emulsiones asfalticas
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Emulsiones AsfalticasTRANSCRIPT
Generalidades
Diferentes usos y aplicaciones
Asfalto en Pavimentaciones
No trabajable, extrema viscosidad
Tecnicas de manejo:
Calentamiento
– Mezclas en caliente (Concreto asfaltico)
Dilución con solventes deriv. de petroleo
– Diluidos (Mezclas en frio, imprimantes.)
Emulsificación con agua
– Emulsion Asfaltica (Mezclas en frio, reciclados, etc)
Emulsiones asfálticas.- Definición
Dispersión de micro-partículas de cemento asfáltico
en una matriz acuosa estabilizada
O/W O/W W/O W/O W/O/W W/O/W
oil-in-water oil-in-water
emulsion emulsion
water-in-oil water-in-oil
(inverted emulsion) (inverted emulsion)
multiple multiple
emulsion emulsion
Comparación de mezclas en
caliente, diluídos y emulsiones
Ventajas Desventajas Proceso
de curado
Mezclas
en caliente Aplicación
Siempre continua
Humos Costo
Por enfriamiento
Diluídos Trabajabilidad Contaminacion
Atmosférica
Evaporación del solvente
Emulsión
No contaminante
menor costo menor consumo de
energia
Emulsión debera
Ser manejada
Con cuidado
Rompimiento,
Coalescencia,
Expulsión agua
Combustible
Energia
Tipo de asfalto
SPECIFICATIONS
Test method Standard CRS-1 CRS-2 CMS-2 CMS-2h CSS-1 CSS-1h
Residual content, % ASTM >60 >65 >65 >65 >60 >60
Viscosity, SF, 25°C ,
sec. ASTM
20 -100 20 - 100
Viscosity, SF, 50°C ,
sec. ASTM 20 -100 100 - 400 50 - 450 50 - 450
Sieve test, 850 mic.
%24 hours
ASTM
<0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1
Sieve test, 125 mic.
%24 hours AA <0,1 >0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1
Breaking index, gram FAS <90 <90 <140 <140
Storage stability, % ASTM <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0
Cement mixing, % ASTM
<2,0 <2,0
Penetration, mm110 ASTM
100-
250 100-250 100-250 40 - 90 100-250 40-90
Características físico-quimicas de las emulsiones
Producción.- Dispersión mecánica a través de un molino
coloidal
Almacenamiento.- Periodo de reposo para reducir su actividad
dinámica
Rompimiento.- Inicio de la separación del agua de la matriz
Fraguado.- Expulsión total del agua, el asfalto desarrolla
sus propiedades
Composición de emulsiones asfálticas
Cemento asfáltico 62 %
Solución jabonosa 38 %
Agua potable 98 %
Emulsificante 1 %
Acido clorhídrico 1 %
Producción de emulsión asfáltica
Cemento
asfáltico
Molino
Coloidal
Emulsión
Asfaltica
Solución
jabonosa
Planta para producción de emulsión asfáltica
TANQUES CONVENCIONALES DE ALMACENAJE DE
EMULSION ASFALTICA
Funciones de los emulsificantes
Facilitar el proceso de emulsificación
– reduciendo tensión interfase entre el agua y el
asfalto
Estabilizar la emulsión
– durante la formación, almacenaje y
transportación
Producir tipo de emulsión, influencia en
rendimiento – características de ruptura y curado
PREPARACIÓN FASE-ACUOSA
• Adición de agua
• Calentamiento del agua
• de total de acido
•
Adición 80%
l
Adición de
•
emulsificante , (estabilizador)
deseado punto el pH al
Ajustar
• Adición de latex)
•
Adiciona manejabilidad al emulsificante en fase acuosa
Estabilizador de
Acido en la preparación de
solución jabonosa
Condiciona el pH para establecer estabilización
Confiere caracteristicas iónicas a la emulsion
Coadyuva en la reactividad de agregados
Confiere estabilidad adicional
agua potable
a la emulsión
Ventajas de emulsiones catiónicas
aplicaciones en caminos
Ruptura y curado rápido
Promueven adhesión con la mayoría de
agregados
Proceso de adhesión asfáltica en frío
+ +
+
+
+
+
+
+
Por adhesión electrostática
+
agregado agregado
Micro-particulas
de asfalto
Proceso de adhesión asfáltica en frío
+
+
+
+
+
+
+
+
agregado agregado
Micro-particulas
de asfalto
Adhesión química
1.-Reactividad de agregados
area y carga superficial, química superficial
quimíca de finos minerales: cemento, cal.
