PARTE III ASFALTOS LÍQUIDOS LABORATORIO (CUTBACKS) · Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Asfaltos Líquidos 117 Facultad de Ingeniería – Escuela de Civil El procedimiento

Asfaltos Líquidos

PARTE III ASFALTOS LÍQUIDOS

(CUTBACKS)

Tutor: Gioconda G. de Celis

Tesista: Yucely Albornoz

Marzo 2014

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Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Asfaltos Líquidos

111 Facultad de Ingeniería – Escuela de Civil

PARTE III ASFALTOS LIQUIDOS

3.1. INTRODUCCIÓN

Asfalto Líquido es un cemento asfáltico disuelto en un solvente (Gasolina, Kerosene,

Gasoil), conocidos como CUTBACKS. También se denominan asfaltos rebajados o diluidos.

Al ser expuesto a las condiciones atmosféricas, los disolventes se evaporan quedando

el asfalto de penetración como residuo, este proceso se conoce con el nombre de “curado”.

3.2. CLASIFICACIÓN

3.2.1. Asfaltos diluidos de CURADO RAPIDO (RC): cuando el Cemento Asfáltico es de

penetración 80/120 y el solvente es nafta o gasolina. Se emplea para riegos de

liga, tratamientos superficiales, cuando se desea un cambio rápido del estado

líquido de aplicación al cemento asfáltico original. Se clasifican en: RC-70, RC-250,

RC-800, RC-3000.

3.2.2. Asfaltos diluidos de CURADO MEDIO (MC): cuando el Cemento Asfáltico es de

penetración 120/250 y el solvente es Kerosene. Se emplea principalmente para

bacheos. Los productos de fraguado medio tienen buenas propiedades

humectantes que permiten el revestimiento satisfactorio de los agregados en

forma de polvos de graduación fina. Se clasifican en: MC-30, MC-70, MC-250, MC-

800, MC-3000.

3.2.3. Asfaltos diluidos de CURADO LENTO (SC): cuando el Cemento Asfáltico es de

penetración 200/300 y el solvente es un gasóleo, ya sea el gasoil o el diésel. Se

emplean cuando se desea una consistencia casi igual a la del aglutinante mismo,

tanto en el momento del tratamiento como después de un período de curación.

Se clasifican en: SC-70, SC-250, SC-800, SC-3000.

El término “curado”, que identifica a estos asfaltos se refiere al proceso de ganancia en

viscosidad del material que ha sido aplicado, como consecuencia de la evaporación del


Universidad De Los Andes 112

solvente. La facilidad o rapidez de esta evaporación, hace en consecuencia, que sean

identificados como de curado rápido, medio o lento. La rata de curado, por otra parte,

también es función de la temperatura ambiente, cantidad de asfalto diluido aplicado y

velocidad del viento. En la figura N° 1 se puede observar el proceso de la producción del

asfalto líquido.

Figura N° 1. Diagrama de Flujo de laProducción del Asfalto Líquido

Los asfaltos diluidos pueden ser de consistencia 30, 70, 250, 800 o 3000,

correspondiendo este número al resultado del ensayo de “Viscosidad Saybolt-Furol” (ASTM

D244), cuya unidad de medida es el segundo.

Un asfalto de viscosidad “70” es, en consecuencia, mucha más fluido que un asfalto

3000. La viscosidad resultante es función del tipo y porcentaje de C.A. que sea empleado y de

la cantidad y tipo del solvente con el que sea mezclado el C.A.

REFINERIA

CEMENTO ASFÁLTICO

ASFALTO DILUÍDO

ESTACIÓN DE MEZCLA

GASOLEO PESADO

GASOLEO LIGERO

DISEL 2

KEROSENE

GASOLINA

SOLVENTE 22-26%

78-74%

DESTILACIÓN AL VACÍO

700°F

630°F

DESTILACIÓN PRIMARIA

CRUDO REDUCIDO



El RC-250, por ejemplo, contiene aproximadamente un 75% de C.A. de penetración

85/100, y un 25% de solvente, y un RC-3000 contiene un 85% del mismo tipo de C.A. y un

15% de nafta.

