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Los ligantes hidrocarbonados

Betún. Wikipedia

Los ligantes hidrocarbonados son productos bituminosos viscosos, preparados a partir de hidrocarburos naturales que poseen propiedades aglomerantes. Son de un color oscuro (casi negro), carácter termoplástico (variación de la consistencia con la temperatura) y buena adhesividad con los áridos. Dentro de este grupo genérico, se pueden dividir dos subcategorías:

  • Ligantes básicos: betunes y alquitranes
  • Ligantes derivados: betunes fluidificados, betunes fluxados, emulsiones de betún, ligantes mixtos (compuestos y modificados) y ligantes fillerizados

El betún y el alquitrán son productos básicos. El betún es una mezcla de hidrocarburos naturales completamente solubles en sulfuro de carbono, mientras que el alquitrán se obtiene por destilación destructiva de materias orgánicas y no son solubles en sulfuro de carbono.  Sin embargo, el alquitrán presenta un mayor envejecimiento que el betún y se han eliminado en la regulación española como productos regulados por el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de carreteras y puentes (PG-3) debido a que son productos cancerígenos.

Es importante señalar que los ligantes bituminosos requieren obligatoriamente del marcado CE para la libre circulación de productor por la Unión Europea, siendo responsabilidad del fabricante. En la figura que sigue podemos ver las normas que rigen los requisitos de estos ligantes.

Ligantes bituminosos

Normas que regulan los distintos ligantes bituminosos

Los betunes asfálticos o de destilación son ligantes obtenidos como producto final en las refinerías de crudo asfáltico o como residuo en todas las refinerías de petróleo. Son productos bituminosos sólidos o viscosos, naturales o preparados a partir de los hidrocarburos naturales por destilación, oxidación o cracking, que contienen un pequeño porcentaje de productos volátiles, poseen características aglomerantes y son esencialmente solubles en sulfuro de carbono. Se clasifican por su mayor o menor consistencia en el ensayo de penetración (por lo que reciben el nombre de betunes de penetración). Los asfaltos propiamente dichos serían una mezcla de betunes con impurezas insolubles en sulfuro de carbono (sílice, arena, arcilla), en una proporción superior al 5%, y por tanto, a diferencia de los betunes, no son solubles en su totalidad en tolueno. Los betunes asfálticos se caracterizan mediante el ensayo de penetración  y el de anillo y bola para medir el punto de reblandecimiento del betún en unas determinadas condiciones. El betún, con el tiempo, experimenta un envejecimiento, sin duda debido a una oxidación. Los rayos ultravioletas del sol también le atacan, así como el prolongado contacto con el agua estancada y sobre todo, la saturada de cal a 50ºC. Los betunes para pavimentación siguen la norma armonizada UNE-EN 12591 y el artículo 211 de la norma española PG-3.

Los betunes modificados con polímeros son ligantes hidrocarbonados cuyas propiedades reológicas han sido modificadas durante la fabricación por el empleo de uno o más polímeros orgánicos. Las fibras orgánicas no se consideran modificadores del betún. Se denominan en el artículo 212 del  PG-3 con las letras PMB seguidas de tres números; los dos primeros representativos de su penetración mínima y máxima, y el tercero representativo del punto de reblandecimiento. Las especificaciones de estos betunes siguen la norma UNE-EN 14023.

Penetrómetro de betunes. www.sistemasdeensayo.com

Los betunes fluidificados  o “cut-backs” son ligantes obtenidos por adición a un betún de fracciones más o menos volátiles, procedentes de la destilación del petróleo. Aparecieron para facilitar el empleo de betunes de penetración en situaciones cuando las temperaturas o el tipo de tratamiento exigen unas viscosidades de aplicación menores que las que se obtienen calentando fuertemente el material. El betún fluxado se obtienen de mezclar betún asfáltico con aceites derivados de la hulla. Su empleo produce el mismo efecto que el de los fluidificados (mejora de la viscosidad a temperaturas menores que las habituales), sólo que con la ventaja de que no tiene problemas de inflamabilidad. Ambos son ligantes de mucha menos consistencia a temperatura ambiente (incluso líquidos). Tras su aplicación, el aceite se evapora a una velocidad característica de cada producto: es el proceso de curado, que permite distinguir los betunes fluidificantes de curado rápido de los de curado medio. Los betunes fluxados solo se clasifican por su viscosidad a determinada temperatura. Para caracterizar tanto las emulsiones fluidificadas y fluxantes, como las bituminosas se realizan los ensayos de viscosidad relativa y de destilación para ver las proporciones en las que se encuentran los diferentes componentes. Sin embargo, estos betunes no aparecen en el PG-3.

