ASFALTOS EMULSIONADOS APLICACIONES VARIAS
Bitúmenes del Perú SAC
1
EXIGENCIAS A LOS PAVIMENTOS Factores que contribuyen al deterioro mas rápido del pavimento Trafico continuo que se incrementa diariamente. Cargas más pesadas. Climas extremos( Gradiente Térmica) Disponibilidad de áridos en la zona.
2
OBJETIVO Diseñar calles, carreteras, que prolonguen su tiempo de servicio: Diseñadas
para climas extremos. Diseñadas para tráfico pesado, mayores pesos por eje e incremento automotor. Diseñadas con el árido disponible en la zona.
3
COMPARACION DE ASFALTOS Caliente – Diluído - Emulsión Tipo de asfalto
Mezclas en caliente
Diluídos
Emulsión
Ventajas
Desventajas
Humos Costo Aplicación Combustible Siempre Siempre continua continua Energia Trabajabilidad
Proceso de curado Enfriamiento De mezcla
Contaminación Evaporación del solvente Atmosferica
No contaminante Rompimiento, Emulsion deberá menor costo, menor costo, Coalescencia, menor menor consumo consumo de de Ser manejada energia energia Con cuidado Expulsión agua 4
DILUIDOS vs. EMULSIONES • Tendencia mundial
Emulsiones!!!
Razones: salud, seguridad,
ecológico
técnicas, agregados, etc.
5
¿ QUE SON LAS MULSIONES ? Las emulsiones asfálticas son dispersiones de asfalto en un medio acuoso ( agua )
6
EMULSIFICACION DEL ASFALTO Dispersion de micro-partículas de cemento asfáltico en un medio acuoso FASE CONTINUA ( H2O)
+
+
+ +
+
+
+
+
+ +
+ +
7
FASE DISCONTINUA ( ASFALTO)
PRODUCCION DE LA EMULSION Cemento Asfáltico ( 62% ) Agua ( 98% )
(130 ºC )
Molino Coloidal
Emulsificante ( 1% )
Acido ( 1% )
Solución Jabonosa ( 38% ) ( 45 ºC )
Emulsión Asfáltica ( 70 ºC ) 8
ENSAYOS Y PRUEBAS ( EMULSION ) 驴 MOTIVOS PARA ENSAYAR LAS EMULSIONES ASFALTICAS ?
o Medir las propiedades relacionadas con la manipulaci贸n, almacenamiento y uso en obra. o Controlar la calidad y uniformidad del producto durante la manufactura y uso. o Predecir o controlar el comportamiento en campo. o Cumplir con las especificaciones en campo. 9
B I T U P E R S.A.C. Tabla No. 1
Jr. Porta 130 - 3er. Piso - Miraflores - Lima 18 - Perú Telef.: 445-1096 , 445-7472 Fax : (51-1) 446-1685
LABORATORIO DE MATERIALES ASTM D 2397 Tipo........................................................................... Grado........................................................................ Pruebas de emulsiones: Viscosidad Saybolt Furol a 25°C (77°F), s Viscosidad Saybolt Furol a 50°C (122°F), s Sedimentación, 5 días, % Estabilidad almacenamiento 24 h, % Ensayo de Clasificación Demulsibilidad, 35ml 0.8%, dioctilsulfosuccionato de sodio, % Capacidad de cubrimiento y resistencia al agua Cubrimiento, agregado seco Cubrimiento, después rociado Cubrimiento, agregado húmedo Cubrimiento, después rociado Carga de Partículas Tamizado, % Mezcla con cemento, % Destilación: Aceite destilado, por volúmen de emulsión, % Residuo, % Pruebas sobre residuo de ensayo de destilación: Penetración, 25°C (77°F), 100g, 5 s Ductilidad, 25°C (77°F), 5 cm/min, cm Solubilidad en tricloroetileno, % α β γ δ ε
Rotura Rápida CRR - 1 CRR - 2 mín. máx. mín. máx.
