Como productos y elemento derivados de los hidrocaburos tenemos:
Los morteros asfálticos, las emulsiones asfálticas, impermeabilizantes, pinturas, membranas asfálticas prefabricadas y productos auxiliares.
Mortero asfáltico
Este tipo de tratamiento se emplea como capa de desgaste o de sello, por lo que no debe considerarse como parte estructural de pavimento.
El mortero asfáltico consiste en una mezcla de materiales pétreos, emulsiones asfálticas, agua, aditivos y fillers, que proporcionan una mezcla homogénea que se aplica en una capa con textura rugosa, resistente, antideslizante y perfectamente adherida sobre la superficie de un pavimento desgastado, oxidado y con pequeñas grietas.
- Los agregados pétreos pueden ser naturales o producidos por trituración tales como granito, basalto, escoria, caliza, etc, o combinación de varios. Las arenas finas naturales con 12.5% de absorción, combinadas con polvos de trituración dan buenos resultados. Los materiales triturados y en especial aquellos producidos con molinos de martillos son los mejores.
- Los fillers pueden ser cemento y cale hidráulica, ceniza volantes, etc.
- El agua empleada debe ser potable o que cumpla con las especificaciones establecidas para la mezcla del mortero.
- Los aditivos pueden ser empleados para acelerar o retardar el tiempo de curado o fraguado de un mortero. Se emplean en la mezcla en cantidades predeterminadas en el diseño del laboratorio.
Las limitaciones que tiene su aplicación es el clima, no se debe aplicar cuando la temperatura sea menos a 15°C, es aceptable cuando la misma es aproximadamente 17°C en ascendente.
Emulsiones asfálticas
Una emulsión es una mezcla íntima de dos componentes no miscibles. Existen dos fases, la continua o dispersante, que en el caso de las emulsiones asfálticas es el agua y la otra fase es la discontinua o dispersada que es la sustancia bituminosa en forma de pequeños glóbulos de unas 5 micras de diámetro, llamados micelas.
Si se mezcla asfalto fundido con agua caliente obtenemos una emulsión, pero en reposo se separan, se forman grumos (llamados flóculos).
Por lo tanto es necesario un tercer componente, un emulsivo o emulsionante, que envuelva las partículas de la fase dispersa a modo de film. Este componente carga las partículas eléctricamente, por una reacción química, y se rechazan entre sí, evitando su unión y por lo tanto la rotura de la emulsión.
Se llama rotura de una emulsión a la ruptura del equilibrio de un sistema coloidal, separándose las micelas del líquido intermicelar, agrupándose dichas micelas en grumos o flóculos.
Los elementos agregados pueden ser jabones (resinato de sodio, oleato de sodio, etc.)
Un ejemplo más doméstico de una emulsión es el de la mayonesa casera. Cuando se mezcla el huevo con el aceite se forma una emulsión en la cual el huevo es la fase discontinua, que forma pequeñas gotas y el aceite es la fase continua. Pero si se deja de revolver las fases se separan, se rompe la emulsión. Es por eso que se le agrega un agente emulsivo para evitar esta rotura, y ese agente es el jugo de limón.
Un problema fundamental en las emulsiones es su estabilidad. En el almacenaje puede producirse una sedimentación.
El aumento de la temperatura disminuye la viscosidad de la fase dispersante.
La evaporación del agua es otra de las causas de rotura de la emulsión asfáltica.
La emulsión asfáltica se compone de agua, asfalto, una sustancia emulsionante y un cuarto material, que es el llamado “filler”. El filler es un polvo mineral de gran finura, como puede ser harina de arena, carbón, polvo de caliza, etc.
Su función es dotar a la emulsión de un aumento de la viscosidad, una menor susceptibilidad a la temperatura y una mayor duración, ya que por un fenómeno de absorción, los aceites ligeros son retenidos por el filler, que los devuelve cuando el resto del conglomerante bituminoso va perdiendo los que en él quedaron.