Las emulsiones bituminosas son ligantes hidrocarbonados obtenidos de la adición de agua al betún asfáltico. Se emplean para facilitar la puesta en obra del betún disminuyendo su viscosidad y son ideales para aplicarlas en tiempo lluvioso, con áridos húmedos e incluso con temperaturas bajas sin los inconvenientes que presentan habitualmente los betunes fluidificados. Para que la dispersión del betún en el agua sea estable se añaden sustancias que dotan a la emulsión de carácter polar, habiendo así emulsiones aniónicas y catiónicas.  Según la polaridad de los áridos, puede ser necesario el uso de un polarizante para poder mejorar la adherencia de la emulsión con el árido. Para que el ligante cumpla el objetivo de aglomerante, debe producirse la separación del agua y el betún; este proceso se denomina rotura y dependiendo de su velocidad se habla de emulsiones de rotura rápida, media y lenta. Las emulsiones aniónicas presentan una buena adhesividad con áridos calizos, pero no aparecen en el PG-3. Las catiónicas presentan una buena adhesividad con áridos silíceos y con la mayoría de los calizos (más usadas).

A continuación os dejo un vídeo de la empresa Ferrovial sobre la producción del asfalto. Espero que os sea útil.

También os dejo un vídeo explicativo del profesor Miguel Ángel del Val, de la Universidad Politécnica de Madrid, sobre los ligantes modificados.

Referencias:

YEPES, V. (2014). Maquinaria para la fabricación y puesta en obra de mezclas bituminosas. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 749.

 

 

 

16 noviembre, 2016
 
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Agradecido por el Premio Blogueros del Asfalto otorgado por ASEFMA

PremiosBloguerosAyer tuve la oportunidad de participar en una mesa redonda organizada por ASEFMA denominada “Tecnologías de la comunicación aplicadas a la enseñanza”, introducida y moderada por Miguel Ángel del Val, Catedrático de Ingeniería de Carreteras de la Universidad Politécnica de Madrid, compartiendo mesa con el profesor Manuel Romana, también de la UPM. Resulta gratificante comprobar que las nuevas tecnologías se van introduciendo en el ámbito de la enseñanza universitaria de la ingeniería civil, con colegas pioneros que utilizan este tipo de herramientas y con un futuro amplio y prometedor.

Aproveché la ocasión para lanzar mi visión personal sobre la utilidad y la motivación a realizar este tipo de blogs. En mi caso, “El blog de Víctor Yepes” es el blog principal, pero que está muy ligado a otros blogs paralelos como “Procedimientos de Construcción“, “Innovación en la Construcción“, “Calidad en la Construcción“, “Modelos predictivos y de optimización de estructuras de hormigón“, todos ellos relacionados con asignaturas que imparto. Y otros blogs como “EXCELCON” que constituye la herramienta de comunicación del Equipo de Innovación y Calidad Educativa EXCELCON (Excelencia e innovación en el proceso de aprendizaje del proceso proyecto-construcción en la ingeniería civil), o bien el blog “Proyecto HORSOST“, relacionado con el proyecto de investigación “Diseño eficiente de estructuras con hormigones no convencionales basados en criterios sostenibles multiobjetivo mediante el empleo de técnicas de minería de datos”.

En la fotografía se pueden ver los participantes en encuentro Blogueros del Asfalto y galardonados del Premio con el mismo | De izquierda a derecha en primera fila: José Manuel Sanz (Ingenia Viarum), Ricardo Bardasano (Paveing), Juan José Potti (ASEFMA), Joana Jiménez (Ponle Freno), Víctor Yepes (UPV), José Diego García (Licitacivil); de izquierda a derecha en segunda fila: Wouter van Bijsterveld (Geocisa), Jacinto Luis García (Motores y carreteras), Ana Indiano (Seguridad Vital), Bárbara Fernández (ASEFMA), Julio Minayo (Aggregatte), Miguel Ángel del Val (UPM), Francisco José (Curro) Lucas, Marta Rodrigo (AEC), Daniel Andaluz (ATEB).

Para que veáis algunos datos, “El blog de Víctor Yepes” tiene, con esta, 718 entradas. La primera entrada, y por tanto el nacimiento del blog fue el 5 de marzo de 2012, es decir, más de cuatro años de travesía de la bitácora. Según Google Analytics, las visitas diarias a mi blog se sitúan entre 500 y 1000. La página tiene en este momento un total de 433.018 usuarios, que han hecho 764.194 visitas. En la figura que os paso tenéis la procedencia de mis visitantes, la mayoría españoles, pero también de México, Colombia, Perú o Chile. Normalmente los usuarios no son sólo mis alumnos, sino alumnos de otras universidades y otros países, así como técnicos de todo tipo. Podéis ver en un post anterior un vídeo donde explico el blog.

Visitas

2016-05-12 14.36.25En cuanto a la motivación del blog, no es una, sino varias. En principio me sirvió para almacenar de forma ordenada gran cantidad de material escrito y visual que no sabía cómo manejar en mi ordenador. Posteriormente la herramienta me ha facilitado comunicarme con un lenguaje similar al que utilizan mis alumnos. Me ha permitido implantar nuevas metodologías docentes en línea con el Proceso de Bolonia tales como la “clase inversa”. Las encuestas realizadas sobre el uso de la herramienta ofrecen una opinión muy favorable por parte de los alumnos.

