{"id":20333,"date":"2019-03-12T12:45:32","date_gmt":"2019-03-12T12:45:32","guid":{"rendered":"https:\/\/globecore.com\/emulsions-in-road-construction.html"},"modified":"2025-12-22T15:16:15","modified_gmt":"2025-12-22T15:16:15","slug":"emulsions-in-road-construction","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/globecore.com\/es\/produccion-de-betun\/emulsions-in-road-construction\/","title":{"rendered":"Emulsiones viales: sistemas coloides dispersos"},"content":{"rendered":"

Las emulsiones viales son sistemas coloides dispersos en los que un l\u00edquido en forma de las gotas m\u00e1s peque\u00f1as se dispersa (fragmenta) en otro l\u00edquido que es inmiscible con \u00e9l. Tales l\u00edquidos inmiscibles pueden ser bet\u00fan o alquitr\u00e1n y agua. En emulsiones viales, el contenido de bet\u00fan o alquitr\u00e1n es del 50-65%. Las emulsiones en las que la cantidad de bet\u00fan o alquitr\u00e1n es superior al 70-75% se consideran altamente concentradas. <\/span><\/p>\n

Las pastas son emulsiones viscosas, que incluyen emulsiones altamente concentradas y emulsiones utilizando emulsionantes en polvo s\u00f3lido. Las emulsiones viales con emulsionantes s\u00f3lidos son de dispersi\u00f3n gruesa. Una sustancia en un estado fragmentado se llama fase dispersa y el l\u00edquido en el que se suspenden las gotitas trituradas de la fase dispersa se llama medio dispersado. \u00a0<\/span><\/p>\n

El grado de estabilidad del sistema disperso depende de la magnitud de la tensi\u00f3n superficial en el l\u00edmite de la fase dispersa y el medio dispersado. Cuanto m\u00e1s diferentes son las sustancias mezclables entre s\u00ed en cuanto a propiedades f\u00edsicas y mec\u00e1nicas, mayor es la tensi\u00f3n superficial en la interfaz entre ellas y menos estable es el sistema. <\/span><\/p>\n

El bet\u00fan y el alquitr\u00e1n son muy diferentes del agua en sus propiedades, por lo que en la mayor\u00eda de los casos, cuando se dispersa mec\u00e1nicamente en agua pura, la formaci\u00f3n de una emulsi\u00f3n no se produce. Para obtener emulsiones viales de bet\u00fan y alquitr\u00e1n viales suficientemente estables, es necesario reducir la tensi\u00f3n superficial en la interfaz entre el bet\u00fan o el agua de alquitr\u00e1n, es decir, reducir la diferencia en la tensi\u00f3n superficial del bet\u00fan o el alquitr\u00e1n y el agua, que se logra mediante la introducci\u00f3n de emulsionantes – sustancias tensioactivas o part\u00edculas s\u00f3lidas finamente dispersadas en la composici\u00f3n de la emulsi\u00f3n. <\/span><\/p>\n

El emulsionante se absorbe en la superficie de gotitas dispersas del bet\u00fan o del alquitr\u00e1n, como resultado de lo cual la tensi\u00f3n superficial disminuye en la interfaz entre el bet\u00fan o el agua-alquitr\u00e1n. Sin embargo, el papel del emulsionante no se limita a reducir la tensi\u00f3n superficial en la interfaz de los l\u00edquidos de contacto, sino que se refleja principalmente en la formaci\u00f3n en la superficie de las gotas de la fase dispersa de capas mec\u00e1nicamente fuertes que impiden su conexi\u00f3n. La formaci\u00f3n de ciertos tipos de emulsiones est\u00e1 asociada con las propiedades f\u00edsico-qu\u00edmicas del emulsionante, en particular con su capacidad para interactuar selectivamente con el medio. Convencionalmente, los emulsionantes se dividen en hidrof\u00edlico y oleofilicos, el primero interactua selectivamente con el agua, el segundo con el bet\u00fan. Los emulsionantes hidrof\u00edlicos dan emulsiones directas, oleof\u00edlicos – inversas. <\/span><\/p>\n

