Derivado del petróleo: **el asfalto**
Elaborado por la alumna:
Karina García Peña
Asfalto
El asfalto (del griego ἄσφαλτος -ásphaltos o ásphalton-, «betún») es un material
viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de
carreteras, autovías o autopistas. También es
utilizado en impermeabilizantes. Está presente
en el petróleo crudo y
compuesto casi por completo de bitumen. Su nombre
recuerda el Lago Asfaltites (el Mar Muerto), en la cuenca del río
Jordán.
Además del sitio mencionado, se encuentra en estado natural
formando una mezcla compleja de hidrocarburos sólidos en
lagunas de algunas cuencas petroleras, como sucede en el lago de asfalto de Guanoco, el lago de asfalto más
extenso del mundo (Estado Sucre, Venezuela), con 4 km² de
extensión y 75 millones de barriles de asfalto natural. Le sigue en extensión e
importancia el lago de asfalto de La Brea, en la isla de Trinidad.
A pesar de la fácil explotación y excelente calidad del asfalto
natural, no suele explotarse desde hace mucho tiempo ya que, al obtenerse en
las refinerías petroleras como
subproducto sólido en el craqueo o fragmentación
que se produce en las torres de destilación, resulta mucho más económica su
obtención de este modo. Sucede algo parecido con la obtención del gas, que
también resulta un subproducto casi indeseable en el proceso de obtención de gasolina y otros
derivados del petróleo.
Usos del asfalto
Como el asfalto es un material altamente impermeable, adherente
y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la
acción de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la
construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:
- Impermeabilizar la estructura del pavimento,
haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del
agua proveniente de la precipitación.
- Proporciona una íntima unión y cohesión entre
agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida
por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante
de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.
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Material de Construcción: Asfalto
El asfalto es un material altamente impermeable,
adherente y cohesivo,
capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y
fluir bajo la acción de cargas
permanentes. Como aplicación de estas propiedades el
asfalto puede cumplir, en
la construcción de pavimentos, las siguientes
funciones:
- Impermeabilizar la estructura del pavimento,
haciéndolo poco sensible a la
humedad y eficaz contra la penetración del agua
proveniente de la precipitación.
- Proporciona una íntima unión y cohesión entre
agregados, capaz de resistir la
acción mecánica de disgregación producida por las
cargas de los vehículos.
Igualmente mejora la capacidad portante de la
estructura, permitiendo disminuir su
espesor.
Asfaltos Naturales
Los asfaltos son materiales aglomerantes de color
oscuro, constituidos por
complejas cadenas de hidrocarburos no volátiles y de
elevado peso molecular.
Estos pueden tener dos orígenes; los derivados de
petróleos y los naturales. Los
asfaltos naturales, se han producido a partir del
petróleo, pero por un proceso
natural de evaporación de las fracciones volátiles,
dejando las asfálticas
solamente.
Estos pueden encontrarse como escurrimientos
superficiales en
depresiones terrestres, dando origen a lagos de
asfalto, como los de las islas
Trinidad y Bermudas. También aparecen
impregnando los poros de algunas
rocas, denominándose rocas asfálticas, como la
gilsonita. Así también se
encuentran mezclados con elementos minerales, como
pueden ser arenas y
arcillas en cantidades variables, debiendo someterse
a posteriores procesos de
purificación, para luego poder ser utilizadas en
pavimentación. En la actualidad, no
es muy utilizado este tipo de asfalto por cuanto
adolece de uniformidad y pureza.
Estos asfaltos pueden clasificarse como:
Asfaltos Nativos, sólidos o semisólidos
1)Puros o casi puros.
2)Asociados con materia mineral.
3)Asfaltitas duras.
Composición del Asfalto
El asfalto es considerado un sistema coloidal
complejo de hidrocarburos.
