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CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO UT: 08 Materiales Bituminosos ANEXO TEÓRICO Ensayos sobre material asfáltico...

CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO UT: 08 Materiales Bituminosos ANEXO TEÓRICO Ensayos sobre material asfáltico 1  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO CONTENIDO 1 PRODUCTOS BITUMINOSOS. DEFINICIONES SEGÚN NORMA IRAM 6575.............. 4 1.1 BETUNES....................................................................................................................... 4 1.2 ALQUITRÁN................................................................................................................... 4 1.3 BREA............................................................................................................................ 4 1.4 ASFALTOS..................................................................................................................... 4 1.5 PETRÓLEO..................................................................................................................... 5 2 TIPOS COMERCIALES DE ASFALTOS............................................................................... 6 2.1 CEMENTOS ASFÁLTICOS................................................................................................. 6 2.2 ASFALTOS DILUIDOS...................................................................................................... 7 2.3 ASFALTOS EMULSIONADOS............................................................................................. 8 2.4 PINTURAS ASFÁLTICAS................................................................................................... 9 2.5 ASFALTO PLÁSTICO........................................................................................................ 9 3 ENSAYOS SOBRE MATERIALES BITUMINOSOS.............................................................. 9 3.1 PESO ESPECÍFICO.......................................................................................................... 9 3.2 DESTILACIÓN A 360°C............................................................................ 10 3.3 RESIDUO ASFALTICO POR EVAPORACIÓN EN ESTUFA A 163°C............................... 11 3.4 ENSAYO DE OLIENSIS.................................................................................................. 11 3.5 ENSAYO DE VISCOSIDAD.............................................................................................. 12 3.6 ENSAYO DE PENETRACIÓN............................................................................................ 15 3.7 ENSAYO DE PUNTO DE INFLAMACIÓN............................................................................. 15 3.8 ENSAYO DE PELÍCULA DELGADA EN HORNO.................................................................... 16 3.9 ENSAYO DE PELÍCULA DELGADA RODANTE EN HORNO..................................................... 17 3.10 ENSAYO DE DUCTILIDAD............................................................................................... 17 3.11 ENSAYO DE SOLUBILIDAD............................................................................................. 18 3.12 ENSAYO DE PUNTO DE ABLANDAMIENTO........................................................................ 18 3.13 ENSAYO DE PÉRDIDA POR CALENTAMIENTO.................................................................... 19 3.14 SOLUBILIDAD EN BISULFURO DE CARBONO.................................................................... 20 3.15 ÍNDICE DE PENETRACIÓN ( PFEIFFER).......................................................... 20 4 ENSAYOS PARA MEZCLAS ASFÁLTICAS.......................................................................20 4.1 ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA POR EL MÉTODO MARSHALL................................. 20 4.2 MÓDULO RESILIENTE DIAMETRAL................................................................................. 24 2  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO 5 MODIFICACIÓN DE ASFALTO CON POLÍMEROS............................................................25 6 NORMAS DE ENSAYOS................................................................................................26 3  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO 1 PRODUCTOS BITUMINOSOS. DEFINICIONES SEGÚN NORMA IRAM 6575 1.1 BETUNES Definición: Son mezclas de hidrocarburos de origen natural o pirogénicos generalmente acompañados de sus derivados no metálicos. Se caracterizan por ser totalmente solubles en sulfuro de carbono, de alto peso molecular, elevada consistencia a temperatura ambiente. Clasificación: 1. Livianos: son aquellos que ensayados en condiciones normalizadas tienen una penetración mayor a 350 a 25°C, 1 seg. y 50 grs. 2. Semisólidos: son aquellos que ensayados en condiciones normalizadas tienen una penetración mayor a 25 a 25 °C, 5 seg. y 100 grs. y una penetración menor a 350 a 25ºC, 1seg. y 50 grs. 3. Sólidos: son aquellos que ensayados en condiciones normalizadas tienen una penetración menor a 25 a 25 °C, 1 seg. y 100 grs. 1.2 ALQUITRÁN Es un betún en estado líquido obtenido por destilación destructiva de carbono fósiles, maderas, turba, huesos, etc. 1.3 BREA Betunes sólidos o semisólidos, residuo de la destilación de alquitranes, de buenas propiedades ligantes y bajo punto de ablandamiento. 1.4 ASFALTOS Son betunes sólidos o semisólidos, de buena ductilidad a temperatura ambiente, de mayor punto de ablandamiento que la brea, de buenas características ligantes e impermeabilizantes. El asfalto es un constituyente natural de la mayoría de los petróleos, dentro de los cuales se encuentra en solución. Son los betunes sólidos y semisólidos de color negro castaño oscuro que desarrollan propiedades ligantes y cuya consistencia disminuye generalmente al ser calentados. Clasificación: 1. Naturales: son los que se presentan en la naturaleza en las afloraciones superficiales o impregnando esqueletos pétreos. 