráfico, cuando la experiencia viene demostrando que estas mezclas aplicadas adecuadamente tienen tan buenos resultados resultados como cualquier mezcla asfáltica en caliente.

Las mezclas de granulometría abierta   se caracterizan por su alto contenido de vacíos y se emplean como superficies drenantes, a través de las cuales fluye el agua que inunda las vías por diferentes razones, evitando el hidroplaneo, el efecto spray que dificulta la visibilidad para los conductores usuarios de las vías También sirven para la supresión de ruidos que generan los neumáticos sobre el pavimento.

En la actualidad se fabrican mezclas abiertas con asfaltos emulsionados que pueden ser almacenadas hasta por mas de seis meses m eses para ir usándolas a medida que se van necesitando, cualidad de mucha utilidad para trabajos de mantenimiento de pavimentos. Finalmente podemos decir que el único inconveniente que presentan estas mezclas abiertas es que son menos trabajables que las cerradas sin embargo

estos dos tipos de mezclas

adecuadamente adecuadamente de diseñadas diseñadas y aplicadas aplicadas (proceso (proceso

constructivo), se obtienen excelentes resultados. En una pavimentación con mezclas asfálticas emulsionadas, una vez concluida la construcción, es conveniente conveniente aplicar un sello sello simple, para cubrir el exceso de vacíos que tiene toda mezcla en frío.

Pavimentación Pavimenta ción Huancas - Huancavelica Huancavel ica

(3000 msnm)

Pavimentación Paviment ación Cerro de Pasco

( >4500 msnm )

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Los Tratamientos Tratamientos Superficiales se aplican sobre diferentes superficies de rodadura, especialmente para proteger las bases afirmadas y mejorar estas superficies, además minimizar la contaminación ambiental, e incentivar el desarrollo social y económico de las poblaciones rurales. – rurales. – Los Tratamientos Superficiales, son soluciones de bajo costo que permiten disminuir el porcentaje de contaminación ambiental ambiental que generan generan las vías afirmadas. Consiste básicamente en la aplicación del asfalto emulsionado (emulsión asfáltica) luego una capa de agregado seguido del rodillado, cuando el diseño lo exige pueden hacerse riegos sucesivos de emulsión asfáltica seguidos de otra capa de agregado de menor tamaño que la primera capa y así sucesivamente. Un tratamiento superficial superficial sobre una base granular; granular; es de bajo costo porque se emplea emplea menor cantidad de ligante ligante que en en una mezcla densa densa o convencional; convencional; es muy importante la la construcción de las obras de drenaje que permitan una adecuada evacuación de las aguas que mayormente en el invierno inundan la vía. La vida útil de estos tratamientos, depende básicamente de la capacidad de soporte de la estructura de la vía, de la calidad de ejecución de las obras, de la construcción y mantenimiento permanente de los sistemas de drenaje y de un adecuado adecuado mantenimiento rutinario rutinario oportuno, se estima que con una aplicación aplicación de sello simple simple cada año, puede superar los 10 10 años. Este tipo de construcción, no constituye un aporte estructural al pavimento ni una solución definitiva para una determinada carretera, la experiencia nos indica, que los costos involucrados tanto en su aplicación como en su mantenimiento, mantenimiento, es similar a los de una conservación conservación periódica de caminos con carpetas afirmadas o de rodadura granular. Los análisis de rentabilidad efectuados demuestran que los tratamientos superficiales tiene una tasa interna de retorno del orden de 60 %, al inicio y del 100% durante el periodo de vida útil, debido fundamentalmente al ahorro de los usuarios en los costos de transporte, (comodidad, seguridad y tiempos de viaje), como ahorro en los costos de operación (desgaste y mantenimiento de Vehículos).

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.- Con los asfaltos emulsionados relativamente se puede emplear todo tipo de agregado, debido que podemos diseñar el asfalto emulsionado o la emulsión asfáltica para un determinado tipo de agregado o para los agregados disponibles en la zona de trabajo. 2.- Para un buen diseño es necesario reproducir en laboratorio las condiciones mínimas semejantes a las de la obra. 3.- La versatilidad en el uso de las mezclas con asfaltos emulsionados es abiertamente superior a las realizadas con Cut Backs o mezclas en caliente debido a que, con el proceso de emulsificación del cemento asfáltico, estas mejoran sus propiedades adhesivas, pudiendo almacenar la mezcla hasta por 6 meses para luego ir usándola según el requerimiento, es factible asegurar una producción continua. También nos brinda gran economía, mayor aún cuando se requiere altos volúmenes de producción producción reduciendo el costo en equipos, equipos, además que, al no ser necesario secar y/o pre secar los agregados como lo requiere una mezcla asfáltica en caliente, se ahorra combustible, puesto que una mezcla con asfalto emulsionado emplea emplea los agregados agregados húmedos. 4.- Con el empleo de asfaltos emulsionados para mezclas asfálticas no estamos limitados a condiciones ambientales debido a que la producción de la misma la podemos hacer durante los doce meses del año a temperatura ambiente, en climas ríos, cálidos secos y cálidos húmedos esto es una ventaja notable, evitándose así paralizaciones por mal tiempo. 5.- Con el empleo de Asfaltos Emulsionados eliminamos eliminamos riesgos de incendios y explosiones, ahorramos en combustible y evitamos la contaminación del medio ambiente. 6.- Los excesivos costos de instalación, movilización, montaje y desmontaje, desmovilización de plantas de asfalto en caliente no es accesible para zonas alejadas, por lo tanto para ello la solución es el uso de los asfaltos emulsionados.

Actualmente, en países altamente desarrollados y en países vecinos como Brasil y Chile ya han cambiado el uso de los Cut Backs (mayormente el RC – 250) por el uso

de los Asfaltos Emulsionados debido a que está comprobada su conveniencia no sólo en el aspecto técnico sino por el tema de impacto ambiental que en la actualidad ha tomado gran importancia. En nuestro país aun no se ha optado por el cambio debido a que algunos profesionales poco o nada informados temen por los resultados. Este criterio compromete el avance tecnológico que deben liderar sus instituciones como el órgano Técnico Normativo del Estado y otras privadas que realizan los trabajos de consultoría para la formulación de los expedientes técnicos. Bitúmenes del Perú

como empresa pionera en la producción producción y provisión provisión de los

asfaltos emulsionados incansablemente continúa con la promoción sobre el uso de esta tecnología, asesorando y apoyando con su laboratorio especializado a sus clientes de todas las regiones del País y propiciando la generación de empleo que da ocupación a una gran mayoría de mano de obra no calificada. calificada.

Vía de acceso a la ciudad de Cero de Pasco Pasco sobre los 4500 msnm de altitud Carpeta Asfáltica e = 2” con asfalto emulsionado modificado modificado con polímeros. El Autor