El modelo adoptado para configurar la estructura del
asfalto se denomina modelo
micelar , el cual provee de una razonable
explicación de dicha estructura , en el
cual existen dos fases; una discontinua (aromática)
formada por dos asfáltenos y
una continua que rodea y solubiliza a los
asfáltenos, denominada maltenos. Las
resinas contenidas en los maltenos son
intermediarias en el asfalto, cumpliendo la
misión de homogeneizar y compatibilizar a los de
otra manera insolubles
asfáltenos. Los maltenos y asfáltenos existen como
islas flotando en el tercer
componente del asfalto, los aceites.
Asfaltos Derivados de Petróleo
Los asfaltos mas utilizados en el mundo hoy en día,
son los derivados de
petróleo, los cuales se obtienen por medio de un
proceso de destilación industrial
del crudo. Representan mas del 90 % de la
producción total de asfaltos. La
mayoría de los petróleos crudos contienen algo de
asfalto y a veces casi en su
totalidad. Sin embargo existen algunos
petróleos crudos, que no contienen
asfalto. En base a la proporción de asfalto
que poseen, los petróleos se clasifican
en:
Petróleos crudos de base asfáltica.
Petróleos crudos de
base parafínica.
A)Funciones:
El asfalto se presta particularmente
bien para la construcción por varias razones:
-Proporciona una buena unión y
cohesión entre agregados, incrementando por ello la resistencia con la
adición de espesores relativamente pequeños.
-Capaz de resistir la acción mecánica
de disgregación producida por las cargas de los vehículos.
-Impermeabiliza la estructura del
pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la
penetración del agua proveniente de las precipitaciones.
-Proporciona una estructura de
pavimento con caracterícticas flexibles.
En la mayoría de los casos, al asfalto
utilizado para pavimentar las calles, es el residuo de las refinerías después
de haber destilado del petróleo crudo una gran cantidad de otros productos.
B)Obtención:
El asfalto que se utilizó en épocas
pasadas fue el asfalto natural; el cual se encuentra en la naturaleza en
forma de yacimientos que pueden explotarse sin dificultad y cuyo empleo no
requiere de operaciones industriales de ningún tipo para su preparación.
Estos yacimientos se han producido a partir del petróleo por un proceso natural
de evaporación de las fracciones volátiles dejando las asfálticas. A este
asfalto se le llama frecuentemente asfalto de lago. Los yacimientos más
importantes de asfaltos naturales se encuentran en los lagos de Trinidad, en
la isla de Trinidad en la costa norte de Venezuela. Casi siempre se
encuentran en las rocas asfálticas, que son rocas porozas saturadas de
asfalto.
Sin embargo, se puede obtener
artificialmente como producto de la refinación, donde las cantidades de
asfalto residual varían según las características del crudo; pudiendo oscilar
entre el 10 y el 70%. Este asfalto se produce en una variedad de tipos y
grados que van desde sólidios duros y quebradizos a líquidos casi tan fluidos
como el agua. La forma semisólida conocida como betún asfáltico es el
material básico.
Los productos asfálticos líquidos se
preparan, generalmente, diluyendo o mezclando los betunes asfálticos con
destilados del petróleo o emulsificandolos con agua.
Actualmente más del 90% de los
asfaltos utilizados como ligantes en las mezclas asfálticas son producidos
por la destilación fraccionada del crudo(ver fig.#2).
Este proceso de destilación
fraccionada o refinación del crudo comienza con su llegada en tanques
cilíndricos, desde donde es bombeado a las unidades de destilación primaria,
después de la deshidratación y desalación. El petróleo se hace circular por
el interior de un horno alcanzando elevadas temperaturas, donde se vaporiza
parcialmente para luego pasar a la torre atmosférica, en la cual, por
diferencia de temperaturas de condensación(punto inicial y punto final), se
obtiene las fracciones más livianas, como los gases de cima, la nafta, el
JP-A(combustible para avión), el queroseno y el gasóleo atmosférico. Los
elementos más volátiles alcanzan los niveles más altos de las torres y los
más pesados no logran ascender. El crudo residual constituido por los
componentes más pesados del petróleo y que no se lograron vaporizar a estas
condiciones de presión y temperatura, pasan a una destilación al vacío donde
se recuperan los gasóleos de vacío. En el fondo de la torre de vacío, se
obtienen los residuos finales de esta destilación; que se conoce con el
nombre de fondos de vacío.