temperatura, humedad, velocidad del viento
2.-Reactividad de la emulsión
Química del emulsificante, concentración
Otros aditivos
Viscosidad del asfalto
3.-Tratamiento mecánico e.g.compactación
Factores que afectan ruptura y curado
Acidez del asfalto
Almacenaje y manejo Coalescencia es la causa principal de deterioro
de emulsiones – Temperaturas del agua cercanas a puntos de
ebullición y congelamiento
– Corte excesivo
Bombeo, agitación y durante transportación
– Contacto con materiales incompatibles
Catiónica vs aniónica
Solventes y otros productos de petroleo
Clasificación de emulsiones de acuerdo
a su ruptura y carga de partícula
Grados de
emulsiones Catiónica Aniónica Aplicaciones
Rápida - riegos CRS SS
Tratamientos
superficiales
Media CMS MS Mezclas abiertas
Lenta CSS SS Mezclas densas
Rápida - mezclas CQS -
Mortero asfáltico Micro-pavimento
CRS - 2
ruptura rápida catiónica
65% asfalto
CSS - 1h
catiónica ruptura lenta
asfalto duro
57% asfalto
HFMS - 2s
Alta flotación
Ruptura media aniónica 65% asfalto
con solvente
Nomenclatura ASTM de emulsiones
APLICACIONES
ASFÁLTICAS
EMULSIONES
Mezclas en frío
• Densas
• Abiertas
• Con arena
• Con suelo nativo (estabilización de suelos)
Ventajas:
• Utilización de agregados húmedos
• Diferente orígen pétreo
• Curvas granulométricas variadas
• Estabilidades aceptables
Planta común de producción de mezcla en frío
Planta para mezcla en frío equipada con
sistema de inyección de emulsión
a doble fase
Alimentación agregados finos
fase inicial de mezcla con
emulsión ruptura lenta - CSS
Alimentación agregado gruesos
fase posterior de mezcla con
emulsión ruptura media - CMS
Proceso de producción de mezcla en frío
Carpeta mezcla en frio con emulsion - Mexia TX USA
Mezclas en frio
Mezcladas en sitio
Mezcladas en planta en frio
En planta mezcladas en caliente
Mezclas para bacheo
Para uso inmediato
– Para acopiarse (HFMS-2)
– Con material RAP (Reclaimed Asphalt Pavement)
Mezclas en frio (New York)
Malla % pasante
3/4 “ 100
1/2” 92
3/8” 77
#4 48
#8 27
#40 16
#100 10
#200 6
Emulsión: CSS-1h
Asfalto: AC-20
Humedad % : 5.5
Asfalto Residual % : 5.5
Mezclador: Mezclador de paletas (transportable)
Terminadora: Barber-Greene 980 espesor 4”
Compactación: Vibratorio 12 ton 1er pase on 2-4 pases off
Densidad: 94 % maximo teórico en 60 horas
Agregados:
Mezclas en frio (Alaska)
Malla % pasante
#4 100
#10 100
#40 96
#50 88
#80 63
#200 9
Emulsión: CSS-1
Asfalto: AC-5
Humedad % : 6
Asfalto Residual % : 7.5
Mezclador: Mezclador de paletas (transportable)
Terminadora: Blaw Knox 220 espesor 4”
Compactación: Neumático 12 ton 2 pases
Vibratorio 15 ton 2 pases
Densidad: 96 % máximo teórico en 42 horas
Agregados:
Mezclas en frio (Illinois)
Malla % pasante
1 “ 100
1/2” 95.4
#4 68.2
#16 37.5
#200 10.6
Emulsion: CSS-1h
Asfalto: AC-10
Humedad % : 5.8
Asfalto Residual % : 5.5
Mezclador: Mezclador de paletas (transportablel)
Terminadora: Blaw Knox espesor 4”
Compactación: Neumático 8 ton 2 pases
Vibratorio 15 ton 2 pases
Densidad: 94 % máximo teórico en 46 horas
Agregados:
Reciclado con emulsiones
Reciclado en frio
– en sitio
– mezclado en planta
A profundidad total
Es necesario tratamiento de superficie
Dependiendo del tráfico
– Tratamiento superficial, mortero asfáltico micro-pavimento, sobre-carpeta en caliente.