Como algunas aplicaciones en carreteras, particularmente los Riegos de Imprimación

requieren asfaltos de estos tipos por su mayor tiempo de curado, en Venezuela se recure a

ligar el RC-250 con kerosene, o más comúnmente con gasoil, ya que este último solvente

siempre se encuentra disponible en una planta de asfalto por ser el combustible

empleadopara la propia planta y para los otros equipos de pavimentación y/o los camiones

en los cuales se transporte la mezcla en caliente.

El RC-250 puro sin ligar, se aplica como un riego en cantidades entre 0.15 y 0.35 l/m2,

dejando una película muy ligera sobre la superficie de una mezcla asfáltica, sobre un suelo

cemento o sobre un pavimento de concreto hidráulico el cual se denomina “riego de

adherencia” y su temperatura de aplicación (ya sea como riego o en mezclas) se encuentra

entre 45 y 60°C, por lo cual cuando se emplean para ser mezclados con agregados

(normalmente arenas y gravas de rio) se obtienen las llamadas mezclas en frío.

3.3. ESPECIFICACIONES DE CALIDAD PARA LOS ASFALTOS

LIQUIDOS:

Según la norma COVENIN los asfaltos diluidos no deben formar espuma cuando se

calientan a la temperatura de aplicación.

Las tablas N° 1, N° 2 y N° 3 indican las especificaciones según las normas COVENIN. En

el Anexo II se podrán encontrar las especificaciones según el Instituto de Asfalto en las tablas

N° 4, N° 5 y N° 6.



Tabla N° 1. Especificación para Asfalto Líquido de Curado Rápido (RC) según la Norma COVENIN (1471)

PROPIEDADES

GRADOS MÉTODO

DE ENSAYO

RC-70 RC-250 RC-800 RC-3000

Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.

Viscosidad Cinemática, 60 °C,

cSt. (Nota 1) 70 140 250 500 800 1600 3000 6000

COVENIN

424

Viscosidad Saybolt Furol en s,

medida a la temperatura que

se encuentra en el paréntesis

(°C)

60

(50)

120

(50)

125

(60)

250

(60)

100

(82)

200

(82)

300

(82)

600

(82)

COVENIN

426

Punto de Inflamación Tag

Copa abierta. °C - - 27 - 27 - 27 -

COVENIN

421

Destilación : - % del volumen total

destilado a 360°C:

COVENIN

418

• a 190 °C 10 - - - - - - -

• a 225 °C 50 - 35 - 15 - - -

• a 260 °C 70 - 60 - 45 - 25 -

• a 316 °C 85 - 80 - 75 - 70 -

- Residuo de la Destilación a

360 °C, % volumen por

diferencia

55 - 65 - 75 - 80 -

Pruebas Sobre Residuo de Destilación:

COVENIN

203 Penetración a 25°C, 100 g, 5s. 80 120 80 120 80 120 80 120

Ductilidad a 25°C, cm 100 - 100 - 100 - 100 - COVENIN

1123

Solubilidad en Tricloroetileno,

(CCL) % 99,0 - 99,0 - 99,0 - 99,0 -

COVENIN

1161

Contenido de Agua, (%) - 0,2 - 0,2 - 0,2 - 0,2 COVENIN

427

(Fuente: “Norma Venezolana COVENIN, 1471:1993, Asfaltos Diluidos)

NOTA 1: Como alternativa podría usarse la viscosidad Saybolt-Furol, correspondientes a los valores que se

indican en la presente tabla a las temperaturas indicadas para los distintos grados.