Si las características
del crudo de alimentación son adecuadas, estos fondos de vacío son empleados
directamente como asfalto para pavimentación; en caso contrario, el fondo es
sometido a otros procesos. Se somete a tratamiento con disolventes de
desaslfaltado donde se extraen un poco más de gasóleos. También se puede
someter al soplado con aire u oxidado, cuando es necesario deshidrogenar e
incrementar la viscosidad del residuo con el fin de cumplir con unas
especificaciones dadas.
C)Composición Química y Física
Antes que el intercambio de crudo, en
el mercado, fuera algo corriente; las refinerías rara vez cambiaban sus
fuentes de abastecimiento de crudo. Esto llevo a que las fuentes de asfalto
tuvieran, también, propiedades consistentes. Al integrarse el cambio del
abastecimiento de crudo de las refinerías se crearon más variaciones en las
propiedades del asfalto, tanto físicas como químicas. De estas variaciones,
salió la necesidad de poderse evaluar el comportamiento del asfalto ante
condiciones particulares y predecir su rendimiento en términos de conocidas
formas de esfuerzo. Aún así, algunas propiedades físicas y químicas siguen
siendo constantes en todos los tipos de asfaltos.(Ver tabla #3)
1. Propiedades físicas: El
asfalto es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, altamente
impermeable y duradero; capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y
fluir bajo acción de calor o cargas permanentes. Componente natural de la
mayor parte de los petróleos, en los que existe en disolusión y que se
obtiene como residuo de la destilación al vacío del crudo pesado. Es una
sustancia plástica que da flexibilidad controlable a las mezclas de áridos
con las que se le combina usualmente. Su
color varía entre el café oscuro y el
negro; de consistencia sólida, semisólida o líquida, dependiendo de la
temperatura a la que se exponga o por la acción de disolventes de volatilidad
Variable o por emulsificación.
2.Composición química:
Es de mucha utilidad un amplio
conocimiento de la constitución y composición química de los afaltos, para el
control de sus propiedades físicas y así obtener un mejor funcionamiento en
la pavimentación.
Al igual que el petróleo crudo, el
asfalto, es una mezcla de numerosos hidrocarburos paranínficos, aromáticos y
compuestos heterocíclicos que contienen azufre, nitrógeno y oxígeno; casi en
su totalidad solubles en sulfuro de carbono.(Ver apéndice A)
La mayoría de los hidrocarburos
livianos se eliminan durante el proceso de refinación, quedando los más
pesados y de moléculas complejas. Al eliminar los hidrocarburos más ligeros
de un crudo, los más pesados no pueden mantenerse en disolución y se van
uniendo por absorción a las partículas coloidales ya existentes, aumentando
su volumen dependiendo de la destilación que se les dé. Las moléculas más
livianas constituyen el medio dispersante o fase continua. Los hidrocarburos
constituyentes del asfalto forman una solución coloidal en la que un grupo de
moléculas de los hidrocarburos más pesados(asfáltenos) están rodeados por
moléculas de hidrocarburos más ligeros(resinas), sin que exista una
separación entre ellas, sino una transición, finalmente, ocupando el espacio
restante los aceites.(Ver figura #5)
Un concepto más amplio sobre la
constitución es que el asfalto consta de tres componentes mayoritarios. El
primero se describe como una mezcla de asfáltenos que son moléculas complejas
de alto peso molecular, insoluble en hidrocarburos parafínicos y soluble en
compuestos aromáticos como el benceno. El segundo componente descrito es una
mezcla de resinas y el tercero aceite mineral. Estos tres constituyen un
sistema coloidal como el explicado anteriormente. Los asfaltenos cargan con
la responsbilidad de las características estructurales y de dureza de los
asfaltos, las resinas le proporcionan sus propiedades aglutinantes y los
aceites la consistencia adecuada para hacerlos trabajables.
