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Resumen Tema 3 - Bituminosos, Resúmenes de Materiales y Sistemas Constructivos

Asignatura: Materials d'Origen no Petri i Ceràmics, Profesor: Laia La profe del 2m, Carrera: Enginyeria d'Edificació, Universidad: UPC

Tipo: Resúmenes

Antes del 2010

Subido el 12/02/2008

silvia_martinez-5
silvia_martinez-5 🇪🇸

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T3 – LOS BITUMINOSOS
Son materiales de naturaleza orgánica. Su composición química es muy similar:
- Carbono: 82-85% - Hidrógeno: 12-15% - Oxígeno: 2-3% - Nitrógeno: 0-1%
Todo y que los bituminosos tienen propiedades diferentes según la combinación de los
elementos.
- Betunes F 0 E 0 su origen se encuentra en el petróleo.
a) Naturales: se encuentran en la natura en lagos o betas cercana a yacimientos
petrolíferos como a líquidos viscosos o compuestos sólidos. Se forman mediante
polimerización oxidando el petróleo.
- Rocas asfálticas: rocas impregnadas de betún natural, rocas porosas o arenosas
(calcáreas, dolomitas, pizarras,..) Se usan como pavimentos.
- Asfalto: producto natural o preparado en que el betún está unido a materias
minerales inertes. Se tiene que indicar la procedencia natural o articial.
b) Articiales: mezcla de hidrocarburos solubles en sulfuro de carbono, se obtienen
mediante procesos de renado de petróleo.
- Parafínico: hidrocarburos saturados que no contienen productos asfálticos.
- Semiasfáltico: contienen productos asfálticos en % medios.
- Asfáltico: hidrocarburos aromáticos de alto % de asfalto. Se obtiene gran cantidad
de betún.
* Proceso de renado del petróleo por destilación fraccionada: Separación selectiva
según el punto de ebullición de los diferentes componentes del petróleo.
La fracción más densa corresponde a los residuos asfálticos. Estos tienen gran
parecido al betún natural. Se aplican en pavimentos de carreteras.
* A partir del betún asfáltico articial puede obtenerse:
- Betunes uidicantes F 0 E 0 Son disoluciones de betunes viscosos en disolventes más
volátiles, hidrocarburos ligeros, compatibles entre sí para mezclarse en una sola fase,
sin precipitación del betún. Permite la aplicación en pavimentos.
- Betunes asfálticos oxidados F 0 E 0 Se somete el residuo asfáltico a un proceso de
oxidación. El betún resultante pierde ductibilidad pero gana resistencia ante agentes
atmosféricos. Se usan para láminas impermeables.
- Alquitranes F 0 E 0 productos bituminosos semisólidos o líquidos obtenidos por destilación,
en ausencia de aire, de materia orgánica sólida para separar su parte volátil (hulla,
lignito, madera).
* Betunes uxados F 0 E 0 betún asfáltico articial + aceite ligero procedente de destilación
del alquitrán.
- Emulsiones bituminosas F 0 E 0 las emulsiones son mezclas íntimas de dos líquidos no
miscibles, uno del cual se dispersa en forma de gotas muy pequeñas en el otro. El rimero
constituye la fase dispersa (betún) y el segundo la fase continua o dispersante (agua).
Facilitan la puesta en obra de los betunes en presencia de áridos y ambientes húmedos.
Se pueden usar emulsionantes que envuelven las gotas del betún evitando su unión y
retrasando la rotura de la emulsión.
a) Aniónicas o básicas: ph > 7, buena adherencia con áridos calizos
b) Catiónicas o ácidas: ph < 7, buena adherencia con áridos silíceos i gran parte de los
calizos. Se usan en carreteras generalmente.
La rotura de la emulsión se produce cuando se forma la anidad de los globos de betún
con los áridos, se evapora el agua y por la acción de los electrolíticos, o bien por la acción
de bajas temperaturas.
En función de la velocidad de rotura encontramos: emulsiones de rotura rápida, media y
lenta.
- Propiedades de los betunes asfálticos F 0 E 0 materiales seudo-plásticos, muy sensible
a la Tª, en caliente facilitan su aplicación en obra y en frío permiten las mejores
prestaciones y resistencias al uso intensivo.
1. Densidad: dependerá del tipo, y origen; y variará según la Tª.
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T3 – LOS BITUMINOSOS

Son materiales de naturaleza orgánica. Su composición química es muy similar:

