Asfaltos

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ASFALTO ESPUMADO: TECNOLOGIA Y APLICACIONES
Guillermo Thenoux Z., Ing. Civil, MSc, PhD Profesor, Facultad de Ingeniería Universidad Católica de Chile gthenoux@ing.puc.cl

INTRODUCCION El asfalto espumado es una técnica relativamente nueva en su uso, pero no en su origen, el cual se remonta al año 1956 en la Universidad estatal de IOWA. A pesar de ser una tecnología desarrollada hace más de 40años, su uso se masificó sólo a partir del año 1991, al expirar en ese año los derechos sobre la patente de invención, pertenecientes a la compañía Mobil Australia. La técnica del asfalto espumado permite expandir el asfalto y producir mezclas asfálticas de un modo muy diferente a los sistemas tradicionales. La mezcla intima que se produce entre asfalto y agregado es también diferente, pero sinembargo, este tipo de mezclas tiene un comportamiento estructural similar a una mezcla tradicional. Las mezclas con asfalto espumado presentan ventajas especiales frente a mezclas tradicionales entre estas las más importantes son las del tipo energéticas y ambientales. Desde el punto de vista constructivo, el empleo de técnicas modernas especialmente desarrolladas para este tipo de aplicación, leconfiere ventajas adicionales en comparación a otro tipo de técnicas constructivas; específicamente admite mayor tolerancia en la especificación de agregados y los procesos constructivos pueden ser de muy alto rendimiento. El asfalto espumado puede ser usado como un agente estabilizador con una variedad de materiales que van desde gravas chancadas de buena calidad hasta suelos marginales conplasticidad relativamente alta y también en materiales asfáltico reciclados. Las mezclas con asfalto espumado pueden ser confeccionadas tanto en terreno como en una planta central. ASFALTO ESPUMADO El asfalto espumado (también conocido como asfalto celular), se logra mediante un proceso, en el cual se inyecta una pequeña cantidad de agua fría (1 a 2% del peso del asfalto) y aire comprimido a una masa deasfalto caliente (160º C - 180º C), dentro de una cámara de expansión (Figura 1), generando espontáneamente espuma. El proceso de expansión se puede explicar de la siguiente manera: en el momento que las gotas de agua fría toman contacto con el asfalto caliente, se produce un intercambio de energía entre el asfalto y las gotas de agua, lo que eleva la temperatura del agua hasta los 100 ºC, estatransferencia energética genera en forma instantánea vapor y una expansión explosiva del asfalto. Las burbujas de vapor son forzadas a introducirse en el asfalto dentro de la cámara de expansión. El asfalto junto con el vapor de agua encapsulado es liberado desde la cámara a través de una válvula (dispositivo rociador) y el vapor encapsulado se expande formando burbujas de asfalto contenidas por latensión superficial de éste hasta alcanzar un estado de equilibrio (Jenkins et.al., 1999).

Figura 1. Cámara de Expansión Debido a la baja conductividad térmica del asfalto y del agua, las burbujas pueden mantener el equilibrio por pocos segundos (10-30 segundos). Este proceso ocurre para una gran cantidad de burbujas. A medida que la espuma se enfría a temperatura ambiente, el vapor en lasburbujas se condensa causando el colapso y la desintegración de la espuma. La desintegración de la burbuja (o colapso de la espuma) produce miles de gotitas de asfalto las cuales al unirse recuperan su volumen inicial sin alterar significativamente las propiedades reológicas originales del asfalto (Jenkins et.al., 1999). Para la producción de mezclas con asfalto espumado, el agregado debe serincorporado mientras el asfalto se encuentre en estado de espuma. Al desintegrarse la burbuja en presencia del agregado, las gotitas de asfalto se aglutinan con las partículas más finas (especialmente con aquellas fracciones menores a 0.075 mm), produciendo una mezcla asfalto agregado fino, proceso que se denomina dispersión del asfalto (Figura 2). Esto resulta en una pasta de filler y asfalto que...
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