Los asfaltos contienen
fracciones bituminosas1 insolubles en parafinas.
Composición
El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difícil establecer una distinción clara entre la fase continua y la dispersa. Las primeras experiencias para describir su estructura, fueron desarrolladas por Nellensteyn en 1924, cuyo modelo fue mejorado más tarde por Pfeiffer y Saal en 1940, en base a limitados procedimientos analíticos disponibles en aquellos años.
El
modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo
micelar , el cual provee de una razonable explicación de dicha estructura ,
en el cual existen dos fases; una discontinua (aromática) formada por dos
asfáltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfáltenos, denominada
maltenos. Las resinas contenidas en los máltenos son intermediarias en el
asfalto, cumpliendo la misión de homogeneizar y compatibilizar a los de otra
manera insolubles asfáltenos. Los
maltenos y asfaltenos
existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites.
Comportamiento del asfalto:
Por su naturaleza visco-elástica, el comportamiento del afalto
depende tanto de la temperatura como de la carga que vaya a soportar. Como se
ve en la figura #16 la cantidad de asfalto que fluye en una hora a 60 'C,
puede ser la misma cantidad que fluye en diez horas a 25 'C. Por lo tanto, el
tiempo y la temperatura están muy relacionados. A esto se le llama casi
siempre el cambio temperatura-tiempo o el concepto de superposición del
cemento asfáltico.
En condiciones calientes(desérticas) o bajo continua carga, el
asfalto actúa como un líquido viscoso. La viscosidad es la característica
física usada para describir la forma de fluir de los líquidos. Si el fluir
del asfalto caliente se pudiera ver con un microscopio, se podrían ver las
capas de moléculas deslizándose una sobre la otra.(Ver fig. #17) La velocidad
de la fluidez dependería de la fricción entre las capas. La viscosidad es una
característica diferenciante; o sea, sirve para distinguir un líquido del
otro.
Algunos Tipos de Asfaltos
A)Asfaltos oxidados o soplados:
Estos son asfaltos sometidos a un
proceso de deshidrogenación y luego a un proceso de polimeración. A eleveda
temperatura se le hace pasar una corriente de aire con el objetivo de mejorar
sus características y adaptarlos a aplicaciones más especializadas.
El preoceso de oxidación produce en
los asfaltos las siguientes modificaciones físicas: - Aumento del peso
específico.
- Aumento de la viscosidad.
- Disminución de la suceptibi- lidad
térmica.
B)Asfaltos sólidos o duros:
Asfaltos con una penetración a
temperatura ambiente menor que 10. Además de sus propiedades aglutinantes e
impermeabilizantes, posee características de flexibilidad, durabilidad y alta
resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos, sales y alcoholes.
C)Fluxante o aceite fluxante:
Fracción de peróleo relativamente poco
volátil que puede emplearse para ablandar al asfalto hasta la consistencia
deseada; frecuentemente se emplea como producto básico para la fabricación de
materiales asfálticos para revestimientos de cubiertas.
D)Asfaltos fillerizados:
Asfaltos que contienen materias
minerales finamente molidas que pasan por el tamiz # 200.
E)Asfaltos líquidos:
También denominados asfaltos rebajados
o cutbacks, son materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida por lo
que se salen del campo en el que normalmente se aplica el ensayo de
penetración, cuyo límite máximo es 300. Están compuestos por una fase
asfáltica y un fluidificante volátil, que puede ser bencina, queroseno o
aceite. Los fuidificantes se evaporan(proceso de curado), quedando el residuo
asfáltico el cual envuelve y cohesiona las partículas del agregado. Son
asfaltos líquidos los siguientes productos:(ver fig. #18)
1.Asfalto de curado rápido: cuando
el disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos
rebajados de curado rápido y se designan con las letras RC(Rapid Curing),
seguidos por un número que indica el grado de viscosidad cinemática en
centiestokes.
2.Asfalto de curado medio: si
el disolvente es queroseno, se designa con las letras MC(Medium Curing),
seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en
centiestokes.
