En el artículo de hoy te aclararemos el concepto de bitumen, tipos y sus usos, tanto a nivel general como en el sector de la construcción.

Por cierto, también añadiremos un punto en el que te explicaremos cómo aplicar materiales bituminosos con airless (como no podría ser de otra manera). 😀

Pues bien, empecemos por el principio:

Qué es el bitumen

El bitumen o betún es un material altamente viscoso de color negro formado por diversas sustancias orgánicas, principalmente hidrocarburos. La materia prima principal son las arenas bituminosas, obtenidas de la explotación petrolera.

Aunque se trata de un material sólido o altamente viscoso, es fácilmente maleable con la aplicación de calor. Esta facultad le ha posibilitado convertirse en un material útil para diversas aplicaciones, entre ellas la construcción.

Tipos de bitumen

Son mezclas de hidrocarburos naturales, pirogenados (sometidos a tratamientos de calor), o combinaciones de ambos. Pueden presentar diversos estados: gaseosos, líquidos, semisólidos, y sólidos. Además pueden producirse de forma natural o artificial.

Bitúmenes naturales

Se encuentran en la naturaleza, mezclados con arena o arcilla, o pegados en rocas. El origen de este tipo de bitumenes se encuentra en el petróleo que ha subido a la superfície, a través de fisuras. Con el tiempo los materiales más ligeros se evaporaron, quedando los componentes de mayor viscosidad.

Bitúmenes artificiales

Se obtienen a partir del petróleo sometiendo al mismo, a un proceso de destilación con el que se obtienen aceites pesados y grasas.

Cabe destacar dentro de los diversos tipos de betunes, algunos de ellos de especial interés como los bitúmenes asfálticos. Estos betunes, preparados por destilación de hidrocarburos naturales, se presentan como sólidos o semisólidos a temperatura ambiente por lo que para poder usarlos en obra, es precisos calentarlos a fin de reducir su viscosidad.

También es importante nombrar otro tipo de bitúmenes artificiales, como emulsiones bituminosas o los bitúmenes fluidificados.

Bitúmenes fluidificados

Se obtienen mezclando betunes duros con aceites ligeros (queroseno, gasolina, etc.). Su ventaja es que pueden utilizarse sin tener que calentarlos y los disolventes empleados tienen como única misión facilitar el trabajo en obra, ya que se eliminan en el proceso de curado. Para reducir su viscosidad, puede emulsionarse con agua, facilitando así su uso en condiciones de lluvia, humedad o bajas temperaturas.

Existen dos grupos de betunes fluidificados: RC (curado rápido) que emplean como disolvente gasolinas o naftas muy volátiles y MC (curado medio), que utilizan queroseno o petróleo.

Emulsiones Bituminosas

Es una mezcla de líquidos no miscibles, o dicho de otra forma que no se mezclan al 100%. Si se mezclan y agitan betún fundido y agua caliente se obtiene una emulsión, pero, en cuanto está en reposo las partículas dispersas empiezan a unirse hasta que se produce la separación del betún y el agua, lo que se denomina como emulsión rota. A fin de conseguir emulsionesestables, se emplea un tercer producto llamado “emulsionante” cuya finalidad es rodear las partículas del betún impidiendo su unión, y por consiguiente evitando que la emulsión se rompa.

Al colocar en obra la emulsión y en contacto con los áridos, se produce la rotura de la misma. Es decir, las partículas se vuelven a juntar formando una película continua que une al árido. Por ello existen varios tipos de emulsiones de rotura: rápida (R), media (M) y lenta (L). Además las especificaciones españolas distinguen dos grupos de emulsiones: las aniónicas (A) y las catiónicas (C).

Algunos expertos clasifican de diferente forma los tipos de betunes en función de su utilización:

  • Imprimadores: Se utilizan para la preparación de superficies
  • Pegamentos bituminosos y adhesivos: que se utilizan para la unión de productos o elementos de la impermeabilización
  • Másticos y armaduras bituminosas, que se utilizan para la realización in situ de la impermeabilización
  • Materiales para el sellado de juntas; y productos prefabricados tales como las láminas y las placas

¿Es lo mismo el bitumen que el alquitrán?

No. Aunque son materiales muy similares, su principal diferencia está en que el betún se produce a través de la destilación del petróleo, mientras que el alquitrán se obtiene a partir de hulla, esquistos, lignito o madera. La hulla es el compuesto más utilizado en la obra.

Propiedades del bitumen asfáltico

Para el estudio de las propiedades de los betunes asfálticos, no es suficiente con un análisis químico elemental, sino que se requiere un minucioso estudio de sus propiedades físico-químicas.

Penetración

El grado de penetración es la unidad de medida de la consistencia del producto. La consistencia de un bitumen puede variar en función de las condiciones ambientales, variando entre líquido, semisólido o sólido. La consistencia varía con la densidad de un producto bituminoso aumenta a medida que disminuyendo la consistencia al aumentar la densidad.

Susceptibilidad Térmica

Aunque se trata de un producto originariamente sólido, es a su vez maleable. Esto se consigue a través de las variaciones térmicas. En este caso, con la aplicación de calor.

Punto de reblandecimiento

Al aumentar la densidad, la penetración disminuye. Esto supone un aumento del punto de reblandecimiento.
Un ensayo para su medida es el de anillo y bola (A y B) que consiste en aumentar la temperatura, midiendo cuando la bola llega al fondo del recipiente arrastrando el producto bituminoso.

Índice de Penetración

Valor que da la susceptibilidad térmica de los betunes y se obtiene de otros dos ensayos: el punto de reblandecimiento y el de penetración.

Envejecimiento

Los betunes se ponen en obra en estado líquido. Luego van endureciendo y crece la viscