La Historia Del Uso de Asfalto

 

La historia del uso de asfalto, se remonta a hace miles de años. Los primeros usos del “asfalto”, se localizan en la impermeabilización de embalses y tanques de agua.  Existen indicios de carreteras 4000 años a. de C. en Iraq. En Babilonia (600 a. de C.), se localizan vías pavimentadas a base de bloques de terracota unidos por asfalto “ 

natural (Francisco Rama Labrador, revista “Cimbra ).

Otro antecedente muy destacado, fue la construcción de vías de acceso para la ejecución de las pirámides en Egipto. Estos caminos, además de ser resistentes, debían de tener una superficie lo suficientemente lisa, que permitieran el desplazamiento de las pesadas cargas que había que transportar. Todas estas vías de acceso, estaban basadas, fundamentalmente, en el uso de amalgamas de piedra con arena y otros materiales, y de algunas de ellas, todavía se conservan restos. Mención destacada en numerosas publicaciones, merece la llamada “Ruta de la Seda”,

tanto por su longitud, como por su duración (se estima en unos 1400 años la duración de esta vía). Por esta ruta realizó Marco Polo alguno de sus innumerables viajes. Los romanos fueron los que construyeron, digamos que de una forma más técnica, sus carreteras, llamadas más comúnmente calzadas por el uso de la cal. L a red de comunicaciones romana era muy amplia, se estima en más de 85.000 km.  con el fin de poder comunicar las diferentes provincias del Imperio. Tenían un trazado rectilíneo, con escaso número de curvas, con lo cual necesitaban una profusa utilización de obras de fábrica para poder salvar los diferentes obstáculos que se iban presentando . Hoy en día

siguen siendo objeto de estudio (y admiración), en la ingeniería moderna.

 

  Con el paso de los siglos, y con funciones básicas de comunicación para el comercio y la guerra, se va extendiendo la pavimentación de los caminos. Durante los siglos XV y XVI la pavimentación de los caminos se hace más extensiva , y son

los franceses los primeros en realizar estudios más sistemáticos de la construcción de éstos, a ellos se debe el primer documento técnico, que data de 1.554. Todos estos antecedentes adolecían de algo que hoy parece fundamental, el mantenimiento posterior de la vía, con lo cual, su existencia solía ser bastante corta. En el siglo XVII, y también en Francia, tiene lugar la creación de “L´École de Ponts et

Chaussées”, la primera escuela de ingeniería del mundo, y lo que es más importante, se incluyen los primeros gastos de conservación en los Presupuestos Generales del Estado. Es en este período cuando se empiezan a sentar las bases en la construcción “moderna” de los caminos/carreteras, se determinan secciones de firmes, basados, sobre todo, en la utilización de piedra en las diferentes capas.

 

En los siglos XVIII y XIX, aparecen en Gran Bretaña, las primeras técnicas que conciben el firme, como un todo continuo de áridos, de diferentes tamaños, con un comportamiento elástico. Los primeros firmes que podríamos considerar como precursores de los actuales, fueron los de “Macadam”. La carga permitida, en este tipo de firmes, se estimaba en 158 N/mm.

Se estima que, en la primera mitad del siglo XIX, había construidos en Gran Bretaña, alrededor de 2.500 Km., de carreteras con este tipo de material.

Hasta el final del siglo XIX, prácticamente la totalidad del asfalto que se utilizaba en los Estados Unidos, procedía de las fuentes naturales del Lago Trinidad. Sin embargo, a primeros del siglo XX, la producción de asfalto ya refinado, había superado superado ya al del asfalto natural. Las primeras patentes de asfalto datan de finales f inales del siglo XIX y la primera planta asfáltica se abrió a principios del siglo XX en Reino Unido .

La popularización del uso de la bicicleta y la introducción, algo más tarde del automóvil, aumentó la necesidad de construir nuevas y mejores carreteras. En esta época (finales del

 

siglo XIX), se empezaron a utilizar “alquitrán de hulla, alquitrán, y aceites, como

aglomerantes de superficie en primer lugar, y como soportes de penetración en el firme de macadam en segundo lugar” (Revista de ingeniería “ Cimbra” ). ). La escasa capacidad portante de la base de apoyo, hizo que, este tipo de firmes, fi rmes, no pudieran soportar el tráfico de camiones pesados durante el desarrollo de la Primera Guerra Mundial. Es a partir de la finalización de esta contienda, cuando empieza a desarrollarse la industria de la fabricación en central de mezclas asfálticas . Sin embargo, no es sino, a partir de la Segunda Guerra Mundial, cuando se produce un gran desarrollo tecnológico de este tipo de materiales, debido, sobre todo, a la necesidad de pistas de aterrizaje militares.

Los movimientos migratorios de la población, y el crecimiento industrial, hicieron que la industria de la construcción de la carretera, adquiriera un enorme desarrollo tanto tecnológico como del propio negocio en sí. Se empezaron a utilizar equipos de compactación más potentes, y se produjo una enorme evolución de las plantas asfálticas. En los años 70, debido a la crisis del petróleo, con el aumento del d el precio del betún , y unido a un creciente interés por la conservación del medio ambiente, todo ello obliga a las

 

diferentes administraciones a modificar sus planes de infraestructuras, y a volver la vista a las técnicas de  de  reciclado de firmes. 

En Estados Unidos, las primeras experiencias se inician a primeros de los años 70. En la actualidad, las toneladas de asfalto reciclado están en el entorno de los 70 millones de toneladas. Estas técnicas llegaron a Europa a finales de esa década. Es en los países del norte de Europa, en dónde se están utilizando porcentajes más elevados en el momento actual. Es en este punto en el que debemos detenernos un momento para analizar, de forma breve, las razones que justifican la utilización de material reciclado rec iclado en los pavimentos. Podíamos hablar de tres razones/condicionan razones/condicionantes tes principales:  

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Condicionantes económicos: Este es un punto que podría resultar controvertido, según el

país del que estemos hablando. Es cierto que el reciclado del asfalto, exige un primer trabajo de fresado en el pavimento antiguo. Con esto, de alguna forma, estamos añadiendo un costo al proceso de fabricación de la mezcla. No obstante en países como Noruega, las operaciones de fresado están sujetas a un concurso de adjudicación por parte de la autoridad competente, y la recogida de los asfaltos, es abonada a la empresa que efectúa el tratamiento posterior, con lo cual, en muchos casos, ocurre lo contrario, “estamos descontando un coste” al producto final.   Tengamos en cuenta además, que con el uso del reciclado, estamos produciendo un ahorro importante en el betún que tenemos que utilizar en la mezcla nueva . Existe también, un coste añadido debido a las adaptaciones que hay que hacer a las plantas asfálticas, sobre todo cuando estamos hablando de porcentajes altos de RAP ( Reclaimed  Asphalt Pavement ), ), término comúnmente aceptado cuando hablamos del reciclado), y el coste consecuencia del tratamiento en la planta del material procedente del reciclado. Sin embargo, por el contrario, existen estudios que hablan de ahorros del 25% en el consumo de combustible por tonelada de mezcla asfáltica producida con RAP.  

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Condicionantes medioambientales: En este apartado, debemos de tener en cuenta una teoría muy extendida en la construcción, y es “la teoría de las tres erres reducir, reutilizar

y reciclar”. 

Con el uso de los l os materiales reciclados estamos:

 

Reduciendo las emisiones de CO2 a las atmósfera, como consecuencia de la necesidad de un menor calentamiento de los áridos.   Favorecemos una menor utilización de betún, debido a la utilización del betún procedente del RAP.   Disminución de la utilización de materiales vírgenes (áridos). Estamos utilizando los áridos  

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procedentes del RAP.   En muchos lugares, el acopio de los materiales procedentes de materiales usados, constituye un problema de importantes consecuencias, debido a la falta de espacio. Con su utilización, estamos liberando una gran cantidad de espacio, en muchos casos escaso, pensemos por ejemplo, en el uso del polvo de neumáticos en las mezclas bituminosas.