Aquí en Uruguay el filler más común es una arcilla llamada “bentonita”.
Características de las emulsiones asfálticas:
- Peso específico: 0,98
- Color: castaño (por la presencia de la arcilla) o negro (si no contiene arcilla)
- Inflamabilidad: no es inflamable
- Almacenaje: hasta dos años, recomendable no más de uno.
- Proporción de sólidos (asfalto y filler): 40 al 70 %
Agua: 40 al 60%
Asfalto: 35 al 40 %
Pasaje del estado liquido a sólido: sucede por la eliminación del agua.
Primero ocurre un secado (pasa al estado elástico) y segundo se da una estabilización (la emulsión agrega a su estado sólido la propiedad de no ser afectada por el agua).
La velocidad de estabilización depende de la temperatura y de la sequedad del aire. Una lluvia entre el secado y la estabilización lava la emulsión y la arrastra.
Una de las ventajas de las emulsiones asfálticas, además de poder trabajar a temperatura ambiente, es que se pueden aplicar sobre un sustrato que haya quedado con humedad. No confundir con la impermeabilización.
Cuando se trabaja con emulsiones asfálticas se deben tomar las siguientes precauciones:
- No aplicar a la intemperie ante inminencia de lluvias.
- Debe de aplicarse sobre una superficie firme y libre de polvo.
- Temperatura de colocación: no menos de 5°C.
- No mezclar con solventes derivados del petróleo.
- No diluir en exceso y cuidar que el agua que se agrega no contenga sales.
- No aplicar una capa sobre otra que todavía no ha secado.
Características :
- Este producto logra máxima adherencia sobre hormigón, arena y pórtland, metales.
- No importa la inclinación de la superficie de aplicación.
- Gran impermeabilidad.
- No reemulsiona.
- Alta resistencia a la intemperie.
Impermeabilizante para azoteas
Está compuesto por una base asfáltica aditiva contra el resecamiento con polímeros que toman la parte volátil del asfalto transformándolo en un cuerpo estable químicamente a lo largo de los años.
También recibe tratamiento antiácido y contiene fibras en suspensión, para que al secar, se transforme una estructura mecánica que aumenta se tenacidad ( elongación ASTM: 65% con fibras).
Impermeabilizante para azoteas de gran estabilidad en el tiempo y de fácil colocación. Es un buen autosellante.
En caso de corte o desgarre de la membrana por algún agente exterior, cierra nuevamente en corto lapso.
Pinturas protectoras
Aluminio asfáltico:
Pintura que incluye asfaltos naturales altamente resistentes a la oxidación y a la intemperie.. De acabado aluminio brillante tiene un excelente poder reflejante, adherencia y durabilidad. Es ideal para la terminación y protección general de elementos metálicos expuestos a la intemperie. Reduce la temperatura interior.
Se prolonga de esta forma la vida de la impermeabilización ya que la protegemos contra la acción degradante de los rayos ultravioletas del sol y gracias a sus propiedades reflejantes se evitan altas temperaturas superficiales. Es una protección apta para azoteas no transitadas..
Pintura bituminosa anticorrosiva:
Se aplica en frío en techos y elementos metálicos tales como interiores de guardabarros, chasis, etc. Aplicada sobre hormigón o fibrocemento los protege de la acción de ácidos, álcalis, sales, etc. Recomendable para elementos enterrados o expuestos a atmósferas agresivas.
Pintura bituminosa:
Es muy adherente, no porosa, muy resistente a los ácidos orgánicos producidos por fermentaciones y putrefacciones, vapores, humos, gases, etc. No es atacada por el agua, una vez seca no tiene olor, ni transmite sabor. Especialmente formulada para la protección interior de silos, tanques de agua potable, etc.
Membranas asfálticas prefabricadas.
La membrana asfáltica es un material preelaborado que se utiliza como sistema monocapa, que cumple con la función de impermeabilizar por si sola.
