Cuál es el origen del asfalto
El asfalto es un componente natural de la mayor parte de los petróleos. La palabra asfalt asfalto, o, deriva deriva del acadio acadio,, lengua lengua hablad hablada a en Asirí Asiría, a, en las orilla orillass del Tigris Tigris superior, entre los años 1!! y "!! A.#. en esta $ona se encuentra en efecto la palabra palabra %&phalto' %&phalto' (ue significa significa %lo (ue hace caer'. Luego la palabra fue adoptada por el griego, pasó a latín y, m)s adelante, al franc*s +asphalte, al español +asfalto y al ingl*s +asphalt. Estudios ar(ueológicos, indican (ue es uno de los materiales constructivos m)s antiguos (ue el hombre ha utili$ado. En el sect ector de la cons consttrucc rucció ión, n, la uti utili$a li$aci ción ón m)s m)s antig ntigua ua se remo remont nta a apro-imadamen apro-imadamente te al año /!! A.#. e-cavaciones efectuadas efectuadas en TellAsmer, llAsmer, a 0! m al noroe noroest ste e de 2agd 2agdad, ad, perm permititie iero ron n const constat atar ar (ue los los &ume &umeri rios os habí habían an utili$ado un mastic de asfalto para la construcción, dicho mastic, compuesto por bet3n, finos minerales y pa4a, se utili$aba en la pega de ladrillos, en la reali$ación de pavimen pavimentos tos interio interiores res y como como revesti revestimie miento nto imperme impermeabl able. e. Los Egipci Egipcios os le habían encontrado otra aplicación al bet3n, como relleno del cuerpo en traba4os de momificación, pr)ctica (ue se e-tiende apro-imadamente hasta el año !! A.#. Los 5rabes desarrollaron un uso medicinal al asfalto, el cual se e-tendió hasta nuestra *poca. El bet3n natural fue descubierto a mediados del siglo 678, en la isla de Trinidad, por #ristóbal #olón, un siglo m)s tarde, &ir 9alter :aleigh (uedó asombrado ante este lago de bet3n y tomó posesión de el para la #orona 2rit)nica. ;ientras tanto, en 1<1/, el griego Eirini =>Eyrinis hi$o otro descubrimiento? el yacimiento de asfalto de 7al de Travers en &ui$a y luego el yacimiento de &eyssel en el 7alle de
:ódano, a partir de estos yacimientos se elaboro el %mastic de asfalto', aplicado a revestimientos de caminos y senderos. &in embargo, el primer antecedente en el cual se uso un tipo de asfalto fue en @rancia en 10!/. En 10/, la firma illot et Ey(uem comen$ó a fabricar ado(uines de asfalto, (ue en 10< se utili$aron para pavimentar la la$a de la #oncordia y los #ampos Elíseos en arís. En 10B/, la construcción de la carretera aris C erpiñan utili$ó el asfalto 7al Travers, significando el comien$o de una nueva forma de construcción vial. En 10"D, se introduce el procedimiento en Londres +con asfalto de 7al de Travers, y en 10
Cuáles son los componentes químicos del asfalto Composición
La composición del asfalto es una %Enciclopedia' de Fuímica Grg)nica. En un an)lisis detallado de los asfaltos encontramos? saturados, anillos naft*nicos y arom)ticos, sencillos o m3ltiples, radicales )cidos, aldehídos, cetonas, est) constituido por cadenas de eso ;olecular de hasta /!!.!!!. La composición (uímica de los asfaltos es muy comple4a, b)sicamente esta constituida por cadenas de mol*culas compuestas fundamentalmente por carbono, hidrógeno, a$ufre, o-igeno, nitrógeno y comple4os de vanadio ní(uel, hierro, calcio y magnesio. La composición específica de un asfalto en particular depender) de la procedencia del petróleo crudo del cual procede. El an)lisis (uímico del asfalto es muy laborioso, sin embargo, es posible distinguir dos grandes grupos (ue lo constituyen? los asfaltenos y maltenos. =entro del grupo de los maltenos, podemos distinguir a tres grupos estructurales con propiedades definidas y son los saturados, arom)ticos y resinas. - Asfaltenos?
son insolubles en HIJeptano, materiales arom)ticos altamente
polares y comple4os de alto peso molecular. #onfieren dure$a y viscocidad al asfalto. I:esinas? muy polares, dispersan a los asfaltenos. IArom)ticos? son las mol*culas de menor peso molecular en el asfalto, son el medio en el (ue est)n dispersos los asfaltenos. &on no polares y buenos solventes. I Aceites saturados? cadenas lineales y ramifecadas de hidrocarburos alif)ticos. &on aceites viscosos no polares.
