Tipos de mezclas bituminosas

Tipos de hormigón bituminoso

Los betunes asfálticos son aglutinantes procedentes de la destilación del petróleo crudo. Se caracterizan por su comportamiento viscoelástico que depende de la temperatura y por su gran estabilidad química. También se denominan betunes de penetración debido a que esta propiedad se utiliza para clasificarlos.

El betún es el componente que aglutina y da cohesión a las mezclas bituminosas y es el principal responsable de las propiedades de las mismas. Su consistencia puede modificarse mediante la aplicación de una mayor o menor temperatura, lo que permite facilitar la manipulación, el envolvimiento de los áridos, la compactación de las mezclas y el comportamiento adecuado a las temperaturas de servicio. Los betunes asfálticos tienen dos áreas principales de aplicación: carreteras y entornos industriales.

Los betunes convencionales más utilizados en España son los de penetración 35/50 y 50/70, con los que se fabrican las mezclas bituminosas convencionales. Esto se debe principalmente a razones climáticas, ya que el tipo de clima es uno de los principales factores determinantes a la hora de decidir entre un tipo de ligante bituminoso y otro.

Macadán bituminoso denso

Una mezcla bituminosa es una combinación de materiales bituminosos (como aglutinantes), áridos debidamente clasificados y aditivos. Dado que en los últimos años el alquitrán apenas se utiliza en las mezclas bituminosas y que el asfalto es el material ligante predominantemente utilizado, el término “mezcla asfáltica” se utiliza ahora más comúnmente para denotar una combinación de materiales asfálticos, áridos y aditivos. Las mezclas asfálticas utilizadas en las aplicaciones de los pavimentos suelen clasificarse en

La mezcla asfáltica en caliente (HMA) se produce en una planta de mezcla de asfalto en caliente (o planta de mezcla en caliente) mezclando una cantidad debidamente controlada de áridos con una cantidad debidamente controlada de asfalto a una temperatura elevada. La temperatura de mezclado tiene que ser lo suficientemente alta como para que el asfalto sea lo suficientemente fluido para mezclarse y recubrir el árido, pero no demasiado alta como para evitar un envejecimiento excesivo del asfalto. Una mezcla de HMA debe ser colocada y compactada cuando la mezcla está todavía lo suficientemente caliente como para tener una adecuada trabajabilidad. Las mezclas de HMA son el material de pavimentación más utilizado en las capas superficiales y ligantes de los pavimentos asfálticos.

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Proporción de la mezcla de betún

El asfalto, también conocido como betún (Reino Unido: /bɪtjʊmɪn/, EE.UU.: /bɪˈtjuːmən, baɪ-/),[1] es una forma líquida o semisólida del petróleo, pegajosa y negra, muy viscosa. Puede encontrarse en depósitos naturales o ser un producto refinado, y se clasifica como brea. Antes del siglo XX, también se utilizaba el término asphaltum[2], que deriva del griego antiguo ἄσφαλτος ásphaltos. El mayor yacimiento natural de asfalto del mundo, que se calcula que contiene 10 millones de toneladas, es la Laguna de Brea, situada en La Brea, en el suroeste de Trinidad (isla de las Antillas situada en la costa noreste de Venezuela), dentro de la Corporación Regional de Siparia[3].

El uso principal (70%) del asfalto es la construcción de carreteras, donde se utiliza como cola o aglutinante mezclado con partículas de áridos para crear el hormigón asfáltico. Sus otros usos principales son los productos bituminosos de impermeabilización, incluida la producción de fieltros para tejados y para el sellado de tejados planos[4].

En las ciencias de los materiales y en la ingeniería, los términos “asfalto” y “betún” suelen utilizarse indistintamente para referirse tanto a las formas naturales como a las manufacturadas de la sustancia, aunque hay variaciones regionales en cuanto al término más común. En todo el mundo, los geólogos se inclinan por el término “betún” para el material natural. Para el material manufacturado, que es un residuo refinado del proceso de destilación de determinados petróleos crudos, “bitumen” es el término que prevalece en gran parte del mundo; sin embargo, en el inglés americano se utiliza más comúnmente “asphalt”. Para evitar la confusión, en EE.UU. se utilizan las frases “asfalto líquido”, “aglutinante asfáltico” o “cemento asfáltico”. Coloquialmente, a veces se hace referencia a varias formas de asfalto como “alquitrán”, como en el nombre de las Fosas de Alquitrán de La Brea, aunque el alquitrán es un material diferente[5].

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Relación entre el betún y los áridos

La práctica habitual es calentar el betún para reducir su viscosidad. En algunas situaciones se prefiere utilizar ligantes líquidos como el betún de corte. En el betún de corte se utiliza un disolvente adecuado para reducir la viscosidad del betún. Desde el punto de vista medioambiental también se prefiere el betún de corte. El disolvente del material bituminoso se evapora y el betún aglutina los áridos. El betún cortado se utiliza para la construcción y el mantenimiento de carreteras bituminosas en climas fríos. Los destilados utilizados para la preparación del betún de recorte son la nafta, el queroseno, el gasóleo y el aceite de horno. Existen diferentes tipos de betún de recorte, como el de curado rápido (RC), el de curado medio (MC) y el de curado lento (SC). El RC se recomienda para el revestimiento de superficies y el bacheo. El MC se recomienda para premezclas con menos cantidad de áridos finos. El SC se utiliza para premezclas con una cantidad apreciable de áridos finos.

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La emulsión de betún es un producto líquido en el que el betún está suspendido, finamente dividido, en un medio acuoso y estabilizado por un material adecuado. Normalmente se utilizan emulsiones de tipo catiónico en la India. El contenido de betún en la emulsión es de alrededor del 60% y el resto es agua. Cuando la emulsión se aplica en la carretera, se descompone y libera agua, y la mezcla empieza a fraguar. El tiempo de fraguado depende del grado de betún. La viscosidad de las emulsiones bituminosas puede medirse según la norma IS: 8887-1995. Existen tres tipos de emulsiones bituminosas: de fraguado rápido (RS), de fraguado medio (MS) y de fraguado lento (SC). Las emulsiones bituminosas son aglutinantes ideales para la construcción de carreteras de montaña. Cuando el calentamiento del betún o de los áridos es difícil. Las emulsiones de fraguado rápido se utilizan para trabajos de revestimiento de superficies. Las emulsiones de fraguado medio se prefieren para trabajos de premezcla y reparaciones de parches. Las emulsiones de fraguado lento se prefieren en la temporada de lluvias.