4  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO 2. Artificiales: son los obtenidos por destilación de algunos petróleos. Usos: Se utiliza para revestir carreteras, impermeabilizar estructuras, como depósitos techos o tejados, y en la fabricación de baldosas, pisos y tejas. 1.5 PETRÓLEO Son mezclas constituidas principalmente por hidrocarburos gaseosos, líquidos y sólidos que se hallan en la naturaleza y de los cuales además de otros productos se obtienen betunes. Clasificación: Desde el punto de vista del contenido de asfalto se clasifican: 1. Petróleos de base asfáltica: son los que contienen una cantidad sustancial del constituyente del asfalto y nada o casi nada de parafina sólida. 2. Petróleos de base parafínica o no asfáltica: son los que no contienen componentes de asfalto, pero sí en general cantidades de parafina sólida. 3. Petróleos de base mixta o semiasfáltica: son los que contienen asfalto y parafina sólida. Proceso de destilación del petróleo Existen básicamente tres procesos: 1. Proceso conservativo o “Topping”: Consiste en la separación del petróleo en distintas fracciones mediante un proceso que produce un mínimo de alteraciones químicas en su composición. Esto se logra mediante la utilización de calderas tubulares de proceso continuo y la evaporación del petróleo así calentado con la ayuda de vapor de agua seco y vacío. La vaporación a vacío permite efectuar la destilación a menor temperatura, como consecuencia de la disminución del punto de ebullición; se obtienen así los cortes en función de los pesos reducidos: nafta, kerosén, gas oil y crudo reducido. 2. Proceso no conservativo o “Cracking”: con este proceso se obtiene un mayor rendimiento de fracciones livianas, se somete el producto a procesar a elevadas temperaturas y presiones lo que produce la rotura de las moléculas de gran tamaño y la consiguiente formación de productos más livianos. El residuo de éste proceso es lo que se conoce como asfalto de cracking y no es aptos para usos viales. Para individualizar el asfalto de cracking se debe realizar el ensayo de oliensis. 3. Proceso por soplado: consiste en soplar aire el crudo calentado a una temperatura del orden de los 300 C° durante un tiempo variable de acuerdo a la consistencia adecuada. Generalmente entre 5 a 12 hs. Este asfalto no es apto para fines viales. 5  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Los asfaltos soplados tienen índices de penetración mayor a 0,5. El índice se puede determinar mediante los ensayos de penetración y punto de ablandamiento. El índice para que el asfalto sea de uso vial debe estar entre +0,5 y –2. Lo que indica que no son aptos para uso vial. 2 TIPOS COMERCIALES DE ASFALTOS Comercialmente los asfaltos pueden encontrarse en dos formas: Asfaltos sólidos: los cementos asfalticos y los asfaltos oxidados o industriales. Asfaltos líquidos Los asfaltos de uso vial a temperatura ambiente tienen consistencia sólida. Como la función del asfalto en las mezclas asfálticas es servir como ligante hace falta modificarle la viscosidad. La variación de la viscosidad debe ser momentánea. Según sea la forma como se modifica la viscosidad se tiene distintos tipos de asfaltos. 2.1 CEMENTOS ASFÁLTICOS: Es el producto de la destilación del residuo asfaltico inicial. Se obtienen por destilación en plantas al vapor y al vacío. También se los denomina betunes asfalticos. Se emplean para pavimentos y afirmados. Clasificación En la Argentina los asfaltos para uso vial tienen su clasificación por penetración Norma IRAM 6604 y desde hace varios años también viscosidad por la norma IRAM 6835 que establece las características de los asfaltos normales graduados mediante la viscosidad a 60 °C. Tabla 2.1: Clasificación por penetración (Norma IRAM 6604) Tipo Penetración (dmm) I 40-50 II 50-60 III 70-100 IV 150-200 V 200-300 Tabla 2.2: Clasificación por Viscosidad a 60 ºC (Norma IRAM 6835) Clase Rango viscosidad (dPa s) CA-5 400-500 CA-10 800-1600 CA-20 1600-2400 CA-30 2400-3600 CA-40 3600-4800 6  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Deben ser calentados a una temperatura mayor a 100 C° para lograr la viscosidad adecuada. Aplicaciones: el uso principal es la construcción de pavimentos flexibles. Ensayos a realizar: Penetración Punto de ablandamiento Densidad relativa Ductilidad Punto de inflamación (Cleveland vaso abierto). Solubilidad en tricloroetano Índice de penetración (Pfeiffer) Ensayo de Oliensis 2.2 ASFALTOS DILUIDOS Definición Son cementos asfalticos diluidos en solventes hidrocarbonados. Una característica fundamental de estos asfaltos es la viscosidad. Los diluyentes más comunes son nafta, kerosén y gasoil, recuperan su viscosidad inicial por la evaporación del solvente. El uso del asfalto diluido ha declinado debido a la escasez de petróleo y las regulaciones gubernamentales medioambientales. Clasificación Existen tres tipos de asfaltos diluidos: 1. Asfaltos diluidos de endurecimiento rápido (E.R.): Recupera rápidamente su viscosidad, utiliza como solvente nafta, que es más volátil. 2. Asfaltos diluidos de endurecimiento medio (E.M.): Recupera su viscosidad cuando se evapora el solvente que es el kerosene. Es más o menos volátil. 