Asfalto: Tipos, Propiedades, Componentes y usos
A manera general el asfalto es un hidrocarburo muy viscoso, que se presenta en color marrón oscuro a negro, y que se produce a partir la destilación del petróleo. Este proceso de destilación puede ocurrir de manera natural, dando como resultado lagos de asfalto, o también puede ocurrir en una refinería de petróleo que utiliza petróleo crudo.
Su importancia radica en que al rededor del 85% de las carreteras en el mundo están hechas con los diversos tipos de asfalto.
¿Qué es el asfalto?
El asfalto es una mezcla natural o artificial en la que el betún está asociado con materia mineral inerte. Es de color negro o negro parduzco. A una temperatura entre 50 y 100 ° C está en estado líquido, mientras que a una temperatura inferior a esta permanece en estado sólido.
El asfalto es una mezcla de materia mineral inerte, cal, alúmina, cal, sílice, etc. y un hidrocarburo conocido como betún asfáltico.
En algunos lugares el asfalto está disponible en la naturaleza a una profundidad de 3 a 60 metros. Se le conoce como asfalto natural.
La variedad común utilizada en todo el mundo es el asfalto residual, que se obtiene por destilación fraccionada de petróleo crudo.
Debido a que es un material termoplástico, se ablanda a medida que se calienta y se endurece a medida que se enfría.
Es el material de pavimentación básico en uso hoy en día.
Tipos de asfalto y sus componentes
Asfalto natural
También se conoce como asfalto nativo. Cuando se obtiene de los lagos se denomina asfalto lacustre. Se utiliza para hacer pavimentos, para impermeabilizar estructuras, detener las vibraciones en cimientos de máquinas, túneles y subterráneos, en la fabricación de pegamento marino y en el revestimiento de zanjas.
Asfalto de roca
Es una formación rocosa natural, generalmente caliza o arenisca, impregnada íntimamente en toda su masa con un 6–14% de betún o bitumen.
Asfalto refinado
Se obtiene calentando el alquitrán para expulsar el agua y extraer la materia mineral segregando las impurezas.
Componentes:
- Betún o bitumen 52%
- Materia inorgánica 38%
- Materia orgánica 10%
Asfalto de masilla
Se fabrica agregando roca natural pulverizada gradualmente al betún refinado fundido, agitando la mezcla durante aproximadamente 5 horas (200–250 °) y colocándola en moldes para enfriarla. La masa se consolida en bloques elásticos duros que se pueden fundir cuando se usan para pavimentos. Es resistente, duradero, no absorbente, a prueba de humedad, no inflamable y silencioso. Cuando la piedra caliza no bituminosa se mezcla con betún de tipo residual, es marrón como el asfalto de masilla sintético.
Asfalto líquido o residual
Es el residuo viscoso obtenido por destilación de petróleo crudo base asfáltico a 425 ° C.
Asfalto recortado
Se deriva por destilación de asfalto en un solvente volátil. Contiene alrededor del 80 por ciento de asfalto y el resto de los solventes.
Asfalto artificial
Es el residuo de brea obtenido por evaporación del componente volátil del alquitrán de hulla. Está formado por una mezcla de carbón, brea, escoria de hierro molido, aserrín, tiza, etc.
Composición:
- Betún o bitumen 12%
- Minerales y arena 87%
- Materia orgánica 1%
Cemento asfáltico
Se prepara oxidando el asfalto a alta temperatura, los aceites más ligeros se evaporan y se extraen a su temperatura de condensación, dejando un material residual: cemento asfáltico. Se utiliza para pavimentos, impermeabilizaciones y juntas de dilatación en hormigón.
Propiedades y características del asfalto
A continuación se presenta una tabla resumen que muestra las propiedades físicas, químicas y características que tiene el asfalto de manera general, que se usa en la construcción.
| Asfalto | Propiedades y características |
|---|---|
| Color | Marrón, gris oscuro y negro |
| Viscocidad | Altamente viscoso |
| Densidad o peso específico | 0.92 a 1.02 |
| Manufactura u origen | Destilación fraccionada del petróleo crudo |
| Afinidad al agua | No resiste muy bien en la presencia de agua |
| Cambios de temperatura y ablandamiento | Amplio rango de temperatura de endurecimiento |
| Durabilidad | Alta |
| Endurecimiento | Lento |
| Toxicidad | No es tóxico |
| Solubilidad | En CS2 (sulfuro de carbono) |
Componentes del asfalto en general
El asfalto es un material de construcción que se puede separar en cinco grandes grupos de componentes, que se caracterizan por tener una gran similitud química y porque se comportan de manera similar, a continuación se los describe.
- A = Los asfaltenos (A): Se caracteriza porque son materiales sólidos y porque tienen la apariencia de un polvo muy similar al grafito pero de grano grueso. Además son de color marrón oscuro, grises oscuros y negros.
- PC = compuestos polares (PC), primeras acidifinas
- A1 = Primera acidifina (A1), segunda acidifina
- A2 = Segundos acidifinas (A2) y saturados
- S = Los saturados (S) se denominan “maltenos” y tienen la consistencia y apariencia de líquidos pesados.
Los asfaltenos son solubles solo en presencia de compuestos polares. La primera y la segunda acidifina actúan como un medio para dispersar los asfaltenos disueltos y los saturados desarrollan las características de fraguado de la solución completa.
La relación de PC / S debe ser 0,5 o mayor para asegurar que estos componentes no se separen. La relación de (PC + A1) / (S + A2) debe estar entre 0,2 y 1,2 para asegurar buenas propiedades de envejecimiento.
Usos y aplicaciones del asfalto
El asfalto es un material muy interesante debido a sus propiedades, en todo caso se utiliza en la construcción, agricultura, arquitectura, en la industria eléctrica y hasta en automóviles.
Asfalto para construir carreteras
En la actualidad el principal uso y aplicación que tiene el asfalto en la industria de la construcción es para construir carreteras, vías, caminos, rieles de tren y rellenos de puentes modernos.
En este caso, el material de asfalto tiene las propiedades adecuadas para estas aplicaciones como: la impermeabilidad, la capacidad aglutinante, es resistente a la intemperie y proporciona flexibilidad a las pistas de autos y aviones.
Los tipos de asfaltos que se usan para carreteras, vías y pistas son los laminados, los de roca comprimida y de masilla.
Pinturas asfálticas
En este caso los asfaltos bituminosos son los que se utilizan como ingredientes especiales en cierto tipo de pinturas, que básicamente se utilizan para paredes húmedas y también sobre estructuras hechas con hormigón.
Concreto asfáltico
Cierto porcentaje de asfalto se refina de tal manera según algunas especificaciones que le otorgan propiedades aglutinantes, este tipo se conoce como cemento asfáltico y cuando se mezcla con agregados finos a grueso, como el basalto para obtener concreto asfáltico.
Este tipo de asfalto se utiliza en la pavimentación de carreteras y pistas de aeropuertos, donde este material se caracteriza por tener flexibilidad y resistencia a lo largo del tiempo.
Otros usos del asfalto
- Muchos arquitectos utilizan asfalto en la construcción de presas, embalses, áreas de juego y parques.
- Los agricultores usan asfalto para revestir el fondo de los estanques de retención donde crían peces y en los corrales de contención del ganado.
- El asfalto también es una solución ideal para el control de inundaciones y la erosión del suelo.
- Los fabricantes de automóviles confían en el asfalto para evitar la oxidación y el ruido de la carretera en los guardabarros y capós de los automóviles.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
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