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Condicionantes técnicos: Cuando hablamos de reciclado en caliente, el aumento en la

utilización del RAP, ha ido variando en función del avance de la técnica y como consecuencia, las modificaciones que hay que realizar en las plantas, para poder trabajar con RAP. Hoy en día la técnica del reciclado, tanto en fría como en caliente, está muy desarrollada. El uso del reciclado está condicionado, en muchas ocasiones, no tanto a la técnica como a la voluntad de las administraciones de permitir, cuando no incentivar, el uso u so del RAP en las  mezclas bituminosas.  las

En muchos países, ya existe una legislación específica que regula el uso, cantidad de RAP, y condiciones que debe de cumplir, para su uso en carreteras. Como iremos desarrollando a lo largo del trabajo, depende del país que hablemos, la posibilidad de una mayor o menor utilización del RAP. Autores: Tania Rojo, Freddy A. Moquete, Moquete, Jesús Edgardo Vergel y Manuel Garea, alumnos alumnos del  Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras  del Carreteras 

 

  Clasificación de las Mezclas Asfálticas Las mezclas asfálticas se clasifican de acuerdo a diferentes parámetros, entre ellos: Por Fracciones del Agregado Pétreo en la Mezcla  

Masilla Asfáltica: Polvo mineral más el ligante.

 

Mortero Asfáltico: Agregado fino más masilla.

 

Concreto Asfáltico: Agregado grueso más mortero.

 

Macadam Asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico.

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Temperatura de la Mezcla en la Puesta en Obra  

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Mezclas Asfálticas en Caliente:

Fabricadas con asfaltos a temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centígrados, según la  la viscosidad  viscosidad del ligante, se calientan también los agregados, para que el  el asfalto  asfalto no se enfríe al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos aún compactarse adecuadamente. adecuadamente.  

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Mezclas Asfálticas en Frío:

El ligante es una emulsión asfáltica (aunque en algunos lugares se usan los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. Proporción de Vacíos en la Mezcla Asfáltica

Este aspecto es de importancia fundamental para que no aparezcan deformaciones plásticas plásticas con el paso de las cargas y por las variaciones térmicas.  

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Mezclas Cerradas o Densas: Con una proporción de vacíos no mayor al 6 %.

 

 –Cerradas o Semi –  –Densas: La proporción de vacíos está entre el 6 % y el Mezclas Semi –

 

Mezclas Abiertas: Con una proporción de vacíos mayor de 12 %.

 

Mezclas Porosas o Drenantes : Con una proporción de vacíos superior al 20 %.

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10 %.

Por el Tamaño Máximo del Agregado Pétreo  

Mezclas Gruesas: el tamaño máximo del árido es mayor a 10 mm.

 

Mezclas Finas: son microaglomerados ó morteros asfálticos; éstas son mezclas m ezclas formadas

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básicamente por un árido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfáltico. El tamaño máximo del agregado pétreo determina el espesor mínimo con el que se extiende la mezcla (del doble al triple del tamaño máximo).

 

Por la Estructura del Agregado Pétreo  

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Mezclas con Esqueleto Mineral:

Provistas de un esqueleto mineral resistente, su componente de resistencia debida al rozamiento interno de los agregados es notable. Ejemplo, las mezclas m ezclas abiertas y los que genéricamente se denominan concretos asfálticos, aunque también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la masilla.  

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Mezclas sin Esqueleto Mineral :

No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de la  la masilla. masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asfálticas. Por Granulometría  

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Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaños de agregado

pétreo en el huso granulométrico.  

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Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de agregado pétreo en el

huso granulométrico. Asfalto natural Este tipo de asfaltos se encuentra en ciertas lagunas de cuencas petroleras formando una mezcla de hidrocarburos sólidos muy compleja.

Asfalto de petróleo Se trata del tipo de asfalto que se consigue con la destilación del petróleo en crudo. Este asfalto se caracteriza por su gran durabilidad y por ser refinado consiguiendo una condición uniforme. Es de gran utilización en pavimentos.