Tabla N° 2. Especificación para Asfalto Líquido de Curado Medio (MC) según la Norma COVENIN (1471)

PROPIEDADES

GRADOS MÉTODO

DE ENSAYO

MC - 30 MC - 70 MC - 250 MC - 800 MC - 3000

Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.


cSt. (Nota 1) 30 60 70 140 250 500 800 1600 3000 6000

COVENIN

424




(°C)

60

(50)

120

(50)

75

(25)

150

(25)

125

(60)

250

(60)

100

(82)

200

(82)

300

(82)

600

(82)

COVENIN

426

Punto de Inflamación Tag.

Copa abierta. °C 38 - 38 - 66 - 66 - 66 -

COVENIN

421

Destilación : - % del volumen total

destilado a 360°C:

COVENIN

418

• a 225 °C - 25 - 20 - 10 - - - -

• a 260 °C 40 70 20 60 15 55 - 35 - 15

• a 316 °C 75 93 65 90 60 87 45 80 15 75

- Residuo de la Destilación a

360 °C, % volumen por

diferencia

50 - 55 - 67 - 75 - 80 -

Pruebas Sobre Residuo de Destilación:

COVENIN

1105 Penetración a 25°C, 100 g, 5s. 120 250 120 250 120 250 120 250 120 250

Ductibilidad a 25°C, cm 100 - 100 - 100 - 100 - 100 - COVENIN

1123

Solubilidad en Tricloroetileno,

(CCL) % 99,0 - 99,0 - 99,0 - 99,0 - 99,0 -

COVENIN

1161

Contenido de Agua, (%) - 0,2 - 0,2 - 0,2 - 0,2 - 0,2 COVENIN

427






Tabla N° 3. Especificación para Asfalto Líquido de Curado Lento (SC) según la Norma COVENIN (1471)

PROPIEDADES

GRADOS

MÉTODO DE ENSAYO

SC - 70 SC - 250 SC - 800 SC - 3000

Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.


cSt. (NOTA 1) 70 140 250 500 800 1600 3000 6000

COVENIN

424




(°C)

60

(50)

120

(50)

125

(60)

250

(82)

100

(82)

200

(82)

300

(82)

600

(82)

COVENIN

426

Punto de Inflamación,

Cleveland Copa abierta. °C 66 - 79 - 93 - 107 -

COVENIN

372

Destilación :

% del volumen total destilado

a 360°C

10 30 4 20 2 12 - 5 COVENIN

418

Pruebas sobre el Residuo de Destilación: Residuo de Penetración 100, % 50 - 60 - 70 - 80 -

COVENIN

1105

Ductibilidad del Residuo de

penetración 100, 25°C,

5cm/min

100 - 100 - 100 - 100 - COVENIN

1123

Viscosidad Cinemática del

residuo de la destilación, a 60

°C, cSt.

4 70 8 100 20 160 40 350 COVENIN

424

Solubilidad en CCL, % 99,5 - 99,6 - 99,5 - 99,5 - COVENIN

1161

Contenido de Agua, (%) - 0.5 - 0.5 - 0.5 - 0.5 COVENIN

427




3.4. ENSAYOS NORMALIZADOS DE CALIDAD DE LOS ASFALTOS LIQUIDOS:

3.4.1. Peso Específico.

Aunque no se especifica normalmente, es deseable conocer el peso específico de los

asfaltos fluidificados empleados. Este conocimiento puede servir para hacer las

correcciones de volumen cuando se miden volúmenes a temperaturas elevadas.



El procedimiento de ensayo es el mismo para los Cementos Asfálticos que se describe

en el numeral 2.5.1, la diferencia es que se coloca en el picnómetro solo ¾ de la muestra a

estudiar.

3.4.2. Destilación.

Este ensayo se emplea para determinar las proporciones relativas de betún asfáltico y

disolventes presentes en el asfalto fluidificado. También se emplea para medir las

cantidades de disolvente que destilan a diversas temperaturas, que indican las

características de evaporación del disolvente. El procedimiento, equipos y materiales se

describen más adelante.