En la construcci\u00f3n de carreteras a menudo se utilizan emulsiones viales directas. Las emulsiones viales inversas en combinaci\u00f3n con l\u00edneas rectas se usan solo para una mejor adhesi\u00f3n del material mineral que se une a la superficie. <\/span><\/p>\n

Las propiedades f\u00edsico-qu\u00edmicas de la emulsi\u00f3n dependen principalmente de la composici\u00f3n qu\u00edmica del emulsionante y de su estructura molecular. Dado que el emulsionante interact\u00faa selectivamente con las fases de bet\u00fan y agua, su estructura molecular tiene una forma polar inactiva. El emulsionante se encuentra en el borde entre las fases en forma de una pel\u00edcula. En emulsiones viales directas, la parte neutra de las mol\u00e9culas emulsionantes se disuelve en la fase bituminosa y la parte polar en la fase acuosa con la que interact\u00faa selectivamente.Las mol\u00e9culas del emulsionante, necesarias para la formaci\u00f3n de emulsiones, se denominan tensioactivos. Por lo tanto, las \u00abcabezas\u00bb polares, que llevan cargas el\u00e9ctricas, est\u00e1n orientadas en la fase acuosa, y las \u00abcolas\u00bb inactivas, en la fase de aceite. Esta separaci\u00f3n se denomina pel\u00edcula interfacial, cuyas propiedades est\u00e1n determinadas por el tipo qu\u00edmico y la estructura molecular del emulsionante. Cuando un emulsionante se disuelve en agua, sus mol\u00e9culas pueden elevarse a la superficie, al l\u00edmite del agua con el aire, o en una cierta concentraci\u00f3n de grandes agregados llamados micelios, que pueden tener forma esf\u00e9rica de disco o forma de varilla. La superficie del micelio est\u00e1 formada por \u00abcabezas\u00bb polares y el n\u00facleo, por \u00abcolas\u00bb inactivas. Dicho micelio puede disolver una cantidad conocida de mol\u00e9culas neutras de la fase oleosa, y tiene lugar el proceso de solubilizaci\u00f3n. El emulsionante forma una pel\u00edcula protectora alrededor de las part\u00edculas de aceite. <\/span><\/p>\n

La clasificaci\u00f3n qu\u00edmica del emulsionante se establece en base a su diferente ionizaci\u00f3n o disociaci\u00f3n electrol\u00edtica. Muchos emulsionantes son electrolitos y se disocian en agua como aniones con cargas negativas y cationes con cargas positivas. La parte soluble en aceite de la mol\u00e9cula emulsionante puede estar en la zona ani\u00f3nica, y dicho emulsionante se llama ani\u00f3nico o alcalino para formar emulsiones\u00a0viales ani\u00f3nicas (alcalinas). En otro caso, con una carga positiva de la parte activa, la mol\u00e9cula emulsionante se llama cati\u00f3nica y emulsiones – cati\u00f3nicas o \u00e1cidas. <\/span><\/p>\n

Un emulsionante t\u00edpico para las emulsiones viales alcalinas m\u00e1s comunes son las sales de sodio de \u00e1cidos org\u00e1nicos de alto peso molecular. Muchos betunes contienen una proporci\u00f3n significativa de los componentes \u00e1cidos de alto peso molecular en forma de \u00e1cidos asfaltenicos. Para crear dispersiones delgadas de tales betunes, el bet\u00fan l\u00edquido caliente se mezcla en agua con una soluci\u00f3n alcalina de emulsionante calentada, que est\u00e1 en un estado de solubilizaci\u00f3n. Tales betunes, con emulsificaci\u00f3n espont\u00e1nea, se denominan emulsificantes. Para crear emulsiones viales, es decir, sistemas de dispersi\u00f3n fina, es necesario que la tensi\u00f3n superficial de la soluci\u00f3n acuosa sea menor que la tensi\u00f3n del bet\u00fan. Esto se logra introduciendo un emulsionante en el agua, lo que reduce este valor a cero. <\/span><\/p>\n

