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Aditivos para asfálto

Por muchos años, investigadores y desarrolladores han experimentado con la modificacion del asfalto, principalmente en asfaltos para usos industrial, agregando asbestos, fillers especiales, fibras vegetales, minerales y cauchos. 

La utilizacion de fibras celulósicas no modifica químicamente al bitumen pero interviene en las propiedades fisicas permitiendo incrementar el contenido del mismo. Tiende a espesar o conferir una reología al bitumen evitando que el mismo drene de la mezcla previo a la compactación. 

En los ultimos 20 años muchos investigadores han observado un gran espectro de materiales que modifican a los asfaltos utilizados en la construccion de caminos.

Para que un aditivo modificador sea efectivo para ser utilizado debe ser practico y economico, entonces debe ser:

  • Facilmente aplicable
  • Resistente a la degradacion a altas temperaturas
  • Mezclable con el asfalto
  • Mejorar la resistencia a la fluencia a altas temperaturas de los pavimentos sin hacer que el asfalto sea demasiado viscoso a las temperaturas de mezcla y de compactacion o demasiado "liviano" o quebradizo a bajas temperaturas
  • Costo efectivo

Los aditivos cuando son mezclados con el asfalto deberian tener las siguientes caracteristicas:

  • Mantener sus propiedades durante el almacenamiento, aplicacion y servicio
  • Ser capaz de ser procesado con equipamiento convencional
  • Ser fisica y quimicamente estable durante el almacenamiento, aplicacion y servicio
  • Asegurar un recubrimiento o viscosidad de aplicacion a condiciones normales de temperatura

Aditivacion con Azufre

El azufre es utilizado en dos tipos de pavimentos asfalticos procesados y un numero de productos importantes. El azufre mezclado en el asfalto utiliza una pequeña cantidad de azufre como un diluyente del asfalto.
Otro proceso utiliza una gran cantida de azufre donde este excedente se comporta como un filler moludable, produciendo una mezcla muy trabajable la cual puede ser extendida por maquinaria sin rodillo de compactacion y cuando se enfria es muy resistente a la deformacion.

La cantida de azufre que reaccionaria con el asfalto depende de la composicion y de la temperatura del asfalto. Se ha demostrado que el azufre reacciona predominantemente con la fraccion naftenica-aromatica del asfalto., ya sea adicionandose a la molecula, o oxidando este con la extraccion de hidrogeno como sulfuro de hidrogeno. Entre 119ºC y 150ºC, el punto de fusion de la fraccion mono del azufre, la reaccion es principalmente de adiccion, produciendo un incremento de la fraccion polar aromatica y un relativo pequeño cambio en las propiedades reologicas del asfalto.
Arriba de los 150ºC, el proceso de oxidacion aumenta rapidamente, produciendo un incremento en los asfaltenos y un efecto en las propiedades del asfalto similar al soplado.

La modificacion del asfalto por la adiccion de polimeros termoplasticos

Polietileno, polipropileno, policloruro de vinilo, poliestireno y etileno vinil acetato (EVA) son los principales polimeros termoplasticos que han sido examinados para la utilizacion como modificadores de ligantes asfalticos. Como termoplasticos, estos son caracterizados por su ablandamiento en el calentamiento y el endurecimiento en el enfriamiento. Cuando se mezclan con el asfalto los polimeros termoplasticos, asociados a la temperatura ambiente, incrementando la viscosidad del asfalto. Inafortunadamente los polimeros no incrementan significadamente la elasticidad del asfalto y cuando son calentados ellos pueden ser separados, entregando una capa de dispersion en el enfriamiento. Polimero EVA a una concentracion al 5% en asfalto de penetracion 70/100 es muy popular.