3. Asfaltos diluidos de endurecimiento lento (E.L.): Recupera su viscosidad cuando se evapora el solvente que es el gasoil. Poco volátil. La relación solvente-asfalto varía la viscosidad por las distintas proporciones. Se identifican por un subíndice que indica la relación solvente/asfalto, hay cinco tipos y aproximadamente a igual subíndice igual viscosidad, la diferencia radica en la rapidez de recuperación de su viscosidad original. Ejemplo: ER0, ER1,...........ER5 EL0, EL1,........... EL5 7  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Aplicaciones principales: Techados asfalticos para impermeabilización de cubiertas. Para uso vial en forma pura se los usa para imprimación y riego de liga de pavimentos flexibles o rígidos. Los asfaltos diluidos se pueden usar, calentándolos muy poco, mezclados con agregados fríos. Sus variedades de curado rápido y medio se usan en caminos, pistas de aterrizaje, industrias y otras aplicaciones especiales. Ensayos a realizar: Punto de inflamación; Viscosidad Saybolt Furol; Destilación; Residuo de la destilación; Penetración; Ductilidad; Solubilidad; Oliensis, etc. 2.3 ASFALTOS EMULSIONADOS Es una dispersión de asfalto en agua, mediante máquinas especiales se realiza una dispersión de partículas de tamaño pequeño en agua. Como el asfalto no se diluye en agua se debe agregar un emulsionante, que es el que le da la propiedad de suspensión a las partículas y que pueden ser: Emulsivos aniónicos Emulsivos catiónicos Nomenclatura Al igual que los asfaltos diluidos las emulsiones tienen distintas velocidades de endurecimiento. Se llama “rotura de la emulsión” al proceso en el cual el asfalto se deposita sobre la superficie de los agregados eliminando el agua. Las distintas velocidades de rotura de la emulsión vienen dadas por los distintos tipos de emulsión. Las emulsiones más comunes son: jabones, resinas, etc. Según el tipo de emulsión y la relación agua/emulsión tiene los distintos nombres: ✓ EBRR: emulsión bituminosa de rotura rápida ✓ EBRM: emulsión bituminosa de rotura media ✓ EBRL: emulsión bituminosa de rotura lenta Al igual que los asfaltos diluidos existen distintas viscosidades, la que se indica con un subíndice: Ej. EBR1, EBL5, EBM0. Además se debe agregar en la nomenclatura el tipo de carga, si es aniónica o catiónica. 8  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Aplicaciones A los asfaltos emulsionados se los usa en vialidad como aglomerante o como riego asfáltico en construcción de caminos, reparaciones de los mismos, riego de liga o imprimación, estabilización de suelos para la construcción de caminos. Ensayos a realizar Viscosidad Saybolt Furol; Destilación; Residuo asfáltico por evaporación, Penetración; Ductilidad; Solubilidad; Oliensis, Cenizas, Miscibilidad con aguas; Coagulación; etc. 2.4 PINTURAS ASFÁLTICAS Definición: Son soluciones de asfalto oxidado en un solvente volátil derivado del petróleo, por lo que seca rápidamente, dejando una película flexible que es muy difícil de destruir. Aplicaciones: Pinturas protectoras contra la corrosión, como imprimadora o impermeabilizadora de techados, etc. Ensayos a realizar: Densidad relativa, Viscosidad cinemática, Tiempo de secado, Residuo de destilación, Rendimiento, etc. 2.5 ASFALTO PLÁSTICO Definición: Es un asfalto con alto punto de ablandamiento y penetración, obtenido por el agregado de un plastificante a un asfalto oxidado. Aplicación: Membranas asfálticas para impermeabilización. Ensayos a realizar: Pérdida por calentamiento, permeabilidad, absorción de agua, plegado, peso específico, resistencia química, resistencia al punzonado, resistencia al envejecimiento, etc. 3 ENSAYOS SOBRE MATERIALES BITUMINOSOS Los ensayos de materiales bituminosos que se mencionan se basan en las normas ASTM, lRAM y de la Dirección Nacional de Vialidad: 3.1 PESO ESPECÍFICO Es un ensayo que no forma parte de ninguna especificación de calidad, es importante para determinar varios tipos de correlaciones con respecto al volumen a diferentes 9  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO temperaturas, también es un factor importante para hallar el valor de los vacíos en las mezclas asfálticas. Se expresa como la relación entre el peso de un volumen dado de material a 25°C y el peso de igual volumen de agua destilada a la misma temperatura. Si el material se encuentra lo suficientemente sólido (trozos) se utiliza la balanza hidrostática y en caso de estar semisólido se usa el picnómetro. En caso de estar muy diluido se usa el hidrómetro. Procedimiento: 1. En la balanza hidrostática se coloca la muestra en forma de cubo preparada en caliente en un molde metálico y enrasado con una espátula. Antes de que se enfríe se le introduce en su masa un hilo que servirá para colgarlo de un brazo de la balanza, de modo tal que quede a una distancia de 2,5 cm del soporte. Se pesa el material seco en el aire y se anota P, se lo pesa luego sumergido en el agua destilada a 25ºC y se anota P', el peso específico está dado por: 𝑃 𝑃𝑒 = 𝑃 − 𝑃´ 2. Si el material no es tan sólido como para formar un cubo se procede de la siguiente manera: Se pesa el recipiente seco y se anota R Se pesa el recipiente sumergido en el agua y se anota R' Se llenan aproximadamente las 2/3 partes del recipiente con el material bituminoso fundido y se lo pesa en el aire, se anota P'. Se sumerge todo en el agua destilada a 25°C y se pesa anotando P'. 𝑃−𝑅 𝑃𝑒 = 𝑃 − 𝑅 − (𝑃´ − 𝑅´) 3.2 DESTILACIÓN A 360°C Consiste en someter un determinado volumen de material bituminoso a un proceso de destilación, colocando la muestra dentro de un balón estándar conectado con un condensador. Las temperaturas de ensayo se han fijado convencionalmente en 190, 225, 260, 315 y 360°C, ésta última corresponde a la temperatura final. Colocando en posición conveniente el aparato, se introduce el material en el balón y se da calor aumentándolo gradualmente hasta llegar a la temperatura máxima de 360°C. La velocidad de destilación debe ser a razón de 50 a 60 gotas por minuto. Los productos destilados son recogidos en la probeta graduada anotándose el volumen de los destilados en correspondencia con cada una de las temperaturas especificadas. 10  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Cuando se ha llegado a los 360°C, se retira el mechero y se recoge el residuo retenido en el balón para someterlo a los ensayos de consistencia y solubilidad. Los resultados del ensayo se expresan como porcentajes en volumen sobre el producto libre de agua. 3.3 RESIDUO ASFALTICO POR EVAPORACIÓN EN ESTUFA A 163°C Mediante este ensayo se determina el porcentaje de betún que contiene una emulsión evaporando el agua y pesando el residuo. Existen dos procedimientos normalizados: – El primero se emplea cuando se pretende determinar el residuo de la emulsión. Se pesan 50 grs. de emulsión en cada uno de tres vasos de 100 cm³ previamente tarado, se colocan en una estufa a 163°C, primero durante dos horas y luego durante una hora, se determina el peso del residuo. – En el segundo procedimiento en vez de pesar los frascos con el residuo se calientan hasta que este sea lo suficientemente fluido para poderlo filtrar a través del tamiz N° 50. En el residuo así obtenido se pueden determinar las propiedades del betún. 