Universidad Autnoma de Yucatn[Facultad de ingeniera]

PavimentosPractica 9: Carga elctrica de las Partculas de Emulsiones Asflticas

Profesor: Ing. Javier Ricardo Amaya Uicab Integrantes: Arjona Catzim Ivn Fermn Casanova Zavala Wendy Alejandra Chable Cortes Karla Lucila Escalante Monzn Selene del Carmen

INTRODUCCIN Materiales bituminosos Son materiales aglomerantes, de naturaleza orgnica. Los betunes, junto con el barro, fueron los primeros materiales que utiliz el hombre. Estos materiales eran utilizados porque tenan buenas propiedades adhesivas, buenas caractersticas impermeables No llevaban tratamiento superficial. Los recogan de las superficies de los lagos (de un material consolido) y que ellos utilizaban como material aglomerante. Betunes naturales: son aquellos que aparecen en la naturaleza. El origen de estos betunes est en los petrleos que han subido a la superficie a travs de fisuras y se han depositado all; con el tiempo los materiales ms ligeros que lo componan se evaporaron, quedando los componentes de mayor viscosidad. Betn: mezcla de hidrocarburos naturales o pirogenados (aquellos que se han sometido a tratamientos de calor); y son esencialmente solubles en sulfuro de carbono o en tricluroetileno. Caractersticas que vamos a exigir a los betunes -Fcil puesta en obra. -Buena adhesividad a los ridos con los que los vamos a unir. -Buena cohesin entre las partculas, para que pueda soportar sin romperse a los esfuerzos a los que le vamos a someter. -Baja susceptibilidad trmica; esto significa que cuando se ponga en obra tenga comportamiento plstico, ya que este material viscoso cuando se calienta puede llegar a deformarse permanentemente y cando est sometido a bajas temperaturas se fragiliza pudiendo llegar a romperse. -Envejecimiento lento; para que no pierda las caractersticas con el tiempo y que as resulte ms rentable el material. -Elevada impermeabilidad. Procedencia de los betunes Petrleos asflticos: Son aquellos petrleos que guardan en su interior gran cantidad de hidrocarburos cclicos y aromticos. Son los que van a producir mayor cantidad de betunes y de mayor calidad. Petrleos parafnicos: Los hidrocarburos que tienen en su interior son cadenas lineales. Petrleos semiasflticos: Tienen contenidos intermedios de los dos anteriores. Los betunes se obtienen de estos petrleos a partir de los siguientes procesos:

-Destilacin: Para este proceso utilizamos la torre de destilacin. Primero separas los teres a temperatura ambiente; luego aportas calor a la mezcla y a distintas alturas de la torre se van separando los dems compuestos. Al destilar los petrleos asflticos, vamos a obtener una serie de productos: -Oxidacin: Mediante este proceso se elimina el agua y el anhdrido carbnico y se produce una polimerizacin del producto. Se obtienen as betunes oxidados que pierden elasticidad pero tienen gran resistencia al envejecimiento o una importante resistencia a los cambios de temperatura (se emplean en pavimentos por ser poco dctiles, pero que son muy adecuados como impermeabilizantes) -Cracking: Consiste en romper las cadenas de los hidrocarburos ms largas y convertirlas en hidrocarburos de cadenas ms pequeas. Aquellos betunes que han estado sometidos a un proceso de cracking, tienen un gran envejecimiento, por tanto no son buenos para la construccin, y esto da lugar a que los betunes obtenidos por este proceso son ms baratos. Emulsiones bituminosas Es la mezcla de betn y agua, y son los materiales bituminosos ms utilizados. Utilizar agua provoca un gasto mnimo, ya que es ms barata que la gasolina y dems fluidificantes; adems no es contaminante. La puesta en obra tambin se facilita; metemos el betn y el agua en un molino y lo agitamos a una enorme velocidad, de manera que el betn se rompe dando gotas que deben tener entre 3-8 y se quedan dispersas en el agua (betn-fase dispersa y agua-fase continua) Si dejamos la emulsin en reposo, las partculas de betn empezarn a unirse dando lugar al fenmeno de la coagulacin. Para que esto no se produzca vamos a utilizar los llamados emulgentes; productos que hacen que la emulsin sea estable. La funcin de los emulgentes es rodear todas las gotitas de la fase dispersa con iones cargados todos del mismo signo, de esta manera se produce una repulsin electroesttica impidiendo as que se unan. OBJETIVO Determinar la polaridad de los glbulos de asfalto en las emulsiones con el fin de clasificarlas como catinicas cuando estas tengan carga positiva y aninica cuando estas tengan carga negativa, a travs de la induccin de corriente elctrica a la emulsin, mediante dos electrodos y observar a cul de ellos son atrados los glbulos de asfalto.