3.4.3. Viscosidad Saybolt-Furol.

La finalidad del ensayo es determinar el estado de fluidez de los asfaltos a las

temperaturas que se emplean durante su aplicación. El procedimiento de ensayo y

aparatos necesarios se describen más adelante en el manual.

3.4.4. Punto de Inflamación.

En asfaltos líquidos la determinación del punto de inflamación tiene su importancia,

por ser materiales muy inflamables a temperaturas relativamente bajas, por lo tanto se

hace necesario adoptar precauciones para su manipulación.

El punto de inflamación no debe ser confundido con el punto de combustión o punto

de llama, el cual es la temperatura más baja que se lee en el termómetro cuando aparece la

combustión total de la superficie del material asfáltico durante 5 segundos o más.

El procedimiento básico para determinar el punto de inflamación en los asfaltos

líquidos es igual al de los cementos asfálticos que se describe en el numeral 2.5.9. Solo que el

aparato se modifica para hacer posible el calentamiento indirecto del asfalto fluidificado (ver

figura N°2).

Los asfaltos tipo MC serán ensayados con la copa ó vaso abierto de Cleveland y los

asfaltos tipo RC con la copa Tagliabue.



A diferencia del ensayo para cementos asfálticos la copa debe ser de vidrio y no de

metal (bronce), además se calienta en un baño de agua y no con llama directa.

Figura N° 2. Equipo de determinación del punto de inflamación en vaso abierto

3.4.5. Ensayos sobre el residuo de Destilación.

Normalmente se determinan la penetración, solubilidad y ductilidad del asfalto residuo

del ensayo de destilación. Los procedimientos materiales y equipos necesarios para cada

ensayo son los mismos para los cementos asfálticos descritos en los numerales 2.5.2.

2.5.4. y 2.5.6.



PLANILLA DE ENSAYO PARA ASFALTOS LÍQUIDOS

Asfaltos Líquidos

REALIZADO POR: ______________________ REVISADO POR: ______________________ FECHA: ______________________

LABORATORIO DE MECANICA DE LOS SUELOS Y PAVIMENTOS

ENSAYOS FÍSICOS EN ASFALTOS LÍQUIDOS Nombre del Proyecto: _____________________________________________________________________________________________

Procedencia Muestra: ______________________________ _______________________________________________________________

Empresa: ______________________________________________________________________________________________________

Fecha de despacho en refinería: ___________________ ______Fecha de realización de Ensayos: _______________________

RESULTADOS ESPECIFICACIONES Valor del

ensayo

Peso Específico 25/25 C

Mínimo Máximo

Peso específico 25 ºC a, Peso de Picnómetro =

Peso específico 15,6/15,6 ºC b, Peso de Picnómetro + Agua =

Punto de Inflamación c, Peso de Picnómetro + Asfalto Líquido =

Vaso abierto Tag (c - a)=

Vaso Cleveland (b - a)

Viscosidad Solubilidad Furol (s) Matraz ( 1 )

Cinemática (c.s.) Matraz + Muestra ( 2 )

Destilación B , Peso Muestra (2 - 1) =

% en volumen del destilado total Filtro Gooch ( 3 )

a 190º C %) Filtro Gooch + material insoluble ( 4 )

a 225º C %) A, Material insoluble (4 - 3)

a 260º C %) %Insolubles = A/B x100 = a 316º C %) Mancha Residuo destilación a 360º C (%) del Volumen Original Matraz + Muestra _________________________________

Ensayos en el residuo Matraz _________________________________________

Penetración Muestra ________________________ =5,1x ____________

Ductilidad

Solubilidad en CCl4 (%)

Mancha Destilación

Contenido de agua C ml

%

Penetración en residuo 25º C P1= 190 P2 = 225 P3 = Promedio 260 316

Penetración 0 a 49 50 a 149 250 a 249 Sobre 250 360

Máxima diferencia entre la mayor y menor determinación 2 4 8 6 % Residuo = 100 - % Destilado =

Observaciones:

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