3.4 ENSAYO DE OLIENSIS Este ensayo se puede realizar en todo tipo de asfalto y sirve para verificar que los asfaltos no hayan sufrido sobrecalentamiento durante la elaboración o aplicación. Lo que se analiza es el residuo, que es lo que quedará finalmente. Procedimiento: Se disuelven 2 gramos de asfalto en un solvente llamado reactivo de Oliensis que originalmente era nafta y ahora se usa como reactivo una mezcla de heptano/xileno. A la mezcla de asfalto y reactivo se la lleva a un baño de agua hirviendo y se la va sacando cada 2 minutos aproximadamente para revolver y luego se lo vuelve a introducir, este procedimiento dura 15 minutos, luego se toma la primer muestra dejando caer una gota sobre un papel secante, después se lo deja en un lugar oscuro y seco para que no se oxide la mezcla, durante 24 hs para sacar la segunda muestra. Resultado: Si las gotas obtenidas son manchas homogéneas de un color marrón como gotas de aceite, se dirá que el resultado es negativo; en cambio si las gotas tienen una mancha negra en el centro como si fuera tinta china, se dirá que el resultado es positivo. 11  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Figura 1: Resultados de ensayos de Oliensis 3.5 ENSAYO DE VISCOSIDAD Las especificaciones de los cementos asfálticos clasificados según su viscosidad se basan por lo común en los rangos de viscosidad a 60ºC (140ºF). También se especifica generalmente una viscosidad mínima a 135ºC (275ºF). El propósito es dar valores límites de consistencia a estas dos temperaturas. Se eligió la temperatura de 60ºC (140ºF) porque se aproxima a la máxima temperatura superficial de las calzadas en servicio pavimentadas con mezclas asfálticas en los Estados Unidos y en cualquier otra parte del mundo en donde la construcción de caminos progresa y la de 135ºC (275ºF) porque se aproxima a la de mezclado y distribución de mezclas asfálticas en caliente para pavimentación. Para el ensayo de viscosidad a 60ºC (140ºF) se emplea un viscosímetro de tubo capilar. Los dos tipos más comunes en uso son: el viscosímetro de vacío del Asphalt Institute (Figura 2) y el viscosímetro de vacío de Cannon - Manning (Figura 3). Se calibran con aceites normalizados. Para cada viscosímetro se obtiene un "factor de calibración”, generalmente los viscosímetros vienen calibrados por el fabricante quien suministra estos factores. Figura 2: Viscosímetro de vacío del Asphalt Figura 3: Viscosímetro de vacío de Cannon Institute Manning 12  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO El viscosímetro se monta en un baño de agua a temperatura constante, controlado termostáticamente (Figura 4). Se vuelca asfalto precalentado en el tubo grande hasta que alcanza el nivel de la línea de llenado. El viscosímetro lleno se mantiene en el baño por un cierto tiempo hasta que el sistema alcance la temperatura de equilibrio de 60ºC (140ºF). Figura 4: Viscosímetro en el baño Luego se aplica un vacío parcial en el tubo pequeño para inducir el flujo, porque el cemento asfáltico a esta temperatura es muy viscoso para fluir fácilmente a través de los tubos capilares del viscosímetro. En la Figura 4 se muestra un dispositivo para el control del vacío. También se conecta al sistema una bomba de vacío. Después que el baño, viscosímetro y el asfalto se han estabilizado en 60ºC (140ºF), se aplica vacío y se mide con un cronómetro el tiempo, en segundos, que tarda el cemento asfáltico en fluir entre dos de las marcas. Multiplicando este tiempo por el factor de calibración del viscosímetro se obtiene el valor de la viscosidad en poises, la unidad patrón para medir viscosidad absoluta. El viscosímetro de vacío del Asphalt Institute (Figura 2) tiene muchas marcas para medir el tiempo. Seleccionando el par apropiado, se puede usar para asfaltos con una amplia variación de consistencias. Los cementos asfálticos para pavimentación son lo suficientemente fluidos a 135ºC (275ºF) para fluir a lo largo de tubos capilares bajo fuerzas gravitacionales únicamente. Por lo tanto, se usa un tipo distinto de viscosímetro, ya que no se requiere vacío. El más usado es el viscosímetro de brazos cruzados Zeitfuchs (Figura 5). También se lo calibra con aceites normalizados. 13  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Figura 5: Viscosímetro de brazos cruzados Como estos ensayos se hacen a 135°C (275ºF), para el baño se requiere un aceite claro apropiado. Se monta el viscosímetro en el baño (Figura 6) y se vuelca el asfalto en la abertura mayor hasta que llegue a la línea de llenado. Figura 6: Viscosímetro de brazos cruzados en el baño Como antes, se deja que el sistema alcance la temperatura de equilibrio. Para que el asfalto comience a fluir por el sifón que está justo encima de la línea de llenado, es necesario aplicar una pequeña presión en la abertura mayor o un ligero vacío en la menor. Entonces el asfalto fluirá hacia abajo en la sección vertical del tubo capilar debido a la gravedad. Cuando el asfalto alcanza la primera de las marcas se comienza a medir el tiempo hasta que alcanza la segunda. El intervalo de tiempo, multiplicado por el factor de calibración del viscosímetro, dá la viscosidad cinemática en centistokes. Es necesario destacar que las medidas de viscosidad para 135ºC (275ºF) se expresan en centistokes y para 60ºC (140°F), en poises. En el ensayo de viscosidad cinemática, la gravedad induce el flujo (resultados en centistokes) y la cantidad de flujo a través del tubo capilar depende de la densidad del material. En el ensayo de viscosidad absoluta, 14  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO los resultados se dan en poises, y el flujo a través del tubo capilar se induce por medio de un vacío parcial, siendo los efectos gravitacionales despreciables. Estas unidades poises y stokes o centipoises y centistokes, pueden ser convertidas unas en otras aplicando, simplemente, un factor debido a la densidad. 