Asfalto soplados También se le conoce como asfalto oxidado. Se trata de los asfaltos que han pasado por un proceso de deshidrogenación y luego pasan por uno de polimeración. Estos asfaltos se preparan a temperatura muy alta junto a una corriente de aire, lo cual ofrece o frece mayor beneficio a sus caracteristicas y le hace ser ideal en aplicaciones mucho más especializadas.

Durante la oxidación el asfalto presenta ciertos cambios físicos, como es el aumento de la viscocidad, el aumento del peso específico y la disminución de la susceptibilidad térmica.

Este tipo de asfalto es muy usado en la impermeabilización de techos, para revestir tubería, platabandas, aplicaciones hidráulicas, membranas envolventes, etc.

 

  Asfaltos fillerizados Se trata de los asfaltos que están compuestos por materiales minerales que han sido molidos tan t an finos que logran pasar por tamiz #200.

Asfaltos duros Se le suele conocer con el nombre de asfaltos sólidos. Se trata de los asfaltos que tienen una penetración no mayor de 10 a temperatura ambiental. Este se muestra como un asfalto impermeabilizante y aglutinante, el cual se distingue por su durabilidad, su flexibilidad y por la elevada resistencia que presenta a la acción de los alcoholes, de los ácidos y de las sales.

Se suele emplearse para la realización de pavimentos asfálticos, debido a sus propiedades impermeablizantes y aglomerantes. El mismo se utiliza en mezclas calientes.

Asfaltos líquidos Este tipo de asfalto puede tener una consistencia fluida o blanda. Se le suele conocer como asfaltos cutbacks o asfaltos rebajados.

Está compuesto por un fluidificante volátil y por una fase asfáltica. El fluidificante volátil puede ser aceite, bencina o queroseno. Estos fluidificantes pasan por un proceso de curado, evaporándose, donde solo queda el residuo asfáltico que es el que cohesiona y envuelve las partículas del agregado.

Tipos de asfaltos líquidos Asfalto de curado rápido: en este el disolvente suele ser del tipo de la gasolina o nafta. Asfalto de curado lento: el disolvente es aceite liviano, el cual es un poco volátil. Asfalto de curado medio: en este tipo de asfalto el queroseno es el fluidificante o disolvente. El asfalto en líquido suele emplearse en la imprimación asfáltica, en tratamientos superficiales, en mezcla asfáltica en frío y en riego de liga.

Asfaltos fluxante

 

Se trata de una parte de petróleo petr óleo con poca volatibilidad que suele utilizarse para ablandar el asfalto, y conseguir una adecuada consistencia. Es de gran uso para la elaboración de materiales asfálticos que serán usados en revestimientos de cubiertas.

Asfalto fillerizado Es el tipo de asfalto que se obtiene del cemento asfáltico, a este se le adiciona una carga mineral inerte después del proceso de oxidación. Está compuesto por materias minerales muy molidas que suelen pasar por un tamíz número 200.

Se caracterizan por tener un peso específico mucho mayor que el asfalto oxidado convencional, y a la vez por su excelente resistencia a la deformación a temperaturas muy elevadas.

Debe aplicarse a una temperatura caliente, entre los 150 y los 220 grados g rados C. Su grado dependerá directamente del trabajo que se realizará.

Emulsiones asfálticas Se trata de la mezcla de emulsificantes y asfalto que al unirse con el agua da a lugar una emulsión estable que permite aplicar las carpetas asfálticas a una temperatura no mayor de 100 grados C, o sea se pueden tender en frío.

Gilsonita Es un tuvo de asfalto natural de consistencia dura y quebradiza, que suele verse en filones de los, y en grietas de rocas que se extraen. Se trata de una resina de hidrocarburos natural, que se parece mucho al asfalto duro o al carbón, pero que presenta propiedades distintas.

Créditos & citaciones en formato APA: Revista educativa Tiposde.com. Equipo de redacción profesional. (2017, 01). Tipos de asfalto. Escrito por: Ing. Bencosme Nolalo Dominic. Obtenido en fecha 10, 2019, desde el sitio web:  web: https://www.tiposde.com/asfalto.html. 

