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Introducción a los Betunes Modificados con Polímeros (BM´s)

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Presentación del tema: "Introducción a los Betunes Modificados con Polímeros (BM´s)"— Transcripción de la presentación:

1 Introducción a los Betunes Modificados con Polímeros (BM´s)

2 Introducción a los BMs Historia. ¿Por qué hacen falta los BMs? ¿Qué es un Polímero? ¿Para qué se usan los polímeros? ¿Cómo actúan? Efectos de los polímeros sobre el betún. Compatibilidad. Principales Aplicaciones.

3 Historia de los Betunes Modificados iNo son nuevos! En 1873 se registró la primera patente de asfalto modificado con caucho : En Francia se extiende por primera vez asfalto modificado con caucho. Durante los 50 y los 60 se analizan en el Reino Unido diversos tipos de modficadores.

4 ¿Por qué hacen falta los Betunes Modificados? En determinadas zonas o para ciertas aplicaciones, pueden necesitarse pavimentos de alto rendimiento, debido a: Incremento de tráfico Cargas por eje más pesadas Mayores presiones de neumáticos Mayores esfuerzos en capas superficiales Reducidos costes de construcción de carreteras – Menor mantenimiento – Capas más delgadas – Larga duración Además, y debido a sus mejores características, los Betunes Modificados pueden añadir oportunidades para la realización de superficies más respetuosas con el medio ambiente. Como consecuencia, los polímeros están jugando un papel de importancia creciente en la industria del asfalto y constituyen los modificadores de betún más avanzados

5 Polímero - hecho de muchas partes Largas cadenas químicas de elementos más pequeños (monómeros) Unidos extremo a extremo Copolímero –2 modos diferentes de replicar unidades moleculares Bloques de copolímeros –Unidades moleculares repetidas siguiendo un modelo sistemático de bloque ¿Qué es un polímero? S S SS S S S S S BBB S S S

6 ¿Para qué se usan los polímeros? Generalmente, se aplican a la industria del betún estas familias de polímeros: Elastómeros –Elástico, flexible –Recuperan la deformación –P.e. Gomas sintéticas (estireno-butadieno, SBR) o gomas termoplásticas (estireno-butadieno-estireno, SBS). Plastómeros –Rígido, áspero, mas puede ser frágil –Resistente a la deformación –P.e. Acetato de etileno vinilo (EVA), Polietileno (PE), Cloruro de polivinilo (PVC).

7 La modificación se consigue formando una red de polímeros distribuída en el betún, otorgándole a éste las propiedades del polímero. Es de común conocimiento por los fabricantes de betunes modificados, por los de polímeros y por los suministradores de equipos que la modificación queda caracterizada por :- La elección del polímero y del betún - Elastómero/plastómero, composición del betún y aditivos Formación de la red de polímero - Diseño de la planta, condiciones del proceso, aditivos, condiciones de maduración Almacenamiento del producto - las propiedades cambian con el tiempo y la temperatura Mecanismo modificador

8 Efectos de los polímeros en las propiedades del betún Disminución de la susceptibilidad térmica, produciendo : Incremento de la rigidez a elevadas temperaturas en la carretera (reduciendo la deformación permanente) Disminución de rigidez a bajas temperaturas del pavimento (disminuyen fisuración) Temperatura Rigidez Betún sin modificar PMB Baja (fisuración) Alta (deformación)

9 Efectos de los polímeros en las propiedades del betún Disminución de la deformación de las losas de asfalto al paso de las ruedas : Profundidad de rodera Betún sin modificar BM Número de ejes

10 Efectos de los polímeros en las propiedades del betún Esfuerzo de tracción Temperatura constante Cambio de longitud Contracción térmica Cambios de temperatura Longitud constante Temperatura Esfuerzo Térmico Esfuerzo de Tensión Temperatura de fractura Reserva de Fuerza BM Betún sin modificar Temperatura Fuerza de reserva Mejora las propiedades a bajas temperaturas

11 Efectos de los polímeros en las propiedades del betún Mejora de la cohesión (1) : Árido o Bloques metálicos Betún Energía de fractura Temperatura creciente BM Betún sin modificar Péndulo de impacto

12 Efectos de los polímeros sobre las propiedades del betún Mejora de la cohesión (2) : Betún sin modificar BM El incremento de la superficie bajo la curva fuerza/distancia para los BM indica la mayor cohesión del ligante Fuerza Distancia

13 Efectos de los polímeros sobre las propiedades del betún Mejora de la cohesión y adhesividad usando el Ensayo Cántabro de abrasión : Betún sin modificar BM Pérdida por abrasión (%peso) Antes de la inmersión Antes Después de la inmersión

14 Compatibilidad Betún/Polímero La compatibilidad betún/polímero puede variar ampliamente, dependiendo de la composición química del betún y del polímero en particular. La compatibilidad de un polímero con un betún no implica que el betún sea compatible con otros tipos de polímero.

15 Compatibilidad Betún/Polímero Formulación Penetración a 25°C, mm/10 Anillo yBola, °C Betún Betún 1 + 5% EVA Betún Betún 2 + 5% EVA Betún Betún 3 + 5% EVA Sensibilidad del EVA a la composición química del betún - 3 betunes diferentes de penetración aproximada 70

16 Formulación Penetración a 25°C, Anillo y Bola Ductilidad a 25°C, cm Estabilidad al almac., 3 días at 180°C mm/10 °C mm/10 AyB °C Betún A SBS X Betún B SBS X Betún A SBS X + aditivo > Betún A SBS Y Betúnn B SBS Y Compatibilidad Betún/Polímero Sensibilidad del SBS a la composición química del betún - 2 tipos de SBS en 2 tipos de betún 60/70 Pen

17 Aplicaciones de los Betunes Modificados Tratamientos superficiales Mejor retención de áridos particularmente en puntos sometidos a fuertes esfuerzos. Reducción de exudaciones. Mejor control de fisuración. Betún sin modificar BM

18 Aplicaciones de los Betunes Modificados Mezclas Densas Mejor resistencia a la deformación. Mejor resistencia a la fatiga. Mejor control de la fisuración a bajas temperaturas. Capas Delgadas Mayor retención de áridos. Mejor adhesividad entre capas.

19 Aplicaciones de los betunes modificados Asfalto drenante/mezclas abiertas Disminuye la pérdida de betún durante la fabricación el transporte y extendido de asfalto Ligante en mezcla (%)) Betún retenido (%) BM Betún sin modificar Película de ligante más gruesa -> incremento de durabilidad. Mejora de la adhesividad -> Retención de los áridos

20 BP Olexobit Betunes Modificados de Alto Rendimiento


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