3.6 ENSAYO DE PENETRACIÓN La consistencia del asfalto puede medirse con un método antiguo y empírico, como es el ensayo de penetración, en el cual se basó la clasificación de los cementos asfálticos en grados normalizados. En la Figura 7 puede verse el ensayo de penetración normal. Consiste en calentar un recipiente con cemento asfáltico hasta la temperatura de referencia, 25ºC (77ºF), en un baño de agua a temperatura controlada. Se apoya una aguja normalizada, de 100 g de peso sobre la superficie del cemento asfáltico durante 5 segundos. La medida de la penetración es la longitud que penetró la aguja en el cemento asfáltico en unidades de 0,1 mm (décimas de milímetros: dmm). Figura 7: Ensayo de Penetración Ocasionalmente el ensayo de penetración se realiza a distinta temperatura en cuyo caso puede variarse la carga de la aguja, el tiempo de penetración, o ambos. Los ensayos de penetración, según las especificaciones, deben realizarse a: O°C (320F) con aguja de 200 g, durante 60 segundos. 25°C (770F) con aguja de 100 g, durante 5 segundos. 46°C (150F) con aguja de 50 g, durante 5 segundos. 3.7 ENSAYO DE PUNTO DE INFLAMACIÓN Cuando se calienta un asfalto, libera vapores que son combustibles. El punto de inflamación, es la temperatura a la cual puede ser calentado con seguridad un asfalto, sin que se produzca la inflamación instantánea de los vapores liberados, en presencia de una llama libre. Esta temperatura, sin embargo, está bastante por debajo, en general, 15  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO de la que el material entra en combustión permanente. Se la denomina punto de combustión (fire point), y es muy raro que se use en especificaciones para asfalto. El ensayo más usado para medir el punto de inflamación del cemento asfáltico es el de "vaso abierto Cleveland" (Figura 8), que consiste en llenar un vaso de bronce con un determinado volumen de asfalto y calentarlo con un aumento de temperatura normalizado. Se pasa una pequeña llama sobre la superficie del asfalto a intervalos de tiempo estipulados. El punto de inflamación es la temperatura a la cual se han desprendido suficientes volátiles como para provocar una inflamación instantánea. Figura 8: Ensayo de punto de inflamación "vaso abierto Cleveland" 3.8 ENSAYO DE PELÍCULA DELGADA EN HORNO Este no es en realidad un ensayo, sino un procedimiento destinado a someter a una muestra de asfalto a condiciones de endurecimiento aproximadas a aquellas que ocurren durante las operaciones normales de una planta de mezclado en caliente. Para medir la resistencia al endurecimiento del material bajo estas condiciones, se realizan sobre el asfalto ensayos de penetración o de viscosidad antes y después del ensayo. Se coloca una muestra de 50 ml de cemento asfáltico en un recipiente cilíndrico de fondo plano de 140 mm (5,5 pulgadas) de diámetro interno y 10 mm (3/8 pulgada) de profundidad. El espesor de la capa de asfalto es de 3 mm (1/8 pulgada) aproximadamente. El recipiente conteniendo a la muestra se coloca en un plato que gira alrededor de 5 a 6 revoluciones por minuto durante 5 horas dentro de un horno ventilado mantenido a 163ºC (325ºF). Luego se vuelca el cemento asfáltico en un recipiente normalizado para hacerle el ensayo de viscosidad o de penetración. 16  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Figura 9: Ensayo de película delgada en horno 3.9 ENSAYO DE PELÍCULA DELGADA RODANTE EN HORNO Este ensayo es una variante del anterior, desarrollado por agencias del oeste de los Estados Unidos. El propósito es el mismo pero cambian los equipos y procedimientos de ensayo. La Figura 10 muestra el horno usado para el ensayo de película delgada rodante y también el frasco de diseño especial para contener la muestra. Se vuelca en el frasco una determinada cantidad de cemento asfáltico y se lo coloca en un soporte que rota con cierta velocidad alrededor de un eje horizontal, con el horno mantenido a una temperatura constante de 163ºC (325ºF). Al rotar el frasco, el cemento asfáltico es expuesto constantemente en películas nuevas. En cada rotación, el orificio del frasco de la muestra pasa por un chorro de aire caliente que barre los vapores acumulados en el recipiente. En este horno, se puede acomodar un mayor número de muestras que en el horno del ensayo de película delgada. El tiempo requerido para alcanzar determinadas condiciones de endurecimiento en la muestra es también menor para este ensayo. Figura 10: Ensayo de película delgada rodante en horno 3.10 ENSAYO DE DUCTILIDAD En un cemento asfáltico generalmente se considera más significativa la presencia o ausencia de la ductilidad que su grado real. 17  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Algunos cementos asfálticos que tienen un grado muy alto de ductilidad son también más susceptibles a la temperatura. Es decir, que la variación de la consistencia puede ser mayor debido al cambio de temperatura. La ductilidad de un cemento asfáltico se mide con un ensayo tipo "extensión" para el que se moldea una probeta de cemento asfáltico en condiciones y medidas normalizadas. Se la lleva a la temperatura de ensayo de la norma, generalmente 25ºC (77ºF) y se separa una parte de la probeta de la otra a cierta velocidad, normalmente 5 cm por minuto, hasta que se rompa el hilo de asfalto que une ambos extremos de la muestra. La ductilidad del asfalto es la distancia (en centímetros) a la cual se rompe dicho hilo. Figura 11: Ensayo de ductibilidad 3.11 ENSAYO DE SOLUBILIDAD El ensayo de solubilidad es una medida de la pureza del cemento asfáltico. La parte del mismo soluble en bisulfuro de carbono representa los constituyentes activos de cementación. Solo la materia inerte, como sales, carbón libre, o contaminantes inorgánicos, no son solubles. En este ensayo se usa generalmente tricloroetileno, que es menos peligroso que el bisulfuro de carbono y otros solventes. La mayoría de los cementos asfálticos son igualmente solubles en cualquiera de ellos. El proceso para determinar la solubilidad es muy simple. Se disuelven aproximadamente 2 grs de asfalto en 100 ml de solvente y se filtra la solución a través de una plancha de asbesto colocada en un crisol de porcelana (Gooch). Se pesa el material retenido por el filtro y se lo expresa como porcentaje de la muestra original, obteniéndose el porcentaje soluble en bisulfuro de carbono. 