Materiales Metálicos, cementantes , Materiales cerámicos , Materiales bituminosos, y
Materiales poliméricos.
Materiales Metálicos:
Los cementantes son cemento, yeso y cal
fabricación del cemento :
Fabricación de ladrillos:
El ladrillo es un material cerámico
El vidrio también es un material cerámico y se hace de la siguiente manera:
Los materiales bituminosos
El asfalto también se conoce como cemento asfáltico
Un concreto asfáltico debe tener una cantidad precisa de cemento asfáltico para proveer el porcentaje de vacíos deseado para la mezcla.
se pueden seguir curvas como las más finas ubicadas por encima o por debajo de la línea de máxima densidad; lo que no debe hacerse es cruzar la línea de máxima densidad dado que se pueden obtener mezclas con baja resistencia a la deformación bajo carga.
Reseña Histórica del asfalto:
Fuente: ww.repsol.com/pe_es/productos_y_servicios/productos/peasfaltos/introduccion/historia/Default.aspx
Reseña Histórica
El
asfalto es un componente natural de la mayor parte los petróleos. La
palabra asfalto deriva de la lengua que se hablaba en las orillas del
Tigris superior de Asia entre los años 1400 y 600 A.C. En esta zona se
encuentra la palabra sphalto, que significa “durable”. Después el vocablo fue adoptado por el griego, pasó al latín y, más adelante al francés (asphalte), al español (asfalto) y al inglés (asphalt).
Los
estudios arqueológicos indican que es uno de los materiales de
construcción más antiguos que el hombre ha utilizado, ya que apreciaron
rápidamente las excelentes propiedades impermeabilizantes, adhesivas y
de preservación que tenía.
Aseguran
que ya en la antigua Mesopotamia los baños de los templos se recubrían
con asfalto natural y en la Biblia se menciona en varias ocasiones su
uso a propósito del Arca de Noé, la Torre de Babel, la Cuna de Moisés o
las Murallas de Jericó. Los árabes desarrollaron un uso medicinal del
asfalto de Judea, utilizándolo para el tratamiento de enfermedades de la
piel y como desinfectante tópico. Y dadas las propiedades combustibles
que presenta, en la antigüedad y hasta la Edad Media se utilizó con
fines bélicos o destructivos, en forma de bolas de asfalto llameantes
lanzadas con catapulta y en forma de baños incandescentes.
Aunque
hubo experiencias previas, la primera patente del asfalto se registró a
finales del siglo XIX, y la primera planta de producción de asfalto se
abrió a principios del siglo XX en Cambridge (Reino Unido). El ritmo de
las obras viales y la necesidad de mejorar los trabajos y reducir costes
hizo progresar el desarrollo de las carreteras. Los métodos manuales se
mecanizaron poco a poco y fueron apareciendo regadoras de asfalto a
presión, distribuidoras de piedra, apisonadoras, rodillos neumáticos,
etc.
La
tecnología mejoró durante la segunda guerra mundial por necesidad, ya
que los vehículos militares debían transportar mercancías muy pesadas.
En
su evolución, se han logrado avances significativos al tratar el
cemento asfáltico original (obtenido del petróleo crudo) con otras
sustancias que permiten mejorar su comportamiento cuando es sometido a
condiciones extremas, como climas muy fríos o calurosos, tránsito de
vehículos muy pesados o ambientes agresivos.
Sólo
en Europa actualmente existen más de 4,000 plantas de mezcla asfáltica
alrededor de 16 países.(España se encuentra entre los principales
fabricantes), que producen aproximadamente 300 millones de toneladas al
año. El asfalto es totalmente reciclable y su reutilización ha aumentado
considerablemente en los últimos años, llegando hasta el 70%.
La necesidad de fabricar asfaltos cada vez más seguros y de mayor calidad ha llevado a Repsol a investigar e innovar en este sentido, logrando ser líderes en tecnología de pavimentación asfáltica.
El proceso de obtención del asfalto seguido de la destilación del petroleo:
Fisicoquimica del Asfalto: la composición quimica del asfalto se enuncia en la tabla siguiente:
La composición del asfalto es una “Enciclopedia” de Química Orgánica. En un análisis detallado de los asfaltos encontramos: saturados, anillos nafténicos y aromáticos, sencillos o múltiples, radicales ácidos, aldehídos, cetonas, está constituido por cadenas de Peso Molecular de hasta 200.000.
La
composición química de los asfaltos es muy compleja, básicamente esta
constituida por cadenas de moléculas compuestas fundamentalmente por
carbono, hidrógeno, azufre, oxigeno, nitrógeno y complejos de vanadio
níquel, hierro, calcio y magnesio.
La composición específica de un asfalto en particular dependerá de la procedencia del petróleo crudo del cual procede.