3.Asfalto de curado lento: su
disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco volátil y se
designa por las letras SC(Slow Curing), seguidos con un número que indica el
grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.
4.Road oil: Fracción pesada del
petróleo usualmente uno de los grados de asfalto líquido de curado lento(SC).
D)Asfaltos emulsificados:
1.Emulsiones asfálticas: Son
parte de los asfaltos líquidos. Es un sistema heterogéneo de dos fases
normalmente inmiscibles1, como son el asfalto y el agua, al que se le
incorpora una pequeña cantidad de un agente activador de superficie,
tensoactivo o emulsificante2, de base jabonosa o solución alcalina, el cual
mantiene en dispersión el sistema, siendo la fase continua el agua y la
discontinua los glóbulos del asfalto, en tamaño, entre uno a diez micrones.
El asfalto es emulsificado en un
molino coloidal con 40-50% por peso de agua que contiene entre 0.5 y 1.5% por
peso de emulsificante. Permite la aplicación del asfalto donde no es
práctico, por las condiciones, el uso de materiales calientes.
Cuando la emulsión se pone en contacto
con el agregado se produce un desequilibrio que la rompe, llevando a las
partículas del asfalto a unirse a las superficie del agregado. El agua fluye
o se evapora, separándose de las particulas pétreas recubiertas por el
asfalto. Existen emulsificantes que permiten que esta rotura sea instantánea
y otros que retardan éste fenómeno. De acuerdo con la velocidad de rotura,
las emulsiones asfálticas pueden ser:
- De rompimiento rápido, la que se
designa por las letras RS (Rapid Setting). Estas producen una capa
relativamente dura y principalmente es usada para aplicaciones en spray sobre
agregados y arenas de sello, así como penetración sobre piedra quebrada; que
por ser de alta viscosidad sirve de impermeabilizante.
- De rompimiento medio, las que se
designan con las letras MS (Medium Setting).
- Rompimiento lento, designada por las
letras SS (Slow Seting). Son diseñadas para una máxima estabilidad de
mezclado. Son usadas para dar un buen acabado con agregados compactos y
asegurar una buena mezcla con éstos.
El tipo de emulsión a utilizar depende
de varios factores, tales como las condiciones climáticas durante la
constucción, tipos de agregados disponibles, etc.
Asfaltos
Naturales
Los asfaltos son materiales aglomerantes de color oscuro, constituidos por complejas cadenas de hidrocarburos no volátiles y de elevado peso molecular. Estos pueden tener dos orígenes; los derivados de petróleos y los naturales. Los asfaltos naturales, se han producido a partir del petróleo, pero por un proceso natural de evaporación de las fracciones volátiles, dejando las asfálticas solamente.
Estos pueden
encontrarse como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres,
dando origen a lagos de asfalto, como los de las islas Trinidad y
Bermudas. También aparecen impregnando
los poros de algunas rocas, denominándose rocas asfálticas, como la
gilsonita. Así también se encuentran
mezclados con elementos minerales, como pueden ser arenas y arcillas en
cantidades variables, debiendo someterse a posteriores procesos de
purificación, para luego poder ser utilizadas en pavimentación. En la
actualidad, no es muy utilizado este tipo de asfalto por cuanto adolece de
uniformidad y pureza.
Estos asfaltos pueden clasificarse como:
El asfalto
del lago Bermúdez se presenta en el lago del mismo nombre, en Venezuela. Este se ha empleado en la fabricación de
asfalto emulsificado para carreteras y calles, en tejados y como
impermeabilizante. Aún en nuestros
días se usa como aglutinante para pisos de carreteras y como material para
pavimentos. El asfalto del lago
Bermúdez se refina al vapor igual que el del lago Trinidad, proceso que se
analizará mas adelante.