3.12 ENSAYO DE PUNTO DE ABLANDAMIENTO Para medir la consistencia de los asfaltos soplados y poder clasificarlos, se usa básicamente el ensayo de punto de ablandamiento. En la Figura 12 se muestra el aparato de ensayo. 18  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Se colocan las muestras de asfalto en anillos de bronce, suspendidos en un recipiente con agua, glicerina o glicol etileno; a 25 mm (1 pulgada) sobre un plato metálico, y se los carga con bolas de acero. A medida que se calienta el líquido con cierta velocidad especificada, el asfalto se ablanda. Las bolas y el asfalto van descendiendo gradualmente. La temperatura, en el momento en que el asfalto toca el plato, es el punto de ablandamiento en el ensayo de anillo y esfera del asfalto. Figura 12: Equipo Ensayo Punto Ablandamiento 3.13 ENSAYO DE PÉRDIDA POR CALENTAMIENTO Este ensayo es muy similar al ensayo de película delgada en horno descripto para los cementos asfálticos. Las diferencias están únicamente en las dimensiones de la muestra de asfalto que para este ensayo son 55 mm de diámetro y 35 mm (1,4 pulgadas) de espesor, aproximadamente. En ambos ensayos se coloca el recipiente que contiene al asfalto sobre un soporte giratorio de un horno ventilado y se lo mantiene por 5 horas a 163°C (3250F). La velocidad de rotación es aproximadamente 5 o 6 revoluciones por minuto. Este ensayo como el de película delgada en horno, no es realmente un ensayo en sí mismo, sino un procedimiento para someter al asfalto a condiciones severas de endurecimiento similares a las que va a tener durante su aplicación. Después de este ensayo, generalmente se le hace al asfalto otro ensayo de penetración para comparar las penetraciones antes y después del calentamiento. 19  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO 3.14 SOLUBILIDAD EN BISULFURO DE CARBONO Puede especificarse este ensayo en lugar de un ensayo de solubilidad en uno de los otros solventes o realizarse además de ellos. Se disuelven 2 grs de asfalto y 0,5 grs de tierra diatomácea preparada, en bisulfuro de carbono. Se vuelca esta solución a través de un crisol Gooch con una capa de asbestos y se ayuda al filtrado aplicando una succión ligera. Luego de limpiar el sedimento con bisulfuro de carbono limpio, se hace evaporar el solvente del crisol y se determina la cantidad de residuo. Para ello, se coloca lo filtrado en un plato de evaporación para eliminar el solvente, dejándolo arder hasta que el residuo deje de ser negro. Se determina la cantidad de residuo y se usa el peso neto de la materia insoluble (sin la tierra diatomácea) para determinar la solubilidad en bisulfuro de carbono. 3.15 ÍNDICE DE PENETRACIÓN ( PFEIFFER) Estudios experimentales han demostrado que la variación de la penetración con la temperatura de un cemento asfaltico es una línea recta en una gráfica semilogarítmica. La pendiente de esta recta traduce la susceptibilidad térmica en términos de penetración. Por razones históricas Pfeiffer y Van Voormal la han llamado índice de penetración (IP) y la ecuación de la recta está en función de: Penetración a 25°C y Punto de Ablandamiento. Normalmente se limita al IP entre +1 y –2, valores mayores que (+1) indican generalmente asfaltos oxidados (bajísima susceptibilidad térmica) y valores menores que (-2) indican asfaltos que se ablandan mucho más rápido con la temperatura. 4 ENSAYOS PARA MEZCLAS ASFÁLTICAS La mezcla asfáltica es una combinación de asfaltos como ligantes y de materiales pétreos minerales, se usa para bases y sub bases de pavimentos flexibles. 4.1 ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA POR EL MÉTODO MARSHALL (Norma de Ensayo de Vialidad Nacional VN-E9-86) Para medir la estabilidad de las mezclas asfálticas, o sea su resistencia al desplazamiento lateral, se emplea generalmente el método denominado MARSHALL. Definiciones Estabilidad Marshall: es la carga máxima expresada en kg que puede resistir sin que se produzcan fallas una probeta preparada y ensayada en condiciones normalizadas. 20  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Fluencia Marshall: es la reducción del diámetro de la probeta expresada en cm, en el momento de alcanzar la carga máxima y en la dirección de ésta. Densidad: es la relación entre el peso de la muestra compactada y el volumen de la misma incluyendo los vacíos. Vacíos: es el volumen de los espacios entre partículas de agregados recubiertos por asfalto, expresado como porcentaje del volumen total de la probeta. Objetivo: El método Marshall determina el porcentaje óptimo de cemento asfáltico. El porcentaje de cemento asfáltico elegido será el que nos dé una mayor densidad de mezcla compactada y con un porcentaje de vacíos que representa el valor medio de las especificaciones. Determinado los porcentajes de cemento asfáltico, se verifica si con dicho porcentaje el valor de fluencia cae dentro de los límites establecidos y si los vacíos del agregado pétreo (VAM) no concuerdan con los valores establecidos, se deberá variar el porcentaje o incorporar nuevos agregados para lograr una mezcla adecuada. Equipo empleado: ✓ Máquina para la aplicación de la carga vertical, especialmente diseñada para esta clase de prueba, cuya capacidad es de 2724 kg. ✓ Moldes para la preparación de muestras de 10 cm de diámetro interior. Cada molde tiene una base metálica y se halla dividida en dos secciones, la sección inferior tiene 7,5 cm de altura y la superior 6,25 cm. ✓ Un sujetador de molde para facilitar la compactación de la mezcla. ✓ Un martillo