El análisis químico del asfalto es muy laborioso, sin embargo, es posible distinguir dos grandes grupos que lo constituyen: los asfaltenos y maltenos.
Dentro
del grupo de los maltenos, podemos distinguir a tres grupos
estructurales con propiedades definidas y son los saturados, aromáticos y
resinas.
Estructura Química de los Asfaltos
Cuando
el asalto es disuelto en n-heptano, los materiales duros son
precipitados, estos materiales son llamados asfaltenos, nombre propuesto
por Boussingault en 1837. Existen otras fracciones asfálticas
precipitadas por otros solventes, pero esta es la mejor manera de distinguir a estos materiales como insolubles en n-pentano.
Las
sustancias solubles en n-heptano se denominan en general petrolenos,
también llamados maltenos. Las resinas se encuentran en los petrolenos,
pueden ser parcialmente precipitadas por algunos solventes o adsorbidas
de los petrolenos por medio de arcillas u otras minerales activados,
estas resinas, previamente adsorbidas, pueden pasar a un proceso de
desorción del mineral por solventes previamente seleccionados.
Los
carbenos son materiales duros presentes en los asfaltenos de algunos
asfaltos. Estos son solubles en disulfuro de carbono pero insolubles en
tetracloruro de carbono.
Asfaltenos
Son
estructuras complejas de compuestos aromáticos de color negro o marrón
que contienen además del carbón otros elementos químicos tales como
nitrógeno, azufre, oxígeno , en general , son compuestos polares, de
alto peso molecular.
Son sustancias solubles en normal h-heptano y está constituido por resinas, saturados y aromáticos.
Son
compuestos muy polares de color marrón o marrón claro, sólidos o
semisólidos, solubles en n-heptano y, al igual que los asfaltenos, son
compuestos de carbón, hidrógeno y cantidades menores de nitrógeno,
oxígeno y azufre. Las resinas son materiales muy adhesivos y actúan como
dispersantes o peptizantes de los asfaltenos.
Aromáticos
Los
aromáticos constituyen entre el 40 y 65 % de la composición total de
los asfaltos, son las fracciones de menor peso molecular en la
estructura de los asfaltos, representan la mayor proporción de los
dispersantes de los asfaltenos peptizados. Los aromáticos son compuestos
donde predominan las moléculas insaturadas de peso molecular de
entre 300 a 2000, no polares, con especial capacidad para actuar como
disolventes de otras cadenas hidrocarbonadas de alto peso molecular.
Saturados
Son cadenas lineales y ramificadas, saturadas, no polares.
La Fisicoquimica del Asfalto
Reología
Es
la ciencia que estudia el flujo o la deformación de los materiales. El
nombre fue propuesto hace más de setenta años por el Dr. E.C. Bingham
del “Lafayette College” de los EE.UU de Norte América. Bingham es
considerado uno de los padres de la reología.
Propiedades reológicas más importantes:
Consistencia/Viscosidad
· A temperatura intermedia ®Penetración a 25ºC:
- Base para la clasificación de los asfaltos por penetración: CA 40/50, CA 60/70, CA 85/100, CA 120/150.
- Controlan los criterios de mezcla.
· A temperatura alta ®Punto de Reblandecimiento (Anillo y Bola, Punto de Ablandamiento) o Viscosidad 60ºC.
· A temperatura baja ®Punto de Fragilidad Fraass
Susceptibilidad térmica ® Índice de penetración
Trabajabilidad ® Relación Viscosidad/Temperatura
Seguridad ® Punto de Inflamación Cleveland (vaso abierto-COC)
Durabilidad - Envejecimiento ® Valores tras TFOT/RTFOT
Modos de Utilización del Asfalto
Para poder emplear el asfalto, es necesario reducir su viscosidad y para ello existen cuatro sistemas:
- Por calientamiento: Aplicaciones (mezclas) en caliente
- Añadiendo un producto ligero: Asfaltos fluidificados. Asfaltos diluidos
- Dispersando el asfalto en agua: Emulsiones bituminosas- asfalticas
- Inyectando vapor de agua: Espuma de asfalto - Asfalto espumado
El asfalto puede emplearse:
- "Tal cual": Asfalto de penetración-Asfalto convencional
- Modificado: variando sus propiedades
- Por oxidación: Oxiasfalto (Breas)
- Por adición de polímeros: Asfalto polimero-Asfalto polimerizado
- Otros métodos: Asfaltos "escenciales" p.e. Multigrado
La historia del petroleo desde un video de history chanel
Materiales poliméricos plásticos:
La fabricación del Drywall, materias primas y proceso
Luego de cada uno de los procesos, los materiales empleados en el sector de la construcción se encuentran tan industrializados como su proceso. Sin embargo, las patologias que generalmente se presentan son: por el proceso constructivo, por la ausencia de matenimiento y por la acomodación de cargas a un nuevo estado de equilibrio.
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