Objetivo de la modificación

Transcripción

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2 Objetivo de la modificación Conseguir ligantes CON PROPIEDADES REOLÓGICAS que no pueden ser alcanzadas de por sí cuando son obtenidos a partir de las técnicas convencionales de refinación.

3 POLÍMEROS TIPO RELLENOS HIDROCARBUROS Filler mineral Negro de humo Fibras Asfaltos Naturales EJEMPLO Calcáreo, cemento, cenizas volantes Celulosa Polipropileno, Vidrio Asfaltitas CAUCHOS Látex Natural Latex Sintético Copolímeros en Block Caucho regenerado Caucho Natural Estireno-Butadieno (SBR) Estireno-Butadieno- Estireno (SBS) Peladura de Neumáticos PLÁSTICOS Polietileno, Polipropileno, Etil-Vinil-Acetato (EVA), Policloruro vinilo (PVC)

4 Viscosidad En el caso de los Rellenos, los distintos tipos de fillers modifican el sistema fillerbetún, incrementando su viscosidad respecto al asfalto puro. 1 Relación Cv/Cs No producen cambios en su composición química.

5 POLÍMEROS TIPO RELLENOS HIDROCARBUROS Filler mineral Negro de humo Fibras Asfaltos Naturales EJEMPLO Calcáreo, cemento, cenizas volantes Celulosa Polipropileno, Vidrio Asfaltitas CAUCHOS Látex Natural Latex Sintético Copolímeros en Block Caucho regenerado Caucho Natural Estireno-Butadieno (SBR) Estireno-Butadieno- Estireno (SBS) Peladura de Neumáticos PLÁSTICOS Polietileno, Polipropileno, Etil-Vinil-Acetato (EVA), Policloruro vinilo (PVC)

6 Los polímeros son compuestos orgánicos de elevado peso molecular, formados por la repetición sucesiva de grupos estructurales más sencillos llamados monómeros.

7 Termoplásticos Por calentamiento se ablandan en forma reversible (Polietileno, Polipropileno, PVC, etc) Termoestables Por acción del calor se endurecen en forma irreversible (Resinas Epoxi, Fenólicas, Poliester) Elastómeros o Cauchos Son polímeros lineales que sometidos a vulcanización adquieren propiedades elásticas (Caucho natural, sintético, SBR, SBS)

8 Polímeros Plastómeros Elastómeros EVA (Etileno-Acetato de Vinilo) EMA SBS (Butadieno-Estireno-Telebloque) SBR

9 Intercambiador de calor Mezclador de línea Tolva: incorpora polímeros Carga AMP a transporte Depósito de asfalto base Ingreso de asfalto base Digestor Alta AMP % conc. 12% aprox. Concentración Molino Tanque Tanque AMP dilución 3-4% Dilución

10 MEZCLA HETEROGÉNEA Caso más probable Asfalto y Polímero son incompatibles, se separan MEZCLA HOMOGÉNEA Caso poco frecuente Compatibilidad perfecta. La modificación de las propiedades del ligante es muy débil respecto del original. Solo aumenta la viscosidad

11 MEZCLA MICRO HETEROGÉNEA Caso de compatibilidad deseada Constituída por dos fases finamente divididas y superpuestas El Polímero se hincha absorbiendo parte de la fracción ligera aceitosa del asfalto (maltenos) formando una fase polimérica diferente de la fase asfáltica residual

12 Tiempo de dispersión del SBS insuficiente. Separación antes de 1 día

13 Asfaltos modificados con polímeros Objetivo de la modificación con polímeros Aumentar la cohesión interna Mejorar el comportamiento a fatiga Mejorar la resistencia al envejecimiento Mejorar la adhesividad árido-ligante Disminuir susceptibilidad térmica Mejorar la flexibilidad y elasticidad a bajas temperaturas

14 Carga [kg] Carga [kg] ASFALTO ASFALTO + POLIMERO Deformación [cm] Deformación [cm]

15 Objetivo de la modificación con polímeros Aumentar la cohesión interna Mejorar el comportamiento a fatiga Mejorar la resistencia al envejecimiento Mejorar la adhesividad árido-ligante Disminuir susceptibilidad térmica Mejorar la flexibilidad y elasticidad a bajas temperaturas

16 Objetivo de la modificación con polímeros Mejorar el comportamiento a fatiga

17 Asfaltos modificados con polímeros Objetivo de la modificación con polímeros Mejorar el comportamiento a fatiga --- Asfalto modificado --- Asfalto convencional Asfalto convencional 2

18 Objetivo de la modificación con polímeros Aumentar la cohesión interna Mejorar el comportamiento a fatiga Mejorar la resistencia al envejecimiento Mejorar la adhesividad árido-ligante Disminuir susceptibilidad térmica Mejorar la flexibilidad y elasticidad a bajas temperaturas

19 Mejorar la resistencia al envejecimiento Envejecimiento del asfalto base Degradación del Polímero

20 Objetivo de la modificación con polímeros Aumentar la cohesión interna Mejorar el comportamiento a fatiga Mejorar la resistencia al envejecimiento Mejorar la adhesividad árido-ligante Disminuir susceptibilidad térmica Mejorar la flexibilidad y elasticidad a bajas temperaturas

21 Asfalto ideal Consistencia constante en un amplio rango de temperatura de servicio, luego se reduce bruscamente convirtiéndose así en un fluído de baja viscosidad VISCOSIDAD, Poises BETUN NORMAL TEMP. DE SERVICIO BETUN IDEAL TEMPERATURA, ºC

