cemento-asfaltico

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Cemento Asfáltico 
 
 
 
 
 
 
PARTE II 
CEMENTO ASFÁLTICO 
 
 
 
 
 
 
 
Tutor: Gioconda G. de Celis 
Tesista: Yucely Albornoz 
 
 
Marzo 2014 
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Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Cemento Asfáltico 
 
 
 
Universidad De Los Andes 37 
 
PARTE II 
 CEMENTO ASFÁLTICO 
 
2.1. INTRODUCCIÓN 
 Cemento asfáltico es el material aglomerante sólido o semisólido de color negro o 
pardo oscuro, que se ablanda gradualmente al calentarse y cuyos constituyentes 
predominantes son hidrocarburos pesados, que se obtienen de la refinación del petróleo, 
cuyo comportamiento visco-elástico se muestra en la figura N° 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 1.Comportamiento Visco-elástico del Cemento Asfáltico. 
 
2.2. PRINCIPALES CONSTITUYENTES DEL CEMENTO ASFÁLTICO: 
• Asfaltenos: Son compuestos de alto peso molecular, principalmente de naturaleza 
aromática con pocas ramificaciones. Los asfaltenos le dan las características de 
dureza al asfalto. 
• Maltenos: Están constituidos por resinas y aceites. Los maltenos están ligados a las 
propiedades elásticas del asfalto. En general, la presencia de parafina influye 
negativamente en las propiedades reológicas del asfalto. 
 
 
SOLIDO ELÁSTICO 
FLUIDO VISCOSO 
ELÁSTICO 
VISCOSO 
RESPUESTA 
A LA CARGA 
TEMPERATURA, °C 
-30 25 60 135 
Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Cemento Asfáltico 
 
 
38 Facultad de Ingeniería – Escuela de Civil 
 
2.3. PROPIEDADES O CARACTERÍSTICAS DESEABLES DEL CEMENTO ASFÁLTICO: 
• Consistencia:Los cementos asfálticos son materiales termoplásticos, por lo que es 
necesario determinar su grado de fluidez a una temperatura dada. Para poder 
comparar la consistencia de un cemento asfáltico con la de otro, es necesario fijar 
una temperatura de referencia. 
• Pureza: El cemento asfáltico se compone, casi enteramente de betunes, los cuales, 
por definición, son solubles en bisulfuro de carbono. Las impurezas, si las hay, son 
inertes. 
• Seguridad: La espuma puede constituir un riesgo para la seguridad, por lo tanto las 
normas requieren que el asfalto no forme espuma hasta temperaturas de 175°C 
(347°F). El cemento asfáltico, si se lo somete a temperaturas suficientemente 
elevadas, despide vapores que arden en presencia de una chispa o llama. 
 
2.4. ESPECIFICACIONES DE CALIDAD PARA LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS: 
La Norma Venezolana COVENIN 1670:1997 establece que el cemento asfaltico debe ser 
homogéneo, libre de agua, y no debe formar espuma cuando se calienta a 175°C (347°F). Su 
clasificación por viscosidad es en los grados CA-5, CA-10, CA-20, CA-30 y CA-40, que se 
muestra en la tabla N°1. Un asfalto CA-20 significa un cemento asfáltico de viscosidad 2000 
poises.Los cementos asfálticos se disponen comercialmente en varios rangos de consistencia 
(grados), donde anteriormente los rangos consistían sólo en mediciones hechas con el 
ensayo de penetración, se disponían de cinco (5) grados: 40-50,60-70, 85-100, 120-150 y 200-
300, que indican los rangos permitidos de penetración para cada uno. El grado 40-50 es el 
más duro, con una consistencia que permite solo una leve impresión del pulgar realizada 
bajo presión a temperatura ambiente. El grado 200-300 es el más blando, con una 
consistencia que deja la marca del pulgar en la superficie de la muestra con apenas una 
presión suave realizada a temperatura ambiente. 
 
 
Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Cemento Asfáltico 
 
 
 