  • Carbono: 82-85% - Hidrógeno: 12-15% - Oxígeno: 2-3% - Nitrógeno: 0-1% Todo y que los bituminosos tienen propiedades diferentes según la combinación de los elementos. - Betunes F 0 E 0 su origen se encuentra en el petróleo. a) Naturales: se encuentran en la natura en lagos o betas cercana a yacimientos petrolíferos como a líquidos viscosos o compuestos sólidos. Se forman mediante polimerización oxidando el petróleo. - Rocas asfálticas: rocas impregnadas de betún natural, rocas porosas o arenosas (calcáreas, dolomitas, pizarras,..) Se usan como pavimentos. - Asfalto: producto natural o preparado en que el betún está unido a materias minerales inertes. Se tiene que indicar la procedencia natural o artificial. b) Artificiales: mezcla de hidrocarburos solubles en sulfuro de carbono, se obtienen mediante procesos de refinado de petróleo. - Parafínico: hidrocarburos saturados que no contienen productos asfálticos. - Semiasfáltico: contienen productos asfálticos en % medios. - Asfáltico: hidrocarburos aromáticos de alto % de asfalto. Se obtiene gran cantidad de betún. * Proceso de refinado del petróleo por destilación fraccionada: Separación selectiva según el punto de ebullición de los diferentes componentes del petróleo. La fracción más densa corresponde a los residuos asfálticos. Estos tienen gran parecido al betún natural. Se aplican en pavimentos de carreteras. * A partir del betún asfáltico artificial puede obtenerse:
    • Betunes fluidificantes F 0 E 0Son disoluciones de betunes viscosos en disolventes más volátiles, hidrocarburos ligeros, compatibles entre sí para mezclarse en una sola fase, sin precipitación del betún. Permite la aplicación en pavimentos.
    • Betunes asfálticos oxidados F 0 E 0Se somete el residuo asfáltico a un proceso de oxidación. El betún resultante pierde ductibilidad pero gana resistencia ante agentes atmosféricos. Se usan para láminas impermeables. - Alquitranes F 0 E 0 productos bituminosos semisólidos o líquidos obtenidos por destilación, en ausencia de aire, de materia orgánica sólida para separar su parte volátil (hulla, lignito, madera).

*** Betunes fluxados F 0 E 0** betún asfáltico artificial + aceite ligero procedente de destilación del alquitrán.

- Emulsiones bituminosas F 0 E 0 las emulsiones son mezclas íntimas de dos líquidos no miscibles, uno del cual se dispersa en forma de gotas muy pequeñas en el otro. El rimero constituye la fase dispersa (betún) y el segundo la fase continua o dispersante (agua). Facilitan la puesta en obra de los betunes en presencia de áridos y ambientes húmedos. Se pueden usar emulsionantes que envuelven las gotas del betún evitando su unión y retrasando la rotura de la emulsión. a) Aniónicas o básicas: ph > 7, buena adherencia con áridos calizos b) Catiónicas o ácidas: ph < 7, buena adherencia con áridos silíceos i gran parte de los calizos. Se usan en carreteras generalmente. La rotura de la emulsión se produce cuando se forma la afinidad de los globos de betún con los áridos, se evapora el agua y por la acción de los electrolíticos, o bien por la acción de bajas temperaturas. En función de la velocidad de rotura encontramos: emulsiones de rotura rápida, media y lenta. - Propiedades de los betunes asfálticos F 0 E 0 materiales seudo-plásticos, muy sensible a la Tª, en caliente facilitan su aplicación en obra y en frío permiten las mejores prestaciones y resistencias al uso intensivo. 1. Densidad: dependerá del tipo, y origen; y variará según la Tª.

  1. Viscosidad: es la resistencia que presenta un material semi-sólido a deformarse al someterlo a una fuerza durante un cierto tiempo. Depende del estado y la temperatura. Inversa a la fluidez.
  2. Susceptibilidad: sensibilidad a variar su viscosidad por aumento de temperatura.
  3. Penetración: ensayo para sustancias viscosas, midiendo en 1/10 de mm, la facilidad de ser penetrados por un punzón, a 25ºC de T.
  4. Punto de reblandecimiento: ensayo anillo-bola, se mide la deformación a cierta Tª, cuando pasa de sólido a semi-sólido o blando un betún. Se mide la Tª cuando cae la bola que se coloca encima del material. No tienen un punto de fusión fijo, sufren un reblandecimiento progresivo de manera que el paso de un estado a otro no se puede definir con exactitud.
  5. Punto inflamación: es la Tª a la que se inflaman los vapores asfálticos al aproximar una llama a su superficie. (215ºC = betún, 100ºC = alquitrán). Se inflaman porque llevan petróleo (disolventes).
  6. Ductibilidad: es la capacidad de un asfalto para deformarse por alargamiento sin romperse o separarse su masa. (formando hilos).
  7. Fragilidad: facilidad para romperse sin deformarse a determinada Tª/ No serán frágiles ya que tienden a deformarse; con el frío y pérdida de agua su fragilidad aumenta.
  8. Cohesión: capacidad de no disgregarse ni romperse en partes al deformarse, unión material.
  9. Adherencia: capacidad de unión con materiales de otra naturaleza (áridos)
  10. Envejecimiento: suma de pérdida de cohesión y aumento fragilidad.
  11. Oxidación: reacción con oxígeno del aire para formar otro producto diferente, perdiendo sus propiedades principales iniciales: formación de productos oxigenados solubles en agua, volatilización de CO2 y H2O por calentamiento, y polimerización y endurecimiento con pérdida de sus propiedades.
  12. Permeabilidad: al ser muy viscosos y poco solubles son muy impermeables.
  13. Solubilidad: muy baja o resistente en otros productos, excepto en sulfuro de carbono (100%) - Propiedades de los betunes fluidificantes F 0 E 0 son disoluciones de betún en disolventes ligeros, por tanto no son posibles alguno de los ensayos anteriores. Aquí es muy importante el ensayo del Punto de inflamación, por la presencia de disolventes volátiles. - Propiedades de las emulsiones asfálticas F 0 E 0 aparte de los ensayos de carga de las partículas y del pH de la emulsión, aniónicas-básicas y catiónicas-ácidas, se mide:
  14. Contenido ligante y agua: mediante destilación: se separa 1º el fluidificante (si el betún base lo contenía), 2º el betún residual y 3º el agua de emulsión.
  15. Miscibilidad en agua: para saber si una emulsión, de bajo contenido en betunes, es suficiente estable o se romperá rápidamente.