EQUIPO y y Fuente de poder Electrodos

y y

Vaso de precipitado Cronometro

PREPARACIN DE LA MUESTRA I. II. Se obtiene la muestra de emulsin asfltica conforme al manual M-MMP-4-05-001. Se homogeniza la muestra en su envase con la ayuda de una varilla de vidrio limpia, agitando la muestra moderadamente para evitar el rompimiento de la emulsin. Se toma en el vaso de precipitado una muestra de prueba suficiente para que los electrodos estn sumergidos aproximadamente 25mm dentro de esta, sin tocar el fondo del vaso.

III.

PROCEDIMIENTO I. Se conectan los electrodos limpios y secos a la fuente de poder, cuidando que cada electrodo este colocado en el cable marcado con la carga correspondiente (Fig. 1).

Fig. 1 II. Se introducen los electrodos en la emulsin hasta que estos queden sumergidos 25mm, sin tocar las paredes ni el fondo del vaso (Fig.2).

Fig. 2

III.

Se conecta la fuente de poder a la corriente elctrica y se ajusta para lograr una intensidad de 8mA, a la vez que se acciona el cronometro (Fig. 3 y 4).

Fig. 3 IV.

Fig. 4

Se espera a que trascurran 30 min. despus de la aplicacin de la corriente o bien a que la intensidad disminuya a 2mA, lo que ocurra primero, se acciona el interruptor y se anota el tiempo transcurrido desde el inicio de la prueba hasta que dicha reduccin suceda.

V.

Se desconectan los electrodos, se retiran de la muestra de prueba y se lavan con agua corriente (Fig. 5).

Fig. 5 VI. Despus de esta accin, normalmente se habr adherido una capa de asfalto en uno de los electrodos, de no ser as se repiten los pasos del I al V con una intensidad de corriente mayor pero cuidando que no se exceda de la capacidad de la fuente de poder.

VII.

Si se logr adherir asfalto a alguno de los electrodos se determina al cual de estas se ha adherido (positivo o negativo) para poder clasificar la muestra de emulsin asfltica como catinica o aninica (Fig. 6).

Fig. 6

RESULTADOS Los glbulos de asfalto se adhirieron al electrodo negativo por lo que las partculas estn cargadas con carga positiva. Esto quiere decir que se trata de una emulsin asfltica Catinica. La reduccin de la intensidad de corriente a 2mA se dio en un tiempo de 1:11 min. CONCLUSIONES Al tratarse de una emulsin asfltica catinica es necesario realizar las siguientes pruebas de laboratorio para confirmar la calidad de la misma y saber si puede ser usada en carpetas asflticas y y y y Viscosidad de Saybolt-Furol. ndice de ruptura. Penetracin. Ductilidad.

Entre otras. Y pueden ser y y y y y y y ECR-60 ECR-65 ECR-70 ECM-65 ECL-65 ECI-60 ECS-60

Esto dependiendo del tipo de rompimiento, de la estabilidad y del contenido de cemento asfaltico que contengan.