Recientemente,nuestra empresa ha recopilado información sobre el envejecimiento del asfalto.Las principales causas del envejecimiento del asfalto se pueden resumir en dos categorías principales:endurecimiento físico y envejecimiento químico.Se trata de un proceso complejo que involucra múltiples factores.

Esta es también una de las principales razones por las que los pavimentos asfálticos pierden su flexibilidad y se agrietan con el tiempo.

I.¿Cuáles son las principales causas del envejecimiento?

1.Reacción de oxidación:

Mecanismo principal:Los componentes activos del asfalto(especialmente los compuestos aromáticos y las resinas)reaccionan con el oxígeno del aire,generando grupos funcionales más polares que contienen oxígeno(como los grupos carbonilo y sulfóxido).

2.Volatilización:

Durante el calentamiento,la mezcla y la construcción,los componentes de aceite ligero del asfalto se volatilizan.

Cuanto mayor sea la volatilización,más duro se volveráel asfalto.

Las altas temperaturas y el calentamiento prolongado agravan significativamente este proceso.

Las altas temperaturas aceleran:

Las reacciones de oxidación.

El proceso de evaporación.

Cuanto mayor sea la temperatura y mayor la duración,más severo seráel envejecimiento.

3.Fotoenvejecimiento(Radiación Ultravioleta)

Los rayos ultravioleta de la luz solar pueden dañar la estructura molecular del asfalto.

Esto ocurre principalmente en:

La película de asfalto sobre la superficie de la carretera.

Generalmente afecta solo a la capa superficial,pero puede provocar:

Endurecimiento y agrietamiento de la superficie.

4.Efectos del agua y los medios ambientales

El agua,la lluviaácida,la niebla salina y otros medios ambientales:

Promueven la oxidación.

Dañan la adherencia entre el asfalto y losáridos.

Aceleran indirectamente el envejecimiento.

5.Cargas repetidas y cambios microestructurales

Bajo cargas de tráfico:

La estructura interna del asfalto se reorganiza gradualmente.

Esto provoca que el material presente:

Mayor rigidez.

Disminución del rendimiento a la fatiga.

6.Resumen de las Etapas del Proceso de Envejecimiento:

Etapa 1:Envejecimiento durante la construcción(envejecimiento a corto plazo)

Ubicaciones principales:Tanques de almacenamiento de asfalto,plantas mezcladoras,proceso de transporte,pavimentación y compactación.

Factores dominantes:Altas temperaturas(que causan volatilización y oxidación intensa).

Etapa 2:Envejecimiento durante la vidaútil(envejecimiento a largo plazo)

Ubicaciones principales:Pavimentos de carreteras pavimentados.

Factores dominantes:Efectos combinados a largo plazo del oxígeno ambiental,los ciclos de temperatura,la radiación ultravioleta,el agua y la carga de tráfico.

II.¿Quémétodos tenemos entonces para realizar pruebas?

El RTFO/RTFOT(ensayo de película fina laminada)es un método de laboratorio estándar(ASTM D2872/AASHTO T240)que se utiliza para simular el envejecimiento a corto plazo del asfalto durante la mezcla y la pavimentación.

1.El propósito del ensayo de película fina laminada es:

Simular el proceso de envejecimiento térmico a corto plazo del asfalto durante las etapas de mezcla,transporte y pavimentación de la construcción.

2.RTFO/RTFOT simula principalmente tres mecanismos de envejecimiento a corto plazo:

(1)Envejecimiento oxidativo

•Las moléculas de asfalto reaccionan con el oxígeno

•Compuestos aromáticos y resinas→asfaltenos

•Provoca el endurecimiento del asfalto

(2)Envejecimiento volátil

•Los componentes ligeros del aceite se volatilizan a altas temperaturas.

•El contenido de componentes ligeros en el asfalto disminuye.

(3)Los efectos térmicos aceleran el envejecimiento.

•Las altas temperaturas aumentan significativamente la velocidad de reacción.

•La reducción del tiempo de prueba puede reflejar los resultados del envejecimiento durante la construcción.

3.Resultados de la medición de RTFO

¿Cuál es la importancia de los resultados de la prueba?

El asfalto envejecido mediante RTFO/RTFOT se utiliza comúnmente para la evaluación posterior del rendimiento:

•Pérdida de masa(%):causada por volatilización y oxidación.

Pérdida excesiva de masa=exceso de materia volátil→posibles problemas de durabilidad.

•Cambios en las propiedades físicas:viscosidad,penetración,punto de reblandecimiento,parámetros DSR.