Es una lámina impermeable y flexible a base de asfaltos modificados, reforzada con armadura de polietileno y puede estar terminado o no superficialmente, con algún material para su protección , como folio de aluminio, geotextil, etc.
El material y las características de los elementos constitutivos, determinan las propiedades y capacidad de adaptación de las membranas para diferentes usos y superficies.
Conformación básica:
4 elementos :
- Alma central o refuerzo : está formada por un film de polietileno de alta densidad, o por fibras de poliéster que constituyen una trama, conocida como geotextil. En una membrana de buena calidad el espesor del polietileno no debe ser inferior a 40 micrones, y el geotextil no debe estar por debajo de los 140g/m2.
Tiene principalmente función mecánica y es necesaria para evitar que varíe el espesor de la membrana como consecuencia de un estiramiento de la misma en el momento de la colocación. - Film antiadherente : está formado por polietileno de alta densidad cuyo espesor oscila entre 10 y 15 micrones. Espesores mayores pueden requerir calentamiento excesivo durante la colocación, con el probable deterioro del alma central. Espesores menores pueden provocar fusiones sectorizadas durante la fabricación, con el consiguiente desgarre en la etapa de colocación. Sirve para que la membrana, que viene en rollos, no se pegue entre sí. Facilita la puesta en obra.
- Terminación superficial : Sirve como protección contra los agentes que provocan el envejecimiento. Hay varias alternativas dependiendo del uso y de las prestaciones que deba cumplir la membrana, ya sea que se trate de una cubierta transitable o no. En caso de que no sea transitable la terminación más difundida es el foil de aluminio. En general el material debe ser gofrado para incrementar su anclaje con el asfalto y absorber las deformaciones de las superficies. El espesor no debe ser inferior a 40 micrones (micrón: milésima parte de un milímetro o millonésima parte de un metro).
- El asfalto: es el componente fundamental en un proceso de impermeabilización, aunque por sus propiedades físico-químicas debe formar parte junto con los materiales anteriores, de un sistema equilibrado. El asfálto puede ser modificado o no de acuerdo a las prestaciones que sea sometida la membrana
Se deduce que el espesor de la membrana asfáltica está en el orden de los 4 mm.
Las principales ventajas de las membranas asfálticas son:
- Resistente al desgaste, al envejecimiento por efecto de los agentes atmosféricos (fisuras originadas por acción de rayos solares, fatiga, o efectos del agua y el tiempo), la contaminación industrial y la acción microbiológica.
- Es de fácil y rápida aplicación sobre cualquier tipo de cubierta aún sin levantar las terminaciones existentes.
- Gran flexibilidad , soportando ensayos de plegabilidad aún a temperaturas de cero grado.
- Punto de ablandamiento, no fluyen por acción del calor aún a una temperatura de 85°C inclusive en posición vertical.
- Resistente a la tracción por la calidad de su refuerzo central , resistiendo sin quebrarse , absorbiendo los movimientos de las estructuras sobre las que se aplican.
- La permeabilidad es cero.
- Con la terminación de aluminio refleja las radiaciones solares.
- Su aplicación no está tan condicionada por el clima como las impermeabilizaciones realizadas con emulsiones asfálticas.
- En sótanos resiste la carga de la tierra, la acción de las raíces y la humedad permanente.
Tipos de membranas:
Membrana sin aluminio, se aplica como impermeabilización de cubiertas que lleven protección pesada como baldosas, baldosones, mosaicos o carpetas cementicias. También para tanques australianos, bebederos, maceteros, tanques de agua, etc., y todo tipo de cubiertas en las que la membrana no se encuentre en contacto directo con agentes atmosféricos. Las propiedades son su absoluta impermeabilidad, y su alta resistencia a la tracción y rasgado. Se presenta en rollos de 10m2 , en 3 y 4mm. La membrana bajo teja viene sin el alma central de polietileno, con un peso de 20kg.