Universidad De Los Andes 39 
 
Tabla N°1, Especificación COVENIN 1670-95, para Cementos Asfálticos. 
PROPIEDADES 
GRADO 
MÉTODO DE 
ENSAYO A40 A30 A20 A10(85/100) A5(120/50) A2,5(200/300) 
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. 
Penetración a 
25°C, 100 g, 5 s, 
mm/10 
40 50 60 70 60 70 85 100 120 150 200 300 
COVENIN 
1105 
Viscosidad 
Absoluta,60°C, P 
4000 - 3000 - 2000 - 1000 - 500 - 250 - 
COVENIN 
2053 
Viscosidad 
Cinemática, 
135°C, cSt. (3) 
450 - 350 - 300 - 230 - 180 - 115 - 
COVENIN 
 424 
Punto de 
reblandecimiento 
anillo y bola 
(TA &B), °C 
50 60 48 58 48 58 44 54 - - - - 
COVENIN 
 419 
Punto de 
inflamación, 
Cleveland Copa 
Abierta, °C. 
232 - 232 - 232 - 232 - 218 - 177 - 
COVENIN 
 372 
Ductilidad a25°C 
(77°F),5 cm/min, 
cm. 
100 - 100 - 100 - 100 - 100 - 100 - 
COVENIN 
1123 
Peso específico a 
25 °C. 
Indicar Indicar Indicar Indicar Indicar Indicar 
COVENIN 
1386 
Temperatura para 
obtener una 
viscosidad de 170 
+ 20 cSt, °C 
Indicar 
Intervalo 
Indicar 
Intervalo 
Indicar 
Intervalo No aplica No aplica No aplica 
COVENIN 
424 
Viscosidad 
cinemática a 160 
°C, cSt 
Reportar Reportar Reportar No aplica No aplica No aplica 
Solubilidad en 
tricloroetileno,%(1) 99,0 - 99,0 - 99,0 - 99,0 - 99,0 - 99,0 - 
COVENIN 
 1161 
Índice de 
Penetración (IP)(2) 
-1,5 +0,5 -1,5 +0,5 -1,5 +0,5 -1,5 +0,5 -1,5 +0,5 -1,5 +0,5 
COVENIN 
 419 y 1105 
Envejecimiento 
por capa fina 
(TFOT): pérdida 
de masa,% 
- 0,5 - 0,5 - 0,5 - 0,5 - 0,5 - - 
COVENIN 
2046 
Viscosidad 
Absoluta a 60° 
después de 
TFOT, P 
- 20000 - 13000 - 13000 - 5000 - 2500 - 1250 
COVENIN 
2053 
Ductibilidad a 
25°C,5cm/min, 
cm, después de 
TFOT 
15 - 20 - 20 - 75 - 100 - 100 - 
COVENIN 
1123 
Reducción de 
Penetración, % 
- 50 - 50 - 50 - 53 - 58 - 63 
COVENIN 
 1105 
NOTAS: 
(1)Solo requerido en asfaltos naturales no provenientes de refinación del petróleo. 
(2) 
(3)1cSt = 1 mm2/s = 0,001 Pa.s 
(Fuente: “Norma Venezolana COVENIN, 1670:1997, Cementos Asfálticos, 3era revisión) 
 
Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Cemento Asfáltico 
 
 
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En las tablas N°1 y N°2 del Anexo I, se muestran las ultimas especificaciones del 
Instituto del Asfalto Americano (IDA), ya sea en función de la viscosidad original (tabla N°1, 
Anexo I), o de la viscosidad después del ensayo en estufa de película delgada para los asfaltos 
envejecidos en el laboratorio (tabla N°2 Anexo I), y que refleja un criterio más técnico para el 
establecimiento de las propiedades de los cementos asfalticos, ya que ella representa las 
condiciones del material para el momento en que comenzará a prestar su servicio sobre vía, 
es decir después de haber sido trabajado en planta y mezclado con los agregados. 
 
2.5. ENSAYOS NORMALIZADOS DE CALIDAD DEL CEMENTO ASFÁLTICO: 
2.5.1. Peso específico 
La determinación del peso específico del cemento asfáltico no es requisito en las 
especificaciones de estos materiales, sin embargo se debe conocer debido a que el asfalto 
se expande cuando es calentado y se contrae cuando es enfriado, además que el peso 
específico de un asfalto es esencial en la determinación del % de vacíos en un pavimento 
compactado.El procedimiento y equiposnecesarios se describen más adelante. 
 
2.5.2. Penetración 
El ensayo de Penetración, permite determinar la dureza o consistencia relativa de los 
cementos asfálticos. El procedimiento y equiposnecesarios se describen más adelante. 
 
2.5.3. Punto de Ablandamiento o Anillo y bola 
Esta prueba se realiza para determinar el punto de reblandamiento de los asfaltos. Es 
empleado fundamentalmente para conocer el grado de susceptibilidad que tiene un 
material ante las variaciones de temperatura.El procedimiento y equiposnecesarios se 
describen más adelante. 
 
2.5.4. Solubilidad 
Esta prueba determina la pureza del Cemento Asfáltico. La parte soluble en bisulfuro de 
carbono (o en tricloroetileno, es menos peligroso su manejo en el laboratorio) representa 
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Universidad De Los Andes 41 
 
los constituyentes activos de cementación. El procedimientoy equiposnecesarios se 
describen más adelante. 
 