o pisón de base circular de 9,8 cm de diámetro, 4,5 kg. de peso y 46 cm de caída libre. ✓ Un dispositivo para la prueba de estabilidad especialmente diseñado y formado por dos segmentos semicirculares con diámetro interior de 5 cm (flexímetro de carga). ✓ Un medidor de escurrimiento acoplado al dispositivo anterior (flexímetro de deformación). Preparación de la muestra: La mezcla asfáltica a ensayar se denomina concreto asfáltico y está compuesta por cemento asfáltico, agregado fino (arena silícea), agregado grueso (canto rodado, piedra partida de origen basáltico, granítico o silíceo triturado). Este ensayo se aplica únicamente a mezclas preparadas en caliente. Para la realización de la probeta, en primer lugar se calientan el molde de compactación y el pisón, en estufa a una temperatura comprendida entre 100 y 150°C durante 30 minutos. Una vez 21  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO retirados de la estufa se coloca rápidamente el total de la mezcla en el interior del molde. A continuación se aplican 50 a 75 golpes con el pisón, según esté especificado, a caída libre, cuidando que el pisón se mantenga bien vertical. Como paso siguiente, se invierte la posición de la probeta y con el pisón de compactación se aplica el mismo número de golpes, a la cara inferior de la probeta, en la misma forma explicada anteriormente. Finalizada la compactación se procede a la extracción de la probeta. Debe moldearse un mínimo de tres probetas para cada ensayo, repitiendo exactamente las operaciones indicadas con anterioridad. Las medidas correspondiente a dicha probeta deben ser 101,6 mm de diámetro y 63,5 mm de altura (si no se obtuvo la altura exactamente se utiliza un factor de corrección al determinar la carga). Las probetas se ensayarán recién al día siguiente de efectuada su elaboración. Cálculos Una vez hecha la probeta se calculan: 1. Peso seco: es el peso de la probeta en condiciones normales, usando una balanza calibrada. 2. Peso saturado de la probeta: es el peso en aire de la probeta en condiciones de saturado superficie seca. 3. Peso sumergido: se obtiene sosteniendo la probeta en condiciones de saturada superficie seca por medio de un hilo atado a la misma debajo de una balanza, luego se introduce la probeta dentro de un recipiente con agua sin que toque el fondo ni los costados para evitar rozamientos y por medio de pesas se equilibra la balanza determinándose el peso sumergido. 4. Volumen de la probeta: (Peso saturado–Peso Sumergido).agua 5. Densidad Rice: la densidad Rice es la densidad máxima teórica de la mezcla (DT) y para su determinación una vez ensayada la probeta se desmenuza y se pone en un kitasato para calcular la densidad Rice, que es la determinación de la densidad sin vacíos. Esta se calcula por diferencia de pesadas; introduciendo la mezcla en el kitasato con agua se conecta el mismo a un motor que genera vacío dentro del recipiente. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝐷𝑇 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝. +𝑚𝑎𝑡. +𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜(𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝. +𝑚𝑎𝑡. +𝑎𝑔𝑢𝑎 sin 𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠) 6. Vacíos de la mezcla compactada (V): 22  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 𝑉=1− 𝑥100 𝐷𝑇 7. Vacíos del agregado mineral (VAM): VAM = Vacíos + % de asfalto en volumen. 8. Relación Betún / Vacíos (RBV): 100𝑥𝑑𝑒𝑛𝑠. 𝑎𝑝𝑎𝑟. 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 𝑥 % 𝑒𝑛 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑎𝑠𝑓. 𝑒𝑛𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏. 𝑅𝐵𝑉 = 𝑉𝐴𝑀 Procedimiento Ensayo de estabilidad Para la ejecución del ensayo se pesan las probetas determinando su peso unitario. Luego se sumergen en un baño de agua caliente a la temperatura de 60°C, manteniéndolas sumergidas durante un período de tiempo comprendido entre 30 y 40 minutos. Las probetas se ensayan aplicando la carga en sentido diametral por medio de un dispositivo compuesto por dos mordazas semicirculares. Una vez que la probeta alcanza la temperatura indicada, se coloca sobre la mordaza inferior centrándola exactamente, insertando luego en las varillas guías la mordaza superior. Se lleva el conjunto a la prensa de ensayo y se acciona suavemente la manivela o el motor hasta notar que el comparador extenso métrico de carga comienza a moverse. Se ajusta entonces el comparador extensométrico de deformaciones llevando su lectura a cero. Inmediatamente se hace funcionar la prensa, cuidando que la velocidad de aplicación de las cargas se mantenga constante a razón de 50,8 mm/min hasta el instante en que el comparador extensométrico de carga se detiene o invierte su marcha. Se lee en ese momento el máximo alcanzado. Este valor expresado en kilogramos es la carga de rotura de la probeta ensayada, que servirá para calcular el valor de la estabilidad. En el mismo instante que la probeta alcanza la máxima carga debe leerse en el dial indicador del comparador extensométrico de deformaciones, la deformación total sufrida por la probeta. Este valor expresado en mm determina la fluencia de la probeta. Desde el momento que se extrae la probeta del baño de agua caliente hasta el fin del ensayo, no debe transcurrir un período de tiempo superior a los 30 segundos. Los valores de estabilidad, según el método Marshall, recomendados para algunos tipos de pavimentos flexibles, son los siguientes: 454 kg para capas de rodamiento que soporten un tránsito liviano a mediano. 781 kg para capas de rodamiento que soporten un tránsito mediano ha pesado. 