Rotura Media Rotura Lenta CRM - 2 CRM - 2h CRL - 1 CRL - 1h mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx. 20
20 α β γ δ
100 5 1 pasa
40
100
400 5
50
450 5 1
50
450 5
20
5 1
100 5 1
pasa 40
positivo 0.10
positivo 0.10
bueno regular regular regular positivo 0.10
bueno regular regular regular positivo 0.10
positivo 0.10 2.0
ε 3 60 100 40 97.5
100
3 65
250
100 40 97.5
12 65
250
100 40 97.5
12 65
250
positivo 0.10 2.0
40 40 97.5
57 90
100 40 97.5
Puede obviarse el requisito de sedimentación si se usa la emulsión en menos de 5 días; o el comprador puede exigir que se corra la prueba desde el tiempo de recepción hasta el de uso, si el período transcurrido es menor de 5 días. Puede usarse la prueba de almacenamiento a 24 h en lugar de la de sedimentación a 5 días. Pueden aceptarse materiales que fallan clasificaciones si pasan la prueba de demulsibilidad. La prueba de demulsibilidad debe hacerse dentro de los 30 días siguientes al despacho. Debe obviarse este ensayo cuando se trabaje con emulsiones modificadas con polímeros.
57 250
40 40 97.5
10
90
ENSAYOS Y PRUEBAS EMULSIONES ASFALTICAS
Ensayo de carga de partícula( cationica ). Ensayo de tamaño y distribución de partícula( microscopio). Viscosidad de la emulsion ( Saybolt Furol) Prueba de Sedimentación ( 1% 24hr., 5% 5dias ) Prueba de malla # 20=0.85mm ( Retenido 0.10% máx. ) Resíduo Asfaltico (CRL 57%, CRM 65%, CRR1,2 60,65%. Etc……
11
APLICACIONES 1.- Estabilizaci贸n de suelos. 2.- Sellos de Arena, Gravilla 3.- Tratamientos Superficiales, Monocapa, Bicaca 4.- Slurry Seal 贸 Mortero Asf谩ltico 5.- Micropavimentos. 6.- Tratamiento de Fisuras, Grietas, etc.. 7.- Mezclas emulsionadas: densas, abiertas 12
1.- ESTABILIZACION DE SUELOS Procedimiento por el cual se logra impermeabilizar y aumentar su capacidad de soporte, a un suelo.
RENDIMIENTO
:
6000
m2/dia
9,50 /m2
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR m2
PERSONAL Ayudantes Seﾃｱaleros TOTAL
Emulsion CSE
3 2 5
DISEﾃ前 12 - 16 gls/m3
窶｢Municipalidad de UCHIZA13
2.- SELLO DE ARENA Y GRAVILLA
Tratamiento superficial que sirve para impermeabilizar y mejorar la apariencia de la superficie de un pavimento. RENDIMIENTO
:
1500
m2/dia
2.10 /m2
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR m2
PERSONAL Ayudantes Señaleros TOTAL
CRR-1
4 2 5
DISEÑO 0.50 gls/m2
Sello de arena Pampas-Huancavelica.
14
3.- TRATAMIENTO SUPERFICIALES MONOCAPA Y BICAPA
Tratamiento superficial que sirve para impermeabilizar la capa de rodadura RENDIMIENTO
:
15000
m2/dia
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR m2
1º Capa 2º Capa
1.10 20 1.6 10
DISEÑO lts / m2 ( 0.29 gls./m2 ) kg / m2 ( 0.013 m3/m2 ) lts / m2 ( 0.42 gls / m2 ) kg. / m2 (0.007 m3 7/ m2 )
VIDA UTIL Sobre base Granular Sobre Pav. Antuguo
7,20 /m2
de Emulsion CRR de Agregado 3/4" de Emulsion CRR de Agregado 3/8"
4 años 6 años
Tratamiento Monocapa Ancón-Pativilca
15
4.- SLURRY SEAL O MORTERO ASFALTICO - Manual
Es un mortero diseñada y compuesta por : emulsión asfáltica, agregado fino, agua y cemento.
RENDIMIENTO
:
500
m2/dia
7,40 /m2
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR m2
PERSONAL Ayudantes Señaleros TOTAL
CSE
7 2 9
DISEÑO 58 - 60 gls/m3
Slurry Seal-Manual Trujillo
16
4.- SLURRY SEAL O MORTERO ASFALTICO - Mecánico
Es una mezcla diseñada compuesta por : emulsión CRL, agregado fino, agua y cemento.