2.5.5. La Mancha 
Este método de ensayo consiste en una inspección visual de la mancha dejada sobre un 
papel filtro, de una muestra de Cemento Asfáltico disuelto en un solvente estándar, 
corrientemente nafta. El procedimiento y equiposnecesarios se describen más adelante. 
 
2.5.6. Ductilidad 
Esta prueba consiste en determinar la distancia de elongación antes de la ruptura de 
una muestra de cemento asfáltico.Los materiales asfálticos dúctiles tienen mejores 
propiedades aglomerantes que aquellos que les falta esta característica.El procedimiento 
y equiposnecesarios se describen más adelante. 
 
2.5.7. Película delgada 
La finalidad del ensayo es determinar el efecto del calor y el aire sobre una película fina 
de asfalto para evaluar su envejecimiento. Estas pruebas son conocidas como Ensayo de 
película delgada en horno (TFO) y Ensayo de película delgada rodante en horno (RTFO). El 
procedimiento y equipos necesarios se describen más adelante. 
 
2.5.8. Viscosidad 
Los ensayos de viscosidad permiten determinar el grado de fluidez de un material 
asfáltico a una temperatura determinada. Puede medirse por varios ensayos, siendo los 
más comunes los de Viscosidad Cinemática o Viscosidad Absoluta. El cual se describen 
más adelante. 
 
 
 
 
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2.5.9. Punto de inflamación 
El punto de inflamación en un cemento asfáltico indica la temperatura a que puede 
calentarse el material sin peligro de inflamación en presencia de llama libre. Este se mide 
por el ensayo en vaso abierto de Cleveland según las condiciones y procedimiento que se 
describen más adelante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PLANILLA DE ENSAYO 
CEMENTO ASFÁLTICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cemento Asfáltico 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATORIO DE MECÁNICA DE LOS SUELOS Y PAVIMENTOS 
 
ENSAYOS FÍSICOS DEL CEMENTO ASFÁLTICO 
 Nombre del Proyecto: 
Procedencia Muestra: 
Empresa: _______________________________________________________________________________________ 
Fecha de despacho en refinería: __________________ Fecha de realización de Ensayos: ____________________ 
RESUMEN DE LOS RESULTADOS ESPECIFICACIONES Valor 
del 
Ensayo 
Peso Específico 25 C/25 C 
Mínimo Máximo (MÉTODO DEL PICNÓMETRO) 
 Peso específico 25 C/25 C Indicar 
 
A Peso del picnómetro, en gramos = _____________________ 
B Peso del picnómetro + agua, en gramos = _____________________ 
 Punto de Inflamación (Vaso Abierto Cleveland, C) 
 
C Peso del picnómetro + muestra, en gramos = _____________________ 
D Peso del picnómetro + muestra + agua, en g = _____________________ 
 Punto de Ablandamiento, Anillo y Bola , C 
 
 Ensayo 1: Valor Promedio: 
 Ensayo 1: 
Promedio: 
 Ensayo 2: 0 
 Ensayo 2: 
 Ductilidad a 25 C 5 cm/min, cm 
100+ 
 Solubilidad 
 Ensayo 1: 
 W matraz (1) = 
 Ensayo 2: Promedio: W matraz + muestra (2) = 
 Ensayo 3: B, peso muestra (2 - 1) = 
 Viscosidad W filtro Gooch (3) = 
 Saybolt-Furol (s) W filtro Gooch+material insoluble (4) = 
 Cinemática a 135 C, (cs) A, material insoluble (4 - 3) 
 Solubilidad en CCL 4 (%) 
 
 % Insolubles = A / B x 100 = 
 
 Mancha NEGATIVO Penetración (Pen) 25 C, 100 g, 5 s 
 Penetración 25 C, 100 g, 5 s (mm) 
 L 1 = Tolerancia: 
 
Índice de Penetración (IP) 99 
 
 L 2 = Promedio: 
 
 
 L 3 = 
 
 Penetración Máxima diferencia entre la mayor y menor determinación 
 Ensayo de Estufa de Película Delgada 
0.5 - 
 
0 a 49 50 a 149 250 a 249 Sobre 250 Pérdida de masa, % 
 
 
2 4 8 6 
 Ductilidad a 25 C, 5 cm/min, cm 
 
 
IP=(20( TA&B - 25 ) - 500 ( log800 - logPen25ºC )) / (TA&B-25+50(log800-logPen25ºC)) 
 Reducción de penetración, % 
 
 Observaciones: 
 
 
 
 
 
 
 
ENSAYADO POR: _________________________ FECHA: ___________________ REVISADO POR: ____________________________