Para la producci\u00f3n de emulsiones viales de \u00e1cido cati\u00f3nico, todos los betunes pueden considerarse como no emulsionantes y para la emulsificaci\u00f3n espont\u00e1nea, deben agregarse emulsionantes cati\u00f3nicos. En este caso, as\u00ed como para las emulsiones viales alcalinas, es posible obtener emulsiones en las instalaciones m\u00e1s simples, como los mezcladores de paletas. Las aminas de alto peso molecular utilizadas como emulsionantes pueden introducirse en el bet\u00fan calentado a 120 \u00b0 C solo si son lo suficientemente t\u00e9rmicamente estables. La mezcla de amino-bet\u00fan caliente se mezcla luego con una soluci\u00f3n acuosa \u00e1cida (pH 5-6) y se calienta a 90 \u00b0 C. Las cargas activas son positivas – cationes. <\/span><\/p>\n

Para la fabricaci\u00f3n de emulsiones viales a escala industrial, junto con mezcladores de paletas, se utilizan molinos coloidales, que consisten en un disco de rotor de rotaci\u00f3n r\u00e1pida en un estator fijo. La mezcla que consiste en bet\u00fan calentado, emulsionante y agua se impulsa a trav\u00e9s de un espacio estrecho (hasta 0.2-0.3 mm) entre el rotor y el estator. Un homogeneizador de este tipo, triturando el bet\u00fan en las gotas m\u00e1s peque\u00f1as, asegura la correcta orientaci\u00f3n de las part\u00edculas de emulsionante en la interfaz entre el bet\u00fan y las fases de agua. En este caso, el emulsionante se puede introducir en la fase acuosa y para emulsiones viales \u00e1cidas, que son de buena calidad. <\/span><\/p>\n

La principal diferencia entre emulsiones viales alcalinas y \u00e1cidas es el signo de la carga de la gota emulsionante. As\u00ed, en la emulsi\u00f3n ani\u00f3nica, la parte de superficie activa tiene una carga negativa, que est\u00e1 rodeada por cationes de sodio en una soluci\u00f3n alcalina, y muchas capas de la pel\u00edcula acuosa en forma de hidroxilos. Dado que el medio qu\u00edmico de la emulsi\u00f3n alcalina y \u00e1cida es diferente, no pueden mezclarse. Esta mezcla se desintegra r\u00e1pidamente y las part\u00edculas de bet\u00fan se liberan debido a la neutralizaci\u00f3n de las cargas el\u00e9ctricas.<\/span><\/p>\n

\"emulsiones<\/p>\n

En emulsiones viales \u00e1cidas, debido a la ausencia de pel\u00edculas de agua alrededor de las part\u00edculas de bet\u00fan, es posible obtener una concentraci\u00f3n de bet\u00fan de hasta 70% o m\u00e1s, mientras que las emulsiones viales alcalinas permanecen l\u00edquidas a 18-20 \u00b0 C solo a una concentraci\u00f3n de bet\u00fan de hasta 60%. <\/span><\/p>\n

La emulsi\u00f3n \u00e1cida con evaporaci\u00f3n de humedad proporciona una fijaci\u00f3n confiable del bet\u00fan sobre el material mineral, que se compara favorablemente con las emulsiones de bet\u00fan ani\u00f3nicas alcalinas. <\/span><\/p>\n

Durante el tratam\u0131ento de material mineral con emulsiones viales bituminosas, se descomponen en agua y bet\u00fan, que interact\u00faa con la superficie del material mineral, como resultado de lo cual se forma una pel\u00edcula continua. As\u00ed, los principales materiales de piedra tienen cargas positivas activas en la superficie. Cuando se procesan con emulsiones alcalinas, los aniones de las gotitas emulsionantes son atra\u00eddos hacia los cationes del material de piedra b\u00e1sico, lo que asegura la adhesi\u00f3n (adherencia) del bet\u00fan a la superficie del material mineral. En el caso de que los materiales de piedra sean \u00e1cidos (con un contenido de s\u00edlice de m\u00e1s del 62%), que llevan aniones activos en la superficie, que son repelidos de los aniones activos de una emulsi\u00f3n alcalina, la adhesi\u00f3n falla. Para materiales de piedra intermedios (con un contenido de s\u00edlice del 50 al 62%), es caracter\u00edstica la presencia de aniones y cationes en la superficie. <\/span><\/p>\n