Estructura Química de los Asfaltos
#uando el asalto es disuelto en nIheptano, los materiales duros son precipitados, estos materiales son llamados asfaltenos, nombre propuesto por 2oussingault en 10<. E-isten otras fracciones asf)lticas precipitadas por otros solventes, pero esta es la me4or manera de distinguir a estos materiales como insolubles en nI pentano. Las sustancias solubles en nIheptano se denominan en general petrolenos, tambi*n llamados maltenos. Las resinas se encuentran en los petrolenos, pueden ser parcialmente precipitadas por algunos solventes o adsorbidas de los petrolenos por medio de arcillas u otras minerales activados, estas resinas, previamente adsorbidas, pueden pasar a un proceso de desorción del mineral por solventes previamente seleccionados. Los carbenos son materiales duros presentes en los asfaltenos de algunos asfaltos. Estos son solubles en disulfuro de carbono pero insolubles en tetracloruro de carbono.
Componentes para un asfalto diluido: Componentes de un asfalto diluido
TABLA 1.1 PESO FRACCION
MOLECULAR
C/H
CANTIDAD, %
ASFALTENOS
1000
9-10
10-20
a. ES!NAS
"00
"
10
#. ACE!TES
$00
$
%0-"0
MALTENOS:
Asfaltenos
&on estructuras comple4as de compuestos arom)ticos de color negro o marrón (ue contienen adem)s del carbón otros elementos (uímicos tales como nitrógeno, a$ufre, o-ígeno , en general , son compuestos polares, de alto peso molecular.
Maltenos
&on sustancias solubles en normal hIheptano y est) constituido por resinas, saturados y arom)ticos. &on compuestos muy polares de color marrón o marrón claro, sólidos o semisólidos, solubles en nIheptano y, al igual (ue los asfaltenos, son compuestos de carbón, hidrógeno y cantidades menores de nitrógeno, o-ígeno y a$ufre. Las resinas son materiales muy adhesivos y act3an como dispersantes o pepti$antes de los asfaltenos.
Aromáticos
Los arom)ticos constituyen entre el ! y "B K de la composición total de los asfaltos, son las fracciones de menor peso molecular en la estructura de los asfaltos, representan la mayor proporción de los dispersantes de los asfaltenos pepti$ados. Los arom)ticos son compuestos donde predominan las mol*culas insaturadas de peso molecular de entre !! a /!!!, no polares, con especial capacidad para actuar como disolventes de otras cadenas hidrocarbonadas de alto peso molecular.
Saturados
&on cadenas lineales y ramificadas, saturadas, no polares.
Estructura Fisicoquímica del Asfalto
Reología
Es la ciencia (ue estudia el flu4o o la deformación de los materiales. El nombre fue propuesto hace m)s de setenta años por el =r. E.#. 2ingham del %Lafayette #ollege' de los EE. de Horte Am*rica. 2ingham es considerado uno de los padres de la reología. ropiedades reológicas m)s importantes? #onsistencia7iscosidad •
A temperatura intermedia I enetración a /BM#?
I 2ase para la clasificación de los asfaltos por penetración? #A !B!, #A "!
A temperatura alta I unto de :eblandecimiento +Anillo y 2ola, unto de
•
Ablandamiento o 7iscosidad "!M#. A temperatura ba4a I unto de @ragilidad @raass
&usceptibilidad t*rmica I Nndice de penetración Traba4abilidad I :elación 7iscosidadTemperatura &eguridad I unto de 8nflamación #leveland +vaso abiertoI#G# =urabilidad I Enve4ecimiento I 7alores tras T@GT:T@GT
Cuáles son los ensayos químicos que se realian al asfalto
En el eru el estado cuenta con moderno laboratorio en :efinería La ampilla, así como el respaldo internacional del #entro de 8nvestigación Tecnológico de la casa matri$ de :epsol en ;adridIEspaña, se hacen los siguientes ensayos?
!enetración
Es una medida de la consistencia del asfalto reali$ada generalmente a /BO#. El valor de la penetración se e-presa en d*cimas de milímetro +!.1mm.
