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EMULSIONES: En la actualidad el uso de emulsiones asfálticas se ha incrementado, dado que ya se ha prohibido en muchos países el uso de asfaltos rebajados que emplean solventes caros y contaminantes y ecológicamente contaminantes. Las emulsiones han sido y son utilizadas en tratamientos superficiales, sin embargo todavía existe bastante desconfianza debido a malas experiencias en el resultado final. Las emulsiones Asfálticas fueron desarrolladas a comienzos del siglo XX. Fue en los años 20 cuando su uso se generalizó en las aplicaciones viales. El uso de las emulsiones asfálticas creció de manera relativamente lenta, limitado por el tipo de emulsiones disponibles. El desarrollo ininterrumpido de nuevos tipos de emulsiones, equipos de construcción y prácticas mejoradas, ofrece ahora una amplia gama de selección, permitiendo que cualquier asfaltado vial puede ser trabajado con emulsiones, generando importantes beneficios económicos y ambientales. DEFINICION Se definen las emulsiones asfálticas como las suspensiones de pequeñas partículas de un producto asfáltico en agua o en una solución acuosa, con un agente emulsionante de carácter aniónico o catiónico, lo que determina la denominación de la emulsión. Una emulsión asfáltica esta compuesta por tres componentes básicos: asfalto, agua y un agente emulsivo. En algunas ocasiones puede contener algunos aditivos, como estabilizantes, mejoradores de recubrimiento, mejoradores de adherencia, o agentes de control de rotura. Desde un punto de vista fisicoquímico podemos definir a las emulsiones como una dispersión fina mas o menos estabilizada de un liquido en otro, no miscibles entre sí COMPOSICION DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS El producto químico llamado emulsificante define el tipo de emulsión: •Las aniónicas con carga negativa. •Las catiónicas con carga positiva . •No-iónicas donde las partículas de asfalto son eléctricamente neutrales. Las emulsiones catiónicas tienen una característica particular, la absorción superficial de una parte del emulsificante en el material pétreo puede ser de la parte polar ácida y ácidos grasos que efectúan su reacción con el material destruyendo la película protectora, haciendo depositar los glóbulos de asfalto firmemente sobre el agregado, lo que origina su ruptura, esto se da aun en presencia de humedad, cosa que no sucede en el caso de las emulsiones aniónicas. Esta particularidad de las emulsiones catiónicas mejora la adherencia y permite una mejor distribución del asfalto dentro de la masa de la mezcla, esto permite también trabajar en regiones con climas húmedos o durante temporada de lluvias, además esta perfecta liga del asfalto con el material pétreo garantiza la apertura de las vías al tránsito en un corto periodo de tiempo CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS Una segunda clasificación de las emulsiones se basa en la velocidad de unión de las gotas de asfalto, restaurando el volumen de cemento asfáltico: •RS(rapid-setting, rotura rápida). •MS(médium setting, rotura media). •SS(slow setting, rotura media). CLASIFICACION DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS Las emulsiones RS tienen poca capacidad de mezclarse con los agregados, las MS se mezclan con el agregado grueso y no con el agregado fino y las emulsiones SS Para obtener un exitoso comportamiento de las emulsiones asfálticas, debe elegirse el tipo y grado adecuados para la función buscada. La primera consideración es el tipo de aplicación que se le dará a la emulsión. Podría ser un tratamiento superficial, una mezcla asfáltica, una lechada asfáltica, y algunas otras aplicaciones más. Se deben considerar también otros factores como las condiciones climáticas de la zona, el tipo de agregado, su granulometría y disponibilidad, disponibilidad de los equipos, distancias de transporte, control de tráfico. Como se puede ver las pautas que se mencionan son recomendadas, pero definitivamente los ensayos de laboratorio son irremplazables, ya que estos evalúan los agregados y la emulsión a utilizarse. SELECCIÓN DEL TIPO Y GRADOS CORRECTOS Emulsiones de rotura rápida. -Reaccionan rápidamente con el agregado -Se usa en aplicaciones de riego, sellados con arena y tratamientos de superficie -Se usan en áreas donde el tráfico es intenso o cuando hay cargas pesadas Emulsiones de rotura media. -Diseñadas para ser mezcladas con agregados graduados -No rompen inmediatamente Emulsiones de rotura lenta. -Se emplean para granulometrías cerradas, con alto porcentaje de finos. -Tienen baja viscosidad -Se usan usualmente para estabilización de suelos, carpetas asfálticas, reciclados y sellados con lechadas asfálticas. SELECCIÓN DEL TIPO Y GRADOS CORRECTOS Riegos de Imprimación Se aplica sobre superficies no asfálticas que deben prepararse para recibir otro riego asfáltico. Riegos de Liga Se aplica sobre un riego de imprimación sobre capas asfálticas, su función es vincular una capa con una mezcla asfáltica. APLICACIÓN: Arena Asfalto Consiste en el esparcimiento y compresión de arena de una granulometría predefifnida sobre una superficie imprimida. Espesores promedios de 2.5 mm. Riego de imprimación reforzada Consiste en una primera imprimación simple y una vez que ha secado se efectúa una segunda aplicación de material bituminoso. Slurry Seal o Lechadas Son mezclas constituídas por áridos finos, filler, emulsión, agua y aditivos. Espesores promedios de tres a seis milímetros. Su objetivo es de impermeabilizar, tratamiento de terminado y superficial, antideslizante. APLICACIÓN: Fijadores de polvo o antipolvo Fijan el polvo suelto evitando las molestias que estos ocasionan. Tratamientos Superficial Simple Consiste en una aplicación de material bituminoso seguido de una distribución de agregados pétreos. Tratamiento Superficial Doble Consiste en dos aplicaciones de material bituminoso, cada una de ellas seguida de una distribución del agregado pétreo, en general el tamaño nominal del primer agregado es el doble del segundo. Tratamiento Superficial Mútliple Consiste en tres o más aplicaciones de material bituminoso, cada una de ellas seguida de una distribución de agregado pétreo de menor tamaño. APLICACIÓN: Riego de Sellado Consiste en una aplicación de material bituminoso seguido de una distribución de arena, se emplea sobre superficies asfálticas (mezclas asfálticas o suelo arena o arena emulsión). Destilación El ensayo de destilación se usa para determinar las proporciones relativas de cemento asfáltico y agua presentes en la emulsión. Algunos grados de asfalto emulsificado, también contienen aceites, la destilación proporciona información acerca de la cantidad de este material en la emulsión. También este ensayo permite analizar el residuo mediante ensayes adicionales como, penetración, solubilidad y ductilidad, que son descritos en los cementos asfálticos. El procedimiento de ensaye es muy similar al descrito para asfaltos cortados. Una muestra de 200 gr de emulsión se destila a 260ºC. La diferencia al destilar una emulsión es que se usa un recipiente de hierro y anillos quemadores en vez de un matraz de vidrio y mechero Bunsen. El equipo esta diseñado para evitar los problemas que pueden originarse con la formación de espuma al calentar la emulsión. La temperatura final de destilación de 260ºC se mantiene durante 15 min. Con el objeto de obtener un residuo homogéneo. ENSAYOS: Los grados medio y rápido de las emulsiones catiónicas pueden incluir aceite en el destilado, cuya cantidad máxima está limitada por especificaciones. El material destilado, se recibe en una probeta graduada, incluye tanto el agua como el aceite presentes en la emulsión. Ya que estos dos materiales se separan, las cantidades de cada uno de ellos pueden determinarse directamente en la probeta graduada.ENSAYOS: ENSAYOS: Residuo por evaporación : Esta prueba permite determinar el residuo de las emulsiones asfálticas en porcentaje, por medio de evaporación rápida. Según estadísticas , se dice que el residuo así obtenido da resultados de penetración y ductilidad inferiores a los que se logran en el residuo por destilación. Por su fácil ejecución y rapidez en la misma, es mas utilizado para conocer la concentración de la emulsión y realizar cálculos en dosificación de campo. El ensayo de residuo por evaporación tiene una variante en la cual se expone la muestra de emulsión a la acción de una llama emitida por un mechero (Residuo por evaporación modificado). Carga de partícula El ensaye de carga de partícula se hace para identificar las emulsiones catiónicas de rotura rápida y media. Se materializa sumergiendo un par de electrodos, positivo (ánodo) y negativo (cátodo), conectados a una fuente de corriente eléctrica continua, en una muestra de emulsión. Luego de 30 minutos, o cuando la intensidad de corriente decrece 2 miliamperes, se observan los electrodos y se determina cual tiene una capa apreciable de asfalto depositado. Si está en el cátodo, estamos en presencia de una emulsión asfáltica catiónica. Ensayo de carga de partículas ENSAYOS: Viscosidad Se utiliza el ensaye Saybolt-Furol, para medir la consistencia de las emulsiones asfálticas. Por conveniencia y precisión se usan dos temperaturas de ensaye, las cuales cubren el rango de trabajo. Estas temperaturas son 25º y 50ºC (77 ó 122ºF). Su elección depende de las características viscosas de la emulsión, según su tipo y grado. Para hacer el ensayo a 25ºC se calienta una muestra hasta la temperatura de ensayo, revolviéndola cuidadosamente. Se vierte a través de un colador en un tubo normalizado que tiene un orificio tapado. Se saca luego el tapón y se mide el tiempo que tardan en salir 60 ml de asfalto. Este intervalo de tiempo medidos en segundos, es la viscosidad de Saybolt Furol. Es obvio que cuanto más viscoso es el material, mayor es el tiempo que necesita un determinado volumen para fluir por el orificio. Por lo tanto un incremento en el número de viscosidad indica un aumento en la viscosidad de la emulsión. ENSAYOS: Para el ensayo a 50ºC, se debe calentar la muestra a 50ºC ± 3ºC y se la vuelca, colocándola, en el tubo. Se la lleva a la temperatura de ensayo, se saca el tapón y se cronometrea el tiempo, como ya se describió antes. ENSAYOS:
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