22 PENETRACIÓN [0.1 mm] VISCOSIDAD [Poises] 10 10² 10³ Región flexible Región trabajo ASFALTO CONVENCIONAL Punto de ablandamiento ASFALTO MODIFICADO CON SBS Asfalto Convencional TEMPERATURA [ºC] ³ 10² Para Asfaltos Modificados

23 Características Unid. AM-1 AM-2 AM-3 AM-4 Norma min max min max min max min max IRAM Asfalto original Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) 0,1 mm Punto de Ablandamiento ( A y B ) ºC Punto de ruptura fraass ºC Recuperación elástica p/ torsión ( 25ºC) % Punto de inflamación v/a ºC IAPA 6555 Estabilidad al alm acenam iento diferencia Punto Reblandecimiento ºC diferencia Penetración ( 25 ºC ) 0,1 mm Resíduo luego de película delgada RTFOT Variación de masa % Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) % p.o Variación del punto de ablandamiento ºC

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25 Características Unid. AM-1 AM-2 AM-3 AM-4 Norma min max min max min max min max IRAM Asfalto original Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) 0,1 mm Punto de Ablandamiento ( A y B ) ºC Punto de ruptura fraass ºC Recuperación elástica p/ torsión ( 25ºC) % Punto de inflamación v/a ºC IAPA 6555 Estabilidad al alm acenam iento diferencia Punto Reblandecimiento ºC diferencia Penetración ( 25 ºC ) 0,1 mm Resíduo luego de película delgada RTFOT Variación de masa % Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) % p.o Variación del punto de ablandamiento ºC

26 Habrá modificaciones????

27 Viscosidad Viscosidad Temperatura Constante y Velocidad de Fluir Constante Tiempo Temperatura Constante Velocidad de fluir

28 Características Unid. AM-1 AM-2 AM-3 AM-4 Norma min max min max min max min max IRAM Asfalto original Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) 0,1 mm Punto de Ablandamiento ( A y B ) ºC Punto de ruptura fraass ºC Recuperación elástica p/ torsión ( 25ºC) % Punto de inflamación v/a ºC IAPA 6555 Estabilidad al alm acenam iento diferencia Punto Reblandecimiento ºC diferencia Penetración ( 25 ºC ) 0,1 mm Resíduo luego de película delgada RTFOT Variación de masa % Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) % p.o Variación del punto de ablandamiento ºC

29 AM1 Mezclas de alta resistencia a las deformaciones, Bases de Alto Módulo

30 Características Unid. AM-1 AM-2 AM-3 AM-4 Norma min max min max min max min max IRAM Asfalto original Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) 0,1 mm Punto de Ablandamiento ( A y B ) ºC Punto de ruptura fraass ºC Recuperación elástica p/ torsión ( 25ºC) % Punto de inflamación v/a ºC IAPA 6555 Estabilidad al almacenamiento diferencia Punto Reblandecimiento ºC diferencia Penetración ( 25 ºC ) 0,1 mm Resíduo luego de película delgada RTFOT Variación de masa % Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) % p.o Variación del punto de ablandamiento ºC

31 AM2 Mezclas Drenantes

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33 AM2 Mezclas Drenantes VENTAJAS Carácter drenante (hidroplaneo, eliminación spray, seguridad) MEZCLA POROSA MEZCLA CONVENCIONAL

34 AM2 Mezclas Drenantes Son mezclas marcadamente discontínuas. Alto porcentaje de vacíos, superior al 25% Faltan agregados intermedios y finos, entonces la resistencia mecánica de la estructura se basa en el rozamiento interno y no en el cohesivo El esqueleto granular posee muy pocos contactos, esto implica necesariamente emplear agregados de buena calidad y Asfaltos con muy buena adherencia

35 Características Unid. AM-1 AM-2 AM-3 AM-4 Norma min max min max min max min max IRAM Asfalto original Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) 0,1 mm Punto de Ablandamiento ( A y B ) ºC Punto de ruptura fraass ºC Recuperación elástica p/ torsión ( 25ºC) % Punto de inflamación v/a ºC IAPA 6555 Estabilidad al alm acenam iento diferencia Punto Reblandecimiento ºC diferencia Penetración ( 25 ºC ) 0,1 mm Resíduo luego de película delgada RTFOT Variación de masa % Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) % p.o Variación del punto de ablandamiento ºC

36 AM3 Microaglomerados discontinuos en caliente y mezclas de alta resistencia a la fatiga SMA Microaglomerados Discontinuos Mezclas densas de Alta Performance Mezclas SMA

37 Deformación [mm] Asfalto AM3 Ensayo Wheel Tracking Test Tiempo [minutos] SMA Micro Mezcla convencional

38 Asfalto AM3 SMA-10 Y F-10 Fresado carriles lentos Colocación SMA-10

39 Características Unid. AM-1 AM-2 AM-3 AM-4 Norma min max min max min max min max IRAM Asfalto original Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) 0,1 mm Punto de Ablandamiento ( A y B ) ºC Punto de ruptura fraass ºC Recuperación elástica p/ torsión ( 25ºC) % Punto de inflamación v/a ºC IAPA 6555 Estabilidad al almacenamiento diferencia Punto Reblandecimiento ºC diferencia Penetración ( 25 ºC ) 0,1 mm Resíduo luego de película delgada RTFOT Variación de masa % Penetración ( 25ºC; 100g; 5s ) % p.o Variación del punto de ablandamiento ºC

40 AM4 Mezclas tipo arena- asfalto, como sistema antirreflexión de fisuras