Materiales bituminosos

18. MATERIALES BITUMONOSOS

Los materiales bituminosos son usados extensamente alrededor de todo el mundo en la construcción de carreteras. Estos hidrocarburos se encuentran en depósitos naturales o son obtenidos como producto de la destilación de petróleo crudo. Los materiales bituminosos usados en la construcción de carreteras son cualquiera de los asfaltos o breas.
Todos los materialesbituminosos consisten principalmente de betún y tienen una fuerte propiedad adhesiva, con colores en los límites de marrón oscuro a negro. Estos varían en consistencia de liquido a solido; así, ellos están divididos en líquidos, semilíquidos, y sólidos. La forma solida es por lo general difícil y frágil en temperaturas normales pero fluidas cuando es sujeta a largas cargas continuas.
La formalíquida es obtenida de formas semilíquidas o solidas por calentamiento, disolviendo en solventes, o desfragmentando el material en partículas diminutas y dispersando estas en agua con un emulsionador para formar una emulsión asfáltica.
Este capítulo presenta una descripción de los diferentes tipos de materiales bituminosos usados en construcción de carreteras, el proceso por el cual estos son obtenidos,y las pruebas requeridas para determinar sus propiedades que son pertinentes para la ingeniería de carreteras. Ello también incluye una descripción de métodos de diseño de mezcla para obtener un material de pavimento conocido como asfalto.
19.1 FUENTES DE ASFALTO
El asfalto es obtenido de filtraciones o bancos de depósito natural en diferentes partes del mundo o es producto de ladestilación de petróleo crudo.
19.2.1 Depósitos Naturales
Los depósitos naturales de asfalto ocurren en cercanías a asfaltos originarios o roca asfáltica. Los depósitos originarios de asfalto se sabe que existen en Iraq hace varios cientos de años. Depósitos de asfalto originarios también se han encontrado en Trinidad, bermuda y en las minas de LA Brea en los Ángeles, California.
Los asfaltosoriginarios fueron en un tiempo usados extensamente como carpetas en la construcción de carreteras. Las propiedades de los asfaltos originarios varían de un depósito a otro, particularmente con respecto a la cantidad de material insoluble que contiene el asfalto. Los depósitos de Trinidad, por ejemplo, contienen cerca del 40 % de material orgánico y inorgánico insoluble, mientras que el materialde Bermudas contiene alrededor del 6% de su material.
Roca asfáltica es un depósito natural de arenisca o caliza lleno con asfalto. Estos depósitos se han encontrado en California, Texas, Oklahoma, y Alabama. El porcentaje de asfalto varia de un deposito a otro y puede ser entre 4.5 % y 18 %. La roca asfáltica puede ser usada para caminos superficiales después de extraído o sacado el material yprocesado adecuadamente. Este proceso incluye adicionar convenientemente agregados minerales, carpeta asfáltica y aceite, que facilita la fluidez del material. Rocas asfálticas no son usadas extensamente debido a los altos costos de transporte.
19.2.2 ASFALTO DE PETROLEO
Los materiales de asfalto que son obtenidos de la destilación del petróleo están en forma de diferentes tipos deasfalto, los cuales incluyen cemento asfaltico, asfalto liquido de curación lenta, asfalto líquido de curación media, asfalto líquido de curación rápida y emulsiones asfálticas. La cantidad de asfalto obtenida del petróleo crudo depende de la gravedad de API (American petroleum institute). En general, grandes cantidades de asfalto son obtenidas de petróleo crudo con baja gravedad de API. Antes dediscutir las propiedades y usos de los diferentes tipos de asfalto de petróleo, primero describiremos el proceso de refinado usado para obtener este.
Proceso de Refinado
El proceso de refinado usado para obtener asfalto de petróleo puede ser dividido en dos grupos: destilación fraccionada y destilación destructiva. El proceso de destilación fraccionada implica la separación de los diferentes...