"ucti#ilidad
Este concepto est) directamente asociado a la capacidad del material de absorber energía. P este es medido a trav*s del alargamiento de la probeta hasta su rotura, se estira a una velocidad de Bcmmín a /BO#.
!unto de A#landamiento
Temperatura en (ue el asfalto cambia de un cuerpo semisólido a un fluido, y es importante para obtener el valor de índice de penetración y el incremento de temperatura para reali$ar el ensayo es de BO# por minuto.
!unto de $nflamación % Cle&eland 'pen Cup
=etemina la temperatura de inflamación a las condiciones del ensayo.
Ensayo de (iscosidad A#soluta
La viscosidad absoluta es una propiedad de los fluidos (ue indica la mayor o menor resistencia (ue estos ofrecen al movimiento de sus partículas cuando son sometidos a un esfuer$o cortante. Algunas unidades a trav*s de las cuales se e-presa esta propiedad son el oise +, el ascalI&egundo +as y el centioise +c, siendo las relaciones entre ellas las siguienes? aIsQ1! Q 1!!! c. La 7iscosidad Absoluta suele denotarse a trav*s de la letra griegaR. Es importante resaltar (eu esta propiedad depende de manera muy imoportante de la temperatura, dsiminuyendo al aumentar *sta.
Ensayo de (iscosidad Cinemática
La 7iscosidad #inem)tica es la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido. Esta suele detonarse como u, po lo cual u Q Rp. Algunas de las unidades para e-presarla son el m/s, el stoe +&t y el centistoe +c&t, siendo las e(uivalencias las siguientes? 1 m/s Q 1!!!! &t Q 1-1!" c&t. 8magínese dos fluidos distintos con igual viscosidad absoluta, los cuales se har)n fluir verticalmente a trav*s de un orificio. A(u*l de los fluidos (ue tenga mayor
densidad fluir) m)s r)pido, es decir, a(u*l (ue tenga menor viscosidad cinem)tica. Suscepti#ilidad )*rmica
7ariación de la consistencia ante cambios de temperatura. &e determina mediante una relación matem)tica entre el unto de ablandamiento y la enetración. Esta normali$ado mediante la Horma Española HI1!I/01 y los valores aceptados se sit3a entre
S/ Q 8 Q I/.
Ensayo de la Manc+a
El Ensayo de la ;ancha tambi*n conocido como Ensayo de Gliensis pretende determinar la homogeneidad o no de los asfaltos materia del ensayo. Esencialmente consiste en me$clar el asfalto con un disolvente, originalmente nafta y actualmente una me$cla de heptano-ileno y determinar la forma de la mancha de una gota de asfalto en este solvente en un papel de filtro.
Solu#ilidad en )ricloroetileno
Este m*todo de ensayo se refiere a la determinación del grado de solubilidad en tricloroetileno de materiales asf)lticos (ue tengan poco material mineral o (ue care$can de *l.
Cuáles son las Características del asfalto
El asfalto es un lí(uido viscoso constituido esencialmente por hidrocarburos o sus derivados, a continuación nombramos algunas de sus características? •
#onsistencia? se refiere a la dure$a del material, la cual depende de la temperatura. A altas temperaturas se considera el concepto de viscosidad para definirlas +mayor temperaturas, menor viscosidad.
•
=urabilidad? capacidad para mantener sus propiedades con el paso del tiempo y la acción de agentes enve4ecedores.
•
7iscosidad? es una propiedad de un fluido (ue tiende a oponerse a su flu4o cuando se le aplica una fuer$a. Los fluidos de alta viscosidad presentan mayor resistencia a fluir en comparación de un fluido con ba4a viscosidad (ue fluye con facilidad. Es importante mencionar (ue la viscosidad es inversamente proporcional a la temperatura a mayor temperatura, menor viscosidad. La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosímetro capilar en una manera similar a la (ue se miden los aceites lubricantes.
•
Elasticidad? es una propiedad (ue tienen los materiales para recuperar su forma al finali$ar o disminuir la carga (ue los modifica.
:esistencia al corte? es la capacidad de resistencia a altas temperaturas, la cual se determina con un %reómetro de corte din)mico', (ue es el aparato (ue imprime una fuer$a cortante cosenoidal con la (ue se miden dichas resistencias. Especificación para un asfalto regular 1
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