En cuanto a mi estilo, lo primero que he de decir es que he renunciado de forma consciente a todo tipo de publicidad. Ello me permite independencia y neutralidad. La neutralidad no significa que no tenga opinión sobre los temas, sino que pretendo que el blog cumpla cierta labor de “servicio público” y pueda se utilizada por el mayor número posible de profesionales. Es un enfoque parecido al que utilizo en mis artículos científicos, donde lo importante es la metodología y los hechos. También es importante la honestidad y veracidad de las publicaciones. En este sentido, la cita a terceros y el reconocimiento de la autoría de los trabajos realizados por otros es muy importante. Por último, decir que no es mi objetivo obsesionarme con los indicadores sobre la presencia del blog en los medios (número de seguidores, índice Klout o similares).

Por último, y no más importante, agradecer sinceramentea ASEFMA y especialmente a todos mis seguidores el que vuestro apoyo sirva para mantener vivo este conjunto de blogs. Muchas gracias por haberme concedido el Premio en el apartado de blogs educativos. También mi reconocimiento y felicitaciones a los otros premiados en Estructurando (Premio en blogs personales, Ponle Freno (Premio en blogs mediáticos) y Licitacivil (Premio en blogs corporativos). Todas estas iniciativas son muy de gran importancia en nuestro ámbito de la ingeniería civil.

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Recogiendo el Premio de manos de Juan José Potti y Miguel Ángel del Val

12 mayo, 2016
 
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I Encuentro #BloguerosdelAsfalto

La Asociación Española de Fabricantes de Mezclas Asfálticas (ASEFMA), en su objetivo de cohesionar la comunidad online hispanohablante del sector viario y promocionar las tecnologías de la información y la comunicación en el sector del asfalto, promueve el I encuentro de “blogueros del asfalto”. Dicho evento tendrá lugar durante la XI Jornada Nacional de ASEFMA, que reúne a profesionales, técnicos, profesores, y administraciones de carreteras. Este encuentro está dirigido principalmente a blogueros, periodistas digitales, usuarios habituales de redes, técnicos y académicos 2.0 vinculados al sector de la carretera.
Os dejo a continuación el programa previsto. Nos vemos allí.

Descargar (PDF, 81KB)

10 mayo, 2016
 
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Los betunes fluidificados o “cut-backs”

MiguelLos betunes fluidificados o cut-backs son ligantes obtenidos por adición a un betún de fracciones más o menos volátiles, procedentes de la destilación del petróleo. Facilitan el empleo de betunes cuando se exigen unas viscosidades de aplicación menores que las que se obtienen calentando fuertemente el material. El betún fluxado se obtiene al mezclar betún asfáltico con aceites derivados de la hulla. Su empleo produce el mismo efecto que el de los fluidificados con la ventaja de que no tiene problemas de inflamabilidad. Ambos son ligantes de mucha menos consistencia a temperatura ambiente, llegando incluso a ser líquidos. Tras su aplicación, el aceite se evapora a una velocidad característica de cada producto: es el proceso de curado, que permite distinguir los betunes fluidificantes de curado rápido de los de curado medio. Para caracterizar tanto las emulsiones fluidificadas y fluxantes, como las bituminosas se realizan los ensayos de viscosidad relativa y de destilación para ver las proporciones en las que se encuentran los diferentes componentes.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo del profesor Miguel Ángel del Val, de la Universidad Politécnica de Madrid. Espero que os sea de utilidad.

Referencia:

YEPES, V. (2014). Maquinaria para la fabricación y puesta en obra de mezclas bituminosas. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 749.

Riegos de imprimación y de adherencia

Riego de adherencia. Vía http://geosynthetics.wordpress.com

Se define como riego de imprimación, según el Artículo 530 del PG-3, la aplicación de un ligante hidrocarbonado sobre una capa granular, previa a la colocación sobre ésta de una capa o de un tratamiento bituminoso. La imprimación penetra o es mezclada en la superficie de la base y cierra los huecos, endurece la superficie y colabora con la ligazón de la capa asfáltica a colocar encima. Este riego sirve para mejorar el agarre entre las capas granulares y las bituminosas, mejorando así la transmisión de cargas. Antes de efectuar este riego, hay que barrer enérgicamente la superficie de la superficie granular y regarla con agua, a fin de conseguir la máxima efectividad.

Se define como riego de adherencia, según el Artículo 531 del PG-3, la aplicación de una emulsión bituminosa sobre una capa tratada con ligantes hidrocarbonados o conglomerantes hidráulicos, previa a la colocación sobre ésta de cualquier tipo de capa bituminosa que no sea un tratamiento superficial con gravilla o una lechada bituminosa. Este riego mejora la adherencia entre las capas bituminosas. (más…)

16 octubre, 2013
 
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Universidad Politécnica de Valencia