Envejecimiento acelerado de ligantes en película delgada rotatoria y en vasija de presión

Fundamento

El envejecimiento de corto plazo se simula con el ensayo de película delgada rotatoria: se colocan cantidades definidas de ligante en botellas de vidrio que giran dentro de un horno a temperatura elevada mientras un chorro de aire caliente entra en cada botella en el momento en que pasa por la boquilla; la película delgada en movimiento continuo expone al ligante al aire de manera renovada y reproduce en poco tiempo el envejecimiento que ocurre en el mezclador de la planta. De este ensayo salen la pérdida de masa, que es un indicador de volatilización, y el residuo envejecido, sobre el que se hacen los demás ensayos. El envejecimiento de largo plazo se simula en la vasija de presión: el residuo del ensayo anterior se coloca en bandejas dentro de una vasija a presión elevada de aire y a temperatura controlada durante veinte horas, condiciones que aceleran la oxidación y reproducen varios años de servicio. Al residuo obtenido se le determinan las propiedades reológicas a temperatura intermedia y baja, que son las que gobiernan la fisuración. Se evalúan además índices de envejecimiento, definidos como la relación entre una propiedad después y antes del envejecimiento, y se emplea la espectroscopía infrarroja para cuantificar la formación de grupos carbonilo y sulfóxido, que son la huella química de la oxidación.

Matriz (en qué muestra)

Cementos asfálticos y modificados a ensayar en su envejecimiento; ligantes de distintas procedencias en comparación; ligantes con aditivos rejuvenecedores; ligantes recuperados de pavimentos en servicio

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Horno de película delgada rotatoria con carrusel, control de temperatura y caudal de aire; vasija de presión de envejecimiento con control de presión y temperatura; balanza analítica; espectrómetro infrarrojo por transformada de Fourier con accesorio de reflectancia total atenuada; estufa.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Aire comprimido limpio y seco; nitrógeno; solventes de recuperación y de limpieza; materiales de referencia.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Botellas de vidrio normalizadas; bandejas de la vasija; pinzas; desecador; portamuestras del infrarrojo.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Botellas y bandejas; aire y gases; solventes; muestras.

Unidad

kg · pérdida de masa (%) · propiedades del residuo antes y después de cada etapa · índice de envejecimiento por propiedad · índices de carbonilo y de sulfóxido por infrarrojo · temperatura, presión y tiempo aplicados

Rango de referencia

La pérdida de masa admisible en el ensayo de película delgada rotatoria está limitada por la especificación y es de fracciones de por ciento; los índices de envejecimiento permiten comparar ligantes de distintas procedencias que en estado original parecen equivalentes

Norma que lo exige

Los pliegos de especificaciones técnicas viales y las normas de especificación de ligantes, que definen los requisitos sobre el residuo envejecido y no solo sobre el ligante original; las normas de clasificación por grado de desempeño, que incorporan ambas etapas de envejecimiento; los contratos de provisión que fijan límites sobre la pérdida de masa y sobre el índice de envejecimiento

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales de ensayo de película delgada rotatoria y de envejecimiento en vasija de presión, con sus temperaturas, tiempos y caudales; las normas de especificación que definen los criterios sobre los residuos envejecidos; las guías sobre índices de envejecimiento y sobre seguimiento por espectroscopía infrarroja; los procedimientos de calibración de los equipos

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales de envejecimiento de ligantes asfálticos vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Decenas de gramos por ensayo, y el residuo alimenta los ensayos siguientes

Conservación y transporte

El caudal de aire y la temperatura del horno rotatorio se verifican con instrumentos independientes: son los dos parámetros que definen cuánto envejece la muestra, y una desviación pequeña cambia el resultado de toda la clasificación. Las botellas se cargan con la masa exacta especificada y se manipulan con pinzas. El residuo se homogeneiza antes de fraccionarlo, ya que la película envejecida y el interior no son iguales. La vasija se lleva a presión y se despresuriza según el procedimiento, dado que una despresurización rápida produce espumado del ligante.

Límite de detección típico

La pérdida de masa se determina con resolución de milésimas de por ciento con balanza analítica

Incertidumbre típica

Del orden del 10 % en los índices de envejecimiento; la reproducibilidad depende críticamente del control de temperatura y de caudal

Área

Materiales/industrial; Construcción; Química analítica

Fecha de última actualización: 10/9/2026