Asfaltos Líquidos
PARTE III ASFALTOS LÍQUIDOS
(CUTBACKS)
Tutor: Gioconda G. de Celis
Tesista: Yucely Albornoz
Marzo 2014
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RA
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RIO
LA
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RA
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RIO
LA
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LA
BO
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RIO
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
Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Asfaltos Líquidos
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
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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.
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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.
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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.
Viscosidad Cinemática, 60 °C,
cSt. (Nota 1) 30 60 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)
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
(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.
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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.
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
(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
(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.
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.
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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.
Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Asfaltos Líquidos
Universidad De Los Andes 118
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.
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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: