Materiales Bituminosos Alquitranados

• junio 19, 2019
• Posted By Kevin Barboza Fallas

Materiales Bituminosos, Alquitranados

Los materiales bituminosos alquitranados o a base de bitúmenes se han utilizada a los largo de muchos años en múltiples etapas y procesos de la construcción de nuestras ciudades, entornos sociales, espacios habitables; en incluso en algunos accesorios que nos facilitan la cotidianidad de nuestro estilo de vida.

Un material bituminoso es una sustancia producto de crudos petrolíferos o de la destilación de sustancias de origen carbonoso. (Villarino, S.F) Son mezclas complejas de hidrocarburos pesados y poseen una textura grasa y viscosa. Su color es oscuro, en mayoría negro o café. Una de sus más importantes características es que es un material dúctil y adhesivo en caliente. (Barluenga, 2007).

Históricamente ha sido utilizado desde hace alrededor de 6000 años. Existe pruebas de la utilización de materiales bituminosos en Mesopotamia (mayormente las áreas no desérticas de Irak entre los ríos Tigris y Éufrates) y en el Valle del Indo (las superficies ocupadas por Afganistán, Pakistán y el noroeste de India) para la construcción de caminos y la impermeabilización de estanques. (Lapuente, 2014)

Tipos de materiales bituminosos

Entre los tipos de materiales bituminosos alquitranados se enlistan dos grandes grupos. Por una parte están los betunes, por otra parte se encuentra el alquitrán. Ambos son termoplásticos, lo que quiere decir que se calientan y desarrollan propiedades viscosas, pero también poseen diferencias que se enlistan a continuación.

Los betunes son residuos sólidos o en estado coloidal semisólido en su mayoría, aunque también pueden encontrarse en estado líquido o gaseoso. Los sumerios utilizaron el betún para calafatear barcos (sellar las juntas de la madera de las cubiertas) y los egipcios para el embalsamiento de cadáveres. (Abraham, 1945)

Se puede considerar que los betunes son residuos de materiales fósiles, en muchas ocasiones se destila petróleo para separar sus diversas fracciones y obtenerlo. Es importante destacar que estos materiales son solubles en sulfuro de carbono. Existen dos tipos de betunes:

1. Betunes naturales: se encuentran en la naturaleza y forman lagos mezclados con arena o arcilla. Se originan producto de aberturas en la superficie de donde brota el petróleo que debido a las condiciones atmosféricas y climatológicas evapora algunos de sus componentes y conserva solo los más pesados. En pavimentación, la combinación de betunes naturales con rocas asfálticas fue de las primeras soluciones establecidas. Los betunes naturales, se dividen a su vez en asfaltos lacustres y asfaltos minerales. (División de caminos, canales y puentes, S.F)
2. Betunes artificiales: cuando el proceso de destilación del petróleo ocurre gracias a acción humana en una refinadora de petróleo se toma mayor provecho de las propiedades del petróleo. Primero se realiza una destilación a temperatura ambiente, de donde se obtiene éteres y aceites ligeros (con densidad entre 0.87 y 0.83 g/cm3), posteriormente se realiza una destilación en caliente y al vacío, con el fin de obtener aceites pesados (con densidad entre 1.00 y 0.92 g/cm3) y grasas. (Ayala, 2016

La obtención de betunes naturales posee un mayor costo que la extracción de betunes artificiales en las refinadoras de petróleo, por esta razón la industria ha decidido apostar más por la producción de betunes artificiales. (División de caminos, canales y puentes, S.F)

El alquitrán por su parte proviene de un proceso de destilación destructiva (al vacío y en temperaturas medianamente altas), pero de hulla, lignito o madera. Al destilarse, el residuo obtenido es llamado Brea, la combinación de este residuo con aceites da como producto el alquitrán refinado. Su utilización se ha visto disminuida debido a que se ha encontrado que es un producto cancerígeno.

En muchas ocasiones los alquitranes y los betunes son confundidos debido a su apariencia tan similar, pero las composiciones químicas y propiedades viscosas en relación con la temperatura varían entre los alquitranes y los betunes. La combinación de ambos componentes históricamente ha sido utilizada para pavimentaciones, para lo cual se utilizan hoy los asfaltos, productos de una combinación de betunes naturales y las rocas porosas mencionadas anteriormente.

Aplicaciones

En la actualidad los materiales bituminosos son utilizados para pavimentaciones, a pesar de la búsqueda de otros materiales para dicha tarea, puesto que los derivados del petróleo podrían representar un riesgo para quienes manipulan estos materiales. El hecho de que sean impermeabilizantes, y los problemas que se han generado debido a grandes acumulaciones de agua, ha obligado a buscar nuevas alternativas como los pavimentos permeables hechos de concreto en mayoría. A continuación se muestra ambas alternativas.

Existen las membranas asfálticas, comúnmente utilizadas para la impermeabilización de techos. La impermeabilización es de hecho una de las aplicaciones más antiguas de los productos bituminosos. La aplicación de betunes asfálticos en depósitos artificiales de agua ha sido muy común, a pesar de su actual búsqueda de otras soluciones más amigables con el agua que se depositaría en estos lugares, estas impermeabilizaciones se realizan tanto mediante recubrimientos como con la combinación de emulsiones asfálticas en conjunto con el hormigón.

Es común que se realice la impermeabilización de edificios, el diseño de cimientos recubiertos con materiales bituminosos, para evitar el ascenso del agua por capilaridad es una gran utilización, además paredes que puedan tener una fuerte acción del viento en combinación con lluvias también son comúnmente revestidas, existen pinturas asfálticas con las cuales también es posible impermeabilizar. (Villarino, S.F)

Algunos materiales bituminosos alquitranados poseen propiedades aislantes de temperatura y de sonido, esto a pesar de que en mayoría presentan una porosidad bastante alta. Debido a que son aislantes térmicos también han sido aplicados para evitar que fuego se expanda. Usualmente es colocado en cámaras, recubierto por ambos lados como se muestra a continuación. (Barluenga, 2007)

Como observamos, el proceso y desarrollo de los productos asfálticos son y ha sido de gran importancia para modelar muestro estado y confort a lo largo de muchos años dando cuerpo y forma a nuestras edificaciones y ciudades, pero es debida la necesidad de manejar de manera responsables y controlada la producción excesiva y/o el manejo inadecuado de sus desechos. Tema que abordaremos en un próximo blog del Grupo K+E.

Bibliografía

• Abraham, H. (1945). Asphalts and alied substances. New York, Estados Unidos: Van Nostrand Company. ACESCO. (S.F.). Ficha técnica de entrepisos. Atlántico, Colombia: Acerias de Colombia S.A.
• Ayala, R. (2016). Aceite pesado, ultrapesado, ligero y condensado. Madrid, España: Universidad Coplutense de Madrid.
• Barluenga, G. (2007). Materiales bituminosos, adhesivos. Madrid, España: Universidad de Alcalá. Constructor Civil. (Marzo de 2011). Obtenido de http://www.elconstructorcivil.com/
• División de caminos, canales y puentes. (S.F). Materiales bituminosos. Galicia, España: Universidad de la Coruña.
• Lapuente, R. (2014). Productos bituminosos. Alicante, España: Universidad de Alicante.
• Midžić, A. (2011). Madera acoplada con metal. Granada, España: Universidad de Granada.
• Perea, Y. A. (2012). Sistemas constructivos y estructurales aplicados al desarrollo habitacional. Medellín, Colombia: Universidad de Medellín.
• Ponce, M. (S.F.). La edificación y los cimientos. Sevilla, España: Universidad de Sevilla.
• Villarino, A. (S.F). Materiales bituminosos. Ávila, España: Escuela Politécnica Superior de Ávila.