DENOMINACIONES MATERIALES BITUMINOSOS

ALQUITRANES AQ Brea dura y aceites más volátiles.

El nº que llevan detrás de las letras depende de la Tª BQ Brea menos dura y de equiviscosidad aceites menos volátiles. BETUNES Asfálticos de penetración B

Se clasifican según el ensayo de Penetración. El nº indica el intervalo de penetración, a 25ºC, en 5 seg. Asfálticos oxidados OA

La primera cifra indica el punto de reblandecimiento y la 2ª valor de penetración.

Fluidificados RC – MC

Curado rápido RC

El nº indica el % de fluidificante que contiene, va de 0=máx. a

del peso del cemento. Además de impermeabilizar el hormigón no ha de disminuir sus características mecánicas. Otras veces se usan rebozados de mortero de cemento en los cuales se incorpora una emulsión asfáltica, con lo que se obtiene una impermeabilización intermedia entre la impermeabilización en masa y una laminar.

  • Pinturas asfálticas: se emplean betunes para la protección de estructuras metálicas, mediante láminas o pinturas en caliente, actualmente también pueden aplicarse en frío mediante emulsiones. Los betunes viscosos son más convenientes que los fluidos, debido a que son más fácilmente aplicables en zonas inclinadas o verticales. Pueden reforzarse con una armadura textil o arena proyectada.
  • Membranas asfálticas: se presentan en forma de rollos que al estirarse forman una capa de protección continua. Se aplican sobre cubiertas planas o inclinadas, una o varias capas de telas saturadas de betún fluido y recubiertas por capas superficiales de betún más duro, que tenga la flexibilidad necesaria para que las membranas puedan enrollarse y se desenrollen sin figurarse. Son membranas multicapas formadas por 2 o 3 capas de telas o láminas plásticas unidas por un betún aplicado en caliente. Las más modernas están formadas por una tela-armadura de polipropileno, impregnada en un betún modificado con elastómeros, tiene gran capacidad de deformación por tracción. La adhesión de la membrana al material de la cubierta (hormigón o cerámica) se hace mediante una capa de imprimación que las unirá y sellará mediante aportación de calor para soldarlas. Los rollos se sueldan solapando unos con otros unos 10cm. La cara superior, o vista, puede cubrirse con una lámina de aluminio reflectante, otras veces se aplica arena o grava que dará una rugosidad y protección a la membrana de los rayos UV.
  • De obras públicas: las soluciones más empleadas son la fabricación de hormigones asfálticos y los tratamientos superficiales. Los hormigones asfálticos están formados por una mezcla de áridos perfectamente dosificada, con una granulometría óptima, y un aglomerado asfáltico. Los tratamientos asfálticos superficiales se aplican sobre una superficie por diferentes razones: para dar mayor impermeabilidad superficial, protegerla de la erosión, preservarla de la acción de algas o lodos, mejorar la protección ante la oxidación de los materiales, entre otra. En el caso de las obras hidráulicas los hormigones asfálticos son muy empleados por ser muy impermeables, no descolgarse al estar en pendiente y ser lo suficientemente flexibles como para que no se figuren ante los movimientos de las estructuras.
  • Láminas impermeabilizantes: a) Láminas arenadas: láminas asfálticas de superficie no protegida terminadas con arena. Se componen de una armadura recubierta por las dos caras con un betún modificado con elastómeros. b) Láminas plastificadas: láminas asfálticas de superficie no protegida con acabado de film plástico. Se componen de armadura cubierta por las dos caras con betún de oxiasfalto o modificado con elastómeros. c) Láminas autoprotegidas mineral: lámina asfáltica de superficie autoprotegida por una capa de grandes minerales de pizarra en color natural o cerámica de color verde, rojo o blanco. Se componen de armadura cubierta con betún modificado por elastómeros. d) Láminas autoprotección metálica: son láminas asfálticas de superficies autoprotegida por una hoja de aluminio gofrado de 80 micras, color natural, rojo o verde. Están compuestas por un mástico bituminoso de oxiasfalto o betún modificado con elastómeros, armado o no. e) Láminas para muros: son láminas para uso específico en muros enterrados. Están compuestas de una armadura recubierta por ambas caras con un mástico bituminoso o betún polimérico o betún modificado con elastómeros con terminación en film plástico.
  • El ancho de las láminas es de 1m.