RENDIMIENTO
:
6000
m2/dia
6,20 /m2
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR m2
PERSONAL Ayudantes Señaleros TOTAL
CSE
3 2 5
DISEÑO 58 - 60 gls/m3
Slurry Seal- Chiclayo
17
6. 6.-- TRTAMIENTO DE FISURAS
Tratamiento que sirve para sellar la fisura, eviata el ingreso de agua a la base. RENDIMIENTO
:
1000
ml/dia
1,02 /ml
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR ml
PERSONAL Barredores Regado de emulsion Compresora TOTAL
DISEÑO Emulsion CSE
1 2 2 5
Pura
•Fisuras - ancon
18
7.- MEZCLAS DENSAS Son mezclas densas, que mediante procedimientos adecuados y con los materiales requeridos se producen carpetas asfálticas ( Piedra chancada, Arena Gruesa, Cemento Portland y Agua potable). RENDIMIENTO
:
3500
m2/dia
24,70 /m2
COSTO UNITARIO DIRECTO(S/.) POR m2
PERSONAL-colocacion Ayudantes Señaleros Operarios TOTAL
CSE
4 2 1 7
DISEÑO 40 - 44 gls/m3
Carpeta de 2” de espesor. Huaraz
19
MEZCLAS ASFALTICAS EMULSIONADAS Son mezclas densas, que mediante procedimientos adecuados y con los materiales requeridos se producen carpetas asfรกlticas.
20
PROCESO CONSTRUCTIVO DISEÑO DE LABORATORIO
MATERIAL ADECUADO DE ACUERDO AL DISEÑO EQUIPO ADECUADO EN BUEN ESTADO
Echar el agregado grueso y fino en el trompo mezclador Añadir agua potable ( según diseño ) Añadir emulsión asfáltica CRL Mezclar hasta que la emulsión cubra todos los agregados ( humedad=5-6%) Mediante buges se lleva la mezcla al lugar de opilación Dejar curar la mezcla aprox. 24hr. Como mínimo, hasta 21 su humedad de compactación 2.5% ( según diseño)
PROCESO DE COLOCACION 1.-Extender la mezcla sobre el pavimento imprimado 2.-Nivelarla mediante reglas , rastrillos o lampas. 3.-Compactar con el rodillo Liso, hasta llegar a la densidad requerida 4.- Compactar con el rodillo neumรกtico.
22
PREPARACION DE MEZCLA
Producción de mezclas.
23
ENSAYOS EN LABORATORIO ( Mezcla) 1.-ADHERENCIA: + 95% 2.- MARSHALL : % vacíos, densidad, flujo, etc. 3.- GRANULOMETRIA : Según uso
24
ENSAYOS EN CAMPO (Mezcla Colocada) 1.-LAVADO ASFALTICO: Asfalto, agregado 2.- DIAMANTINA : 97% del proctor. 3.- GRANULOMETRIA : Según uso
25
Flexibilidad del pavimento 60ﾂｰ C
Histografia del Rendimiento de Pavimentos Condiciones optimas del pavimento
Perdida de finos
Desprendimiento s Inicio de fisuras Agrietamiento extensivo Condiciones criticas del ligante
Falla estructural
Inicio de falla total Falla total estructural
Aﾃ前S de servicio
26
CONCLUSIONES 1.- Las emulsiones no son genericas , se diseñan para cada tipo de material y zona de trabajo. 2.- La tecnología ha puesto a nuestro alcance técnicas modernas para el uso de asfaltos, emulsificándolos, que nos permiten realizar todo tipo de obras tanto de construcción como de mantenimiento y rehabilitación. 3.- La mejor alternativa en la conservación vial de nuestro País, es el uso de las emulsiones asfálticas, las aplicaciones son de corto tiempo de ejecución, utilizan materiales producidos localmente, son ecológicos, se aplican a temperatura ambiente pero lo mas importante radica en su bajo costo de aplicación y larga duración en su vida de servicio.
27
GRACIAS POR SU ATENCION
BITUPER SAC Oficina Principal
: Porta 130 - Miraflores / Tlf. 241-0425
Oficina Técnica
: Parque Alto Nº 300 - Surco / Tlf. 247-3958
Laboratorio
: Parque Alto Nº 300 - Surco / Tlf. 247-3957 : Fax. 247-2927 E-mail : bituper@terra.com.pe /
28