El asfalto
del lago Trinidad se presenta en el lago de asfalto del lago de la isla
Trinidad y es considerado como el depósito más importante de asfalto natural
en todo el mundo. Este asfalto es
bastante duro y hay que extraerlo usando maquinaria especial para dicho fin,
tanto así que resulta apto para soportar el ferrocarril que sirve como medio
de transporte en la zona. El asfalto
del lago Trinidad contiene bastante materia mineral, algunas fácilmente visibles
al microscopio, que se depositan cuando se altera la viscosidad con calor y
la viscosidad de sedimentación sigue aproximadamente la ley de Stoke.
En la
refinería, se calienta el asfalto crudo en grandes calderas abiertas
provistas de serpentinas de vapor para expulsar el agua, y después se
cuela. Este producto se conoce con el
nombre de Asfalto Trinidad Refinado.
El asfalto refinado se reblandece mezclándolo con un residuo líquido
de petróleo que sirve de fúndente, y el producto se llama cemento asfáltico o
cemento de asfalto del lago Trinidad.
Los
principales yacimientos de roca asfáltica están en Europa y Norteamérica,
pero hay depósitos en todo el mundo.
Los asfaltos de roca norteamericanos suelen componerse de arenisca o
caliza o una mezcla de ambas, impregnadas con betún; los calizos se
diferencian por su estructura física de los que contienen arenisca.
Los
asfaltos de roca se usan para pavimentar calles. Se mezclan uno o varios asfaltos de roca
pulverizados para obtener una composición media, se extiende la mezcla, se
aplica calor si es necesario, y por medio de presión se iguala la
superficie. La roca pulverizada se
mezcla con asfalto del lago Trinidad u otros asfaltos para obtener un
mástique que es mucho más rico en betún que las mezclas de rocas. Este mástic, aplicado a una base de
hormigón o de madera a una temperatura de 177 a 232 ºC, se utiliza en la
fabricación de materiales para tejados, pisos y revestimientos
impermeabilizadores para estanques y depósitos. Una buena parte del mástic utilizado en
Estados Unidos para hacer revestimientos o pisos impermeabilizados o
resistentes a los ácidos no contiene asfalto nativo de roca, sino mezclas de
otros asfaltos con polvo de piedra, rocas trituradas, arena o grava.
La
gilsonita o caucho mineral, sólo se presenta naturalmente en la cuenca del
río Uintah, en Utah y Colorado, Estados Unidos. Es uno de los bitúmenes naturales más puros
que se conocen y se distingue fácilmente de las demás asfaltitas por su color
pardo, su peso específico más bajo, su contenido fijo de carbono y poco azufre. Las calidades comerciales son; selecto,
segundo (corriente) y azabache. Se
distinguen por el punto de reblandecimiento y el comportamiento en los
solventes derivados de petróleo.
La
gilsonita se emplea mucho en la fabricación de barnices negros mezclándola
con aceites secantes y resinas, residuos de petróleo y otros asfaltos, con
todos los cuales es miscible en todas proporciones. Se emplea también mucho en la fabricación
de artículos moldeados termoplásticos, revestimientos para frenos, pisos de mástique,
losetas asfálticas, compuestos saturantes para alambres aislados, bandas de
transmisión, tejidos impregnados, pinturas para maderas y revestimientos de
oleoductos. En virtud de su elevada
resistencia dieléctrica, se usa en muchos compuestos eléctricos, y su color
pardo hace que se utilice en tintas de imprenta, especialmente en los tipos
pardos para rotograbado.
A
diferencia de casi todos los demás asfaltos naturales o de petróleos, la
gilsonita se mezcla en casi todas las proporciones con ceras para formar
compuestos estables. Cuando se emplea
en proporciones pequeñas en mezclas de cera-asfaltos, actúa como portador e
impide la separación de la cera y el asfalto.
Añadiendo una pequeña proporción de gilsonita al fúndente antes de
soplar el asfalto, el producto es menos grasiento o aceitoso. Cuando se añade a un asfalto oxidado, de
temperatura de reblandecimiento elevada, la gilsonita reduce la penetración y
el punto de reblandecimiento; pero cuando se añade a un asfalto oxidado de
temperatura de reblandecimiento baja, reduce la penetración y eleva el punto
de reblandecimiento.
La
grahamita es una asfaltita que se encuentra en diversos lugares de los
Estados Unidos, Cuba y Sudamérica. Los
yacimientos de Oklahoma se explotaron bastante durante algunos años, pero en
la actualidad casi toda la grahamita empleada procede de las minas de
Cuba. La grahamita se diferencia de la
gilsonita y pez lustrosa en su contenido más alto de carbono fijo y en que se
hincha pero no se funde, cuando se calienta.
Su coloración es más negra que la golosinita y la pez lustrosa.
Modelo de Composición del Asfalto
Asfaltos Derivados de Petróleo
Los
asfaltos mas utilizados en el mundo hoy en día, son los derivados de
petróleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilación
industrial del crudo. Representan mas
del 90 % de la producción total de asfaltos. La mayoría de los petróleos
crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petróleos
crudos, que no contienen asfalto. En
base a la proporción de asfalto que poseen, los petróleos se clasifican
en:
Petróleos crudos de base asfáltica. Petróleos crudos de base parafínica. Petróleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto). El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la pérdida de ductilidad. Con los crudos asfálticos esto no sucede, dada su composición. El petróleo crudo extraído de los pozos, es sometido a un proceso de destilación en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosene de la base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. En consecuencia, el asfalto es obtenido como un producto residual del proceso anterior. El asfalto es además un material bituminoso pues contiene betún, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrán obtenido de la destilación destructivo de un carbón graso, también contiene betún, por lo tanto también es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El alquitrán tiene bajo contenido de betún, mientras que el asfalto está compuesto casi enteramente por betún, entre otros compuestos. El asfalto de petróleo moderno, tiene las mismas características de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condición uniforme, libre de materias orgánicas y minerales extraños.
Obtención
de Asfaltos Refinerias:
El crudo de petróleo es una mezcla de distintos hidrocarburos que incluyen desde gases muy livianos como el metano hasta compuestos semisólidos muy complejos, los componentes del asfalto. Para obtener este debe separarse entonces las distintas fracciones del crudo de petróleo por destilaciones que se realizan en las refineriadepetróleo. *Destilación
primaria
Es la primera operación a que se somete el crudo. Consiste en calentar el crudo en hornos tubulares hasta aproximadamente 375ºC. Los componentes livianos (nafta, kerosene, gas oil), hierven a esta temperatura y se transforman en vapor. La mezcla de vapores y líquido caliente pasa a una columna fraccionadora. El líquido o residuo de destilación primaria se junta todo en el fondo de la columna y de ahí se bombea a otras unidades de la refinería. Destilación al Vacio: Para separar el fondo de la destilación primaria, otra fracción libre de asfaltenos y la otra con el concentrado de ellos, se recurre comunmente a la destilación al vacio. Difiere de la destilación primaria, en que mediante equipos especiales se baja la presión (aumenta el vacio) en la columna fraccionadora, lográndose así que las fracciones pesadas hiervan a menor temperatura que aquella a la que hervían a la presión atmosférica. El producto del fondo de la columna, un residuo asfáltico mas o menos duro a temperatura ambiente, se denomina residuo de vacio. De acuerdo a la cantidad de vacio que se practica en la columna de destilación, se obtendrán distintos cortes de asfaltos que ya pueden ser utilizados como cementos asfálticos. Desasfaltización con propano o butano: El residuo de vacio obtenido por destilación al vacio, contiene los asfaltenos dispersos en un aceite muy pesado, que, a la baja presión (alto vacio) y alta temperatura de la columna de vacio, no hierve (se destila). Una forma de separar el aceite de los asfaltenos es disolver (extraer) este aceite en gas licuado de petroleo. El proceso se denomina "desasfaltización" y el aceite muy pesado obtenido, aceite desasfaltizado. Se utiliza como solvente propano o butano líquido, a presión alta y temperaturas relativamente moderadas (70 a 120 ºC). El gas licuado extrae el aceite y queda un residuo semisólido llamado "bitumen".
Para mayor información envíe un mail a info@e-asfalto.co BIBLIOGRAFIA
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