Reciclado en frío a profundidad total
Quito Ecuador
Reciclado de pavimento en frío con emulsión
Adición de agregado virgen
Reciclado de pavimento en frio con emulsion
Proceso de estabilizacion de suelos con emulsion
Uso de mezclas con emulsión
1 .-Superficie de desgaste (densas) Para todo tipo de tráfico
2 .-Superficie de rodamiento(abiertas)
Normalmente para tráfico medio y ligero.
2 .- Base y sub-base
Todo tipo de tráfico
3 .-Mezclas para acopio
Uso inmediato, mezclas p/bacheo.
Aplicación mortero asfáltico - Phoenix AZ.
Aplicación de micro-pavimento en Departamento de La Paz en Bolivia
Aplicación de mortero asfáltico -Aimogasta Provincia de La Rioja, Argentina
Mortero asfáltico - Aeropuerto Ciudad Victoria Tam. Mexico
Mortero asfáltico - Aeropuerto de Ciudad Victoria Tam. Mex.
Mortero asfáltico - Cuencamé Durango, Mexico
Mortero asfáltico
Carr. Panamericana Norte Km 1300
Región de Atacama,Chile
Mortero asfáltico - Region III Copiapó, Chile
Mortero asfáltico sobre pavimento reciclado c/emulsión
Mirimire, Edo. Falcon - Venezuela
Aplicación mortero asfáltico en Popayan, Colombia
Recuperación vial en Guatemala
Pruebas en aeropuerto Mariscal Sucre, Quito Ecuador
Micro-carpeta anti-derrapante - Monterrey NL Mexico
Conservación de vias urbanas- Monterrey NL Mexico
Micro-pavimento en Edo. de Minas Gerais, Brasil
Rodovia Rio de Janeiro-Juiz de Fora
Micro-pavimento en Edo. De Sao Paulo, Brasil
Rodovia Bandeirantes SP-230
Micro-pavimento en Edo. Rio Grande do Sul, Brasil
Comservaciem de rodovia BR-40
RJ Brasil
Rodovia BR-40 - Estado de Rio de Janeiro Brasil
Aplicación de micro-pavimento sobre
tratamiento superficial con la utilización de
emulsiones modificadas con polímeros
Sobre pavimentos/carpetas muy desgastadas:
• Nueva superficie de desgaste
• Sellado absoluto de superficie
• Recuperación de propiedades anti-derrapantes
• Corrección perfiles de nivelación incluyendo ahuellamientos
SELLO DEL CABO TIPO TEXAS
APLICACIÓN DEL TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Sentiuo ue aplicacion
APLICACIÓN DE NIICRO-PAVINIENTO
Sello del cabo modificado - Waco TX
Sello del Cabo tipo Texas - Av Franklin Waco TX USA
Aplicación de sello del cabo modificado
Aplicación sello del cabo tipo Texas