Cuando la piedra caliza, la dolomita y otros minerales se tratan con emulsiones viales \u00e1cidas, su superficie se disuelve parcialmente, y en la fase acuosa aparecen iones de calcio e iones carbonato. La acidez disminuye y se produce una reacci\u00f3n entre y con la formaci\u00f3n de compuestos insolubles en agua. Por lo tanto, las emulsiones \u00e1cidas tambi\u00e9n se pueden usar para tratar piedra caliza (con un contenido de s\u00edlice superior al 15%). Las emulsiones alcalinas se utilizan para tratar materiales de piedra b\u00e1sicos e intermedios. Por lo tanto, el rango de materiales de piedra que contienen 15-100% de s\u00edlice procesada por emulsiones \u00e1cidas es m\u00e1s amplio que el rango de materiales (con s\u00edlice de 0 a 62%) procesados por emulsiones alcalinas. <\/span><\/p>\n

La velocidad de descomposici\u00f3n de las emulsiones viales est\u00e1 determinada por las propiedades de la emulsi\u00f3n y el material mineral, as\u00ed como por las condiciones clim\u00e1ticas. El grosor de la capa o base de recubrimiento tratada tambi\u00e9n es importante. Las principales causas de la descomposici\u00f3n de la emulsi\u00f3n cuando entra en contacto con el material mineral son principalmente los procesos f\u00edsico-mec\u00e1nicos de interacci\u00f3n entre la emulsi\u00f3n y el material mineral, la absorci\u00f3n de agua por el material mineral y, finalmente, la evaporaci\u00f3n del agua durante la mezcla de la emulsi\u00f3n y el material mineral y durante la formaci\u00f3n del recubrimiento o base. <\/span><\/p>\n

La presencia en la emulsi\u00f3n de sustancias tensioactivas (emulsionante y agua) y la baja viscosidad de estas \u00faltimas proporcionan una buena humectaci\u00f3n de la superficie de escombros, grava y suelo. Cuando la emulsi\u00f3n entra en contacto con ellos, la adsorci\u00f3n ocurre principalmente del emulsionante, y luego del bet\u00fan o alquitr\u00e1n. Por lo tanto, las mol\u00e9culas emulsionantes se unen al bet\u00fan o alquitr\u00e1n a 10 materiales minerales. Debido a la adsorci\u00f3n del emulsionante, su concentraci\u00f3n en la emulsi\u00f3n disminuye, la integridad de las pel\u00edculas protectoras del emulsionante alrededor del bet\u00fan o gotitas de alquitr\u00e1n se ve afectada y, como resultado, se fusionan. El agua se separa m\u00e1s intensivamente, cuanto m\u00e1s vigorosamente y en mayores cantidades se absorbe el emulsionante en la superficie del material mineral.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Las emulsiones viales son sistemas coloides dispersos en los que un l\u00edquido en forma de las gotas m\u00e1s peque\u00f1as se dispersa (fragmenta) en otro l\u00edquido que es inmiscible con \u00e9l. Tales l\u00edquidos inmiscibles pueden ser bet\u00fan o alquitr\u00e1n y agua. En emulsiones viales, el contenido de bet\u00fan o alquitr\u00e1n es del 50-65%. Las emulsiones enLeer m\u00e1s <\/a><\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":20331,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"footnotes":""},"categories":[2391],"tags":[],"class_list":["post-20333","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-produccion-de-betun"],"acf":[],"language":"es","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20333","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20333"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20333\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20331"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/globecore.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}