REOLOGÍA DE LIGANTES ASFALTICOS MEDIANTE EL

REOLOGÍA DE LIGANTES ASFALTICOS MEDIANTE EL
VISCOSIMETRO BROOKFIELD

Becario: García Eiler Luciana Martina.
Tutor: Ing. Cecilia Soengas.
Área: Materiales Viales.
Año 2009.

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I. Introducción
El conocimiento de la consistencia de los materiales a través de determinaciones de
viscosidad es uno de los parámetros principales cuando se quiere medir el
comportamiento al flujo defluidos líquidos o semisólidos, entre los cuales podemos citar
a los asfaltos.
Además, conocemos que el asfalto es una suspensión coloidal en la cual los asfaltenos
están rodeados por una fase estabilizada de resinas polar formando una miscela
compleja dispersa en una fase oleosa malténica; ofreciendo diferentes comportamientos
reológicos según la naturaleza de esta.
Al igual que otros materialesfluidos que necesitan ser bombeados, mezclados, vertidos,
etc. también en los asfaltos es de relevante importancia el estudio de la consistencia de
los mismos en función del tiempo, de la temperatura y del esfuerzo al cual se
encuentran sometidos.
La consistencia del asfalto decrece a medida que aumenta la temperatura, por lo cual
deben ser estudiados como materiales termoplásticos. A muybajas temperaturas se
comporta como un sólido rígido, a temperaturas medias tiene un comportamiento viscoelástico y a altas temperaturas es un líquido viscoso.
I. A. Conceptos de Reología
La reología se define como la ciencia que estudia la deformación y el flujo de la materia.
Esto explica cómo un material responde a fuerza.
Es la ciencia de flujo que estudia la deformación de un cuerposometido a esfuerzos
externos.
Estudia la respuesta mecánica de un material, cuyas propiedades varían en función de
la temperatura y al tiempo de aplicación de una carga, excluyéndose los fenómenos de
rotura.
I. B. Conceptos de Viscosidad
La viscosidad se puede definir como una medida de la resistencia a la deformación del
fluido. Este concepto relaciona el esfuerzo cortante con la velocidad dedeformación.
:µ.D
Donde:
: esfuerzo cortante
µ: viscosidad
D: velocidad de deformación

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Existen 3 tipos de viscosidad: la dinámica, la cinemática y la aparente:
Viscosidad dinámica (µ): representando la curva de fluidez (esfuerzo cortante frente a
velocidad de deformación) se define como la pendiente en cada punto de dicha curva.
Viscosidad cinemática (v): relaciona la viscosidaddinámica con la densidad del fluido
utilizado.
Viscosidad aparente (µ): se define como el cociente entre el esfuerzo cortante y la
velocidad de deformación. La viscosidad para fluidos no newtonianos, esta
denominación se explica en el siguiente punto:
En el Gráfico Nº 1 se puede apreciar la representación de la viscosidad dinámica y
aparente.
VISCOSIDAD
APARENTE

Esfuerzo
cortante (Pa)VISCOSIDAD
DINÁMICA

Pendiente desde el origen

Velocidad de
Deformación (1/s)

Pendiente en cada punto

Gráfico Nº 1: Curva de fluidez
I. C. Tipos de fluidos
Existen tres tipos de fluidos: newtonianos, no newtonianos y viscoelásticos:
Newtonianos; proporcionalidad entre el esfuerzo de cortante y la velocidad de
deformación.
No Newtonianos; no hay proporcionalidad entre el esfuerzocortante y la velocidad de
deformación.
Viscoelásticos; se comportan como líquidos y sólidos, presentando propiedades de
ambos.
La relación entre el esfuerzo cortante aplicado y la velocidad de deformación viene dada
por la Ley de viscosidad de Newton la cual responde a la ecuación:

xy

.

du
dt

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Siendo:
xy = esfuerzo cortante (mPa)
= viscosidad dinámica del fluido (mPa·s)du/dy = velocidad de deformación del fluido (s-1) = D
Estas unidades son obtenidas por el análisis dimensional de la pag.2 siendo las más
utilizadas en reología.
En el Cuadro Nº 1 se pueden apreciar los distintos tipos de fluidos.

Cuadro Nº 1: Tipos de Fluidos
I. C. 1. Fluidos newtonianos
Este se caracteriza por cumplir la Ley de Newton, es decir, que existe una relación
lineal entre...