Membrana con aluminio, se aplica para impermeabilizar losas, cubiertas metálicas o fibrocemento no transitable o con baja transitabilidad, además de cubiertas no transitables que se encuentren en contacto con agentes atmosféricos. Las propiedades son su buena resistencia al punzonado, es absolutamente impermeable, otorga buena terminación estética a la superficie. Se presenta en rollo de 10m2 en 3 o 4mm .
Membrana con alma de geotextil, Se aplica a superficies con alta resistencia a la tracción, punzonado, envejecimiento y condiciones mecánicas exigentes, y en caso de que esta no esté sometida a los agentes atmosféricos. Además en aquellas cubiertas en las que se requiera propiedades anti-raíz, terrazas ajardinadas, canteros, etc. Las propiedades son su máxima resistencia al punzonado , a la tracción, al rasgado u al envejecimiento, buena para la penetración de las raíces, absolutamente impermeables. Se presenta en rollos de 10m2 , de 4mm.
Membrana geo-textil expuesto, se aplica a cubiertas sometidas a tránsito peatonal frecuente y elevado, superficies expuestas a importantes cambios de temperatura. Las propiedades son que es absolutamente impermeable, y transitable, máxima resistencia a l tracción, rasgado, a gentes atmosféricos. La superficie puede ser pintada. Se presenta en rollos de 10m2 de 4mm.
Membrana transitable mineralizada, se aplica a superficies sometidas a un tránsito peatonal elevado ( terrazas , azoteas, etc); como aquellas que requieran alta resistencia a la tracción , punzonado y condiciones mecánicas muy exigentes. Además a superficies que requieran una buena terminación estética. Las propiedades son, que se fabrican con asfalto modificado con SBS( polímero estireno-buta-dieno-estireno) y bajo certificación. Por su terminación mineralizada ofrece aspecto estético, por lo que no es necesario el pintado o acabado posterior de la superficie. Máxima resistencia al punzonado, a la tracción, al rasgado y a la acción de los rayos solares. Es absolutamente impermeable. Se presenta en rollos de 10 m2 , de 4mm y terminación mineralizada en rojo , gris o verde.
Productos auxiliares:
Asfalto oxidado, es un producto obtenido a partir de la oxidación de una base asfáltica a efectos de obtener un mejoramiento de su tenacidad, susceptibilidad térmica y resistencia al medio ambiente. Se aplica en cliente en juntas de dilatación y sellados .
Asfalto modificado con SBS, es un asfalto con aditivos polímeros S.B.S. que le confieren mayores propiedades elásticas, mecánicas y de adhesión especialmente cuando se enfrentan condiciones de temperaturas extremas. Se aplica en caliente en juntas de dilatación horizontales de grandes luces, en pavimentos, parques de estacionamiento, aereopuertos, playas de carga, etc.
Compriband, producto de espuma de poliuretano impregnado con bitumen asfáltico, creado para solucionar todos los problemas de sellado de techos , filtraciones de agua y polvo, etc. Al ser moldeado según el perfil exacto de cada chapa se logra un cierre totalmente hermético.
Tejas y chapas asfálticas, son productos relativamente nuevos en el mercado nacional.
Las tejas utilizan asfalto con fibra de vidrio y una terminación granular pegada con adhesivo sintético. Se las consigue en muchos colores y con diferentes texturas. En el mercado americano se utilizan en el 80% de los tejados y se colocan sobre una superficie de planchas laminadas (plywood).
Las chapas onduladas ( no confundir con las chapas de cartón embreado) están hechas con fibras orgánicas saturadas en bitumen, sometidas a alta presión y temperatura. También se pueden obtener en varios colores.
Impermeabilizaciones con asfalto en caliente
Las impermeabilizaciones con asfalto en caliente con cartón embreado como membrana de refuerzo prácticamente ya no se usan, pero se las puede encontrar cuando se realiza un trabajo de reciclaje.