23  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO 4.2 MÓDULO RESILIENTE DIAMETRAL (Norma ASTM D-4123) Este método de ensayo cubre los procedimientos para preparar y ensayar muestras de laboratorio o testigos extraídos de calzadas para determinar los valores del módulo resiliente diametral usando el ensayo cíclico de tracción indirecta. El procedimiento cubre un rango de temperaturas, cargas, frecuencia y duración de cargas. Las series de ensayos recomendados consisten en ejecutarlos a 41º, 77º y 104ºF (5º, 25º y 40ºC) a una o más frecuencias, por ejemplo a 0,33; 0,5 y 1,0 Hz para cada temperatura. Estas series recomendadas darán, en consecuencia, nueve valores de ensayos para cada muestra, los cuales pueden ser usados para evaluar globalmente el comportamiento resiliente de la mezcla. Resumen del ensayo El ensayo cíclico de tracción indirecta para la determinación del módulo resiliente diametral de mezclas bituminosas se ejecuta aplicando cargas de compresión con un pulso de tipo seno verso o de otra forma apropiada. La carga se aplica verticalmente en el plano diametral vertical de la probeta (Figura 13). Se mide la deformación horizontal resultante y asumiendo un determinado coeficiente de Poisson, se determina el módulo resiliente correspondiente. El coeficiente resiliente de Poisson se puede calcular mediante las deformaciones verticales y horizontales. Figura 13: Ensayo de tracción indirecta 24  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Significado y uso Los valores del módulo resiliente pueden ser usados para evaluar la calidad relativa de los materiales y para tener un dato de entrada muy importante para diseño, evaluación y análisis de pavimentos. Este ensayo puede ser usado para estudiar efectos de temperatura, velocidad de carga, períodos de reposo, etc. Dado que este ensayo es no destructivo, los mismos pueden ser repetidos sobre la misma probeta para estudiar su variación de temperatura y humedad. Este ensayo no está pensado para su empleo en especificaciones. 5 MODIFICACIÓN DE ASFALTO CON POLÍMEROS La modificación de asfalto es una nueva técnica utilizada para el aprovechamiento efectivo de asfaltos en la pavimentación de vías. Esta técnica consiste en la adición de polímeros a los asfaltos convencionales con el fin de mejorar sus características mecánicas, es decir, su resistencia a las deformaciones por factores climatológicos y del tránsito (peso vehicular). Los objetivos que se persiguen con la modificación de los asfaltos con polímeros son: ✓ lograr ligantes más viscosos a temperaturas elevadas para reducir las deformaciones permanentes (ahuellamiento) en las capas de rodamiento, aumentando la rigidez. ✓ Disminuir el fisuramiento por efecto térmico a bajas temperaturas y por fatiga, aumentando su elasticidad. ✓ Contar con un ligante de mejores características adhesivas. El propósito principal de modificación de asfaltos con polímeros es disminuir la susceptibilidad térmica, aumentar la cohesión y mejorar las características reológicas. Generalmente, alrededor del 75% de los asfaltos modificados con polímeros se pueden clasificar como elastoméricos, 15% como termoplásticos y 10% mezcla entre varios tipos. El trabajo de los elastómeros sobre el asfalto se evidencia en el aumento en el comportamiento elástico del asfalto volviéndolo más dúctil, pero en general poseen rigidez reducida. Los termoplásticos mejoran efectivamente la dureza del asfalto y también reducen la susceptibilidad térmica del asfalto, factor trascendental especialmente en altas temperaturas de servicio, evitando deformaciones permanentes. Dentro de la clase de los elastómeros, se considera, que a los copolímeros de estireno sintéticos pertenece el mayor potencial en la modificación y mejoramiento de las propiedades asfálticas. 25  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO Los cambios provocados por el envejecimiento en estos sistemas son más complejos y entre sus variables están la naturaleza del asfalto y del polímero, el grado de ramificación del polímero, la compatibilidad, el método de modificación y la proporción del polímero, entre otras. Principales ventajas de los asfaltos modificados con polímeros 1. Disminuye la susceptibilidad térmica: Se obtienen mezclas más rígidas a altas temperaturas de servicio reduciendo el ahuellamiento (reducción del 40%). Se obtienen mezclas más flexibles a bajas temperaturas de servicio reduciendo el fisuramiento. 2. Mayor resistencia al envejecimiento: mantiene las propiedades del ligante, pues los sitios más activos del asfalto son ocupados por el polímero. 3. Mejora la vida útil de las mezclas: menos trabajo de conservación y reducción del coste de mantenimiento. 4. Permite la reducción de espesores. 5. Menor rotura por fatiga (reducción de más del 25%). Principales desventajas de los asfaltos modificados con polímeros ✓ Alto coste del polímero (el coste total aumenta en un 25%). ✓ Dificultades del mezclado: no todos los polímeros son compatibles con el asfalto base (existen aditivos correctores). 6 NORMAS DE ENSAYOS VN-E9-86: Ensayo de estabilidad y fluencia por el método Marshall VN-E27-84: Determinación del peso específico y absorción de asfalto de agregados pétreos para mezclas asfálticas en caliente. VN-E12-67: Determinación del peso unitario de probetas asfálticas compactadas. IRAM 6576: Betunes. Determinación de la penetración utilizando un penetrómetro de aguja. IRAM 6586: Betunes. Método de determinación del peso específico relativo de betunes que pueden ser manipulados en fragmentos IRAM 6579: Betunes. Método de determinación de la ductilidad. IRAM 6585: Asfaltos para uso vial. Determinación del grado de solubilidad del material asfáltico en tricloroetileno. IRAM 6594: Betunes. Método de ensayo de "Oliensis". 26  CARRERA: ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES INGENIERIA CIVIL DOCENTES: ING. MARÍA INÉS MASTAGLIA – JTP: ING. AGUSTIN LESCANO IRAM 6841: Asfaltos para uso vial. Determinación del punto de ablandamiento. Método del anillo y la esfera. IRAM 6837: Asfalto para uso vial. Determinación de la viscosidad mediante un viscosímetro rotacional con cámara termostatizada, de tipo Brookfield Thermolsel o de características similares. IRAM-IAPG A 6555: Productos inflamables. Método de determinación del punto de inflamación y del punto de combustión mediante el aparato Cleveland, vaso abierto. IRAM-IAPG A 6604: Asfaltos para uso vial. Clasificados por penetración - Requisitos 27