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA March 31, 2015aepincay ¿De dónde proviene el asfalto?

 

El asfalto proviene de la destilación del petróleo, en el cual el petróleo es calentado a altas temperaturas, lo cual inicia un proceso de evaporación en este dividiendo los líquidos de los sólidos por lo cual el contenedor del petróleo está separado en niveles para separar los diferentes productos que obtendrán de este proceso.

Los gases más livianos ascenderán a la parte superior del contenedor y lo más pesados se quedarán en el fondo, por lo cual se obtienen los siguientes niveles en el contenedor:

Gas doméstico. Naftas y gasolinas. Queroseno (gasolina de avión). Gasóleos (gasonila común). Lubricantes, parafina, ceras y asfalto. Fuelóleo y coque (combustible industrial y uso en empresa cementera). Todos estos productos se obtienen desde el petróleo, subiendo su temperatura se evaporan y mediante condensación y refinamiento se obtiene el producto final.

Planta productora de mezcla asfáltica.

produccion de mezcla asfaltica en caliente

Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecánicos electrónicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente que debe cumplir con ciertas especificaciones. especificaciones. Una planta de asfalto puede ser pequeña o puede ser grande. Puede ser fija (situada en un lugar permanente) o puede ser portátil (transportada de una obra a otra). En términos generales cada planta pude ser clasificada como planta de dosificación, o como planta mezcladora de tambor.

Proceso de producción de mezcla asfáltica en caliente en una planta de dosificación.

Se apila la piedra grande, gr ande, la piedra chica y la arena. ar ena. El cargador frontal carga estos materiales y los llena en las tolvas respectivas.

 

Una vez llenas las tolvas se procede por vibración de las tolvas a descargar el material hacia la faja horizontal, estas tolvas tienen unas compuertas en la parte inferior que permiten abrir o cerrar el paso de los materiales hacia la faja horizontal. De la faja horizontal continúan a la faja inclinada hasta llegar al horno rotativo de contraflujo, el cual tiene una llama la cual es alimentada con diésel, siendo la temperatura en la llama aproximadamente 800 ºC. Aquí los agregados son calentados en forma gradual hasta alcanzar los 150 ºC. De le llama de contraflujo porque en una dirección entran los agregados y en la otra dirección salen los gases, estos gases hay que expulsarlos del horno porque si no el horno se satura y no habrá oxigeno que nos permita generar la llama. Estos gases son expulsados usando un Extractor. Una vez que los agregados son calentados hasta una temperatura de 150 ºC pasan al Elevador de Cangilones que no es otra cosa que un sistema de poleas que levantan las cucharas cargados con el agregado. Los agregados calientes pasan del elevador a las zarandas z arandas metálicas de ¾”, ½” y ¼” las cuales son

activadas de modo que se desplazan horizontalmente y vibran, pasando así los agregados a llenar las tolvas correspondientes. El pesaje se realiza manualmente, el operario primero llena la arena, luego la piedra chica y después la piedra grande, este pesaje es acumulativo, se van acumulando los pesos que indican “la bachada” (es decir, un lote).  Una vez que ya se tiene todo pesado, el operario presiona el botón de descarga y los agregados pasan al mezclador de flujo paralelo, donde primero se mezclan los agregados y después se adiciona el asfalto caliente. El medidor de flujo de asfalto si es automático, aquí si podemos medir exactamente la cantidad de asfalto que entra a la mezcla. Previamente el asfalto ha sido calentado a una temperatura de 150 ºC., en el calentador de aceite o “Hy Way” , así que ha esta temperatura es mezclado. 

El tiempo de mezclado es de 45 segundos a 1 minuto aproximadamente. Cuando se tiene la mezcla asfáltica se abren las compuertas del mezclador y esta cae al camión volquete a una temperatura de 150 ºC., quedando lista para ser transportada a obra. Aquí les dejo un video de la descripción de como se produce la mezcla asfáltica:

Proceso de fabricación de mezcla asfáltica: https://youtu.be/YqJRtF3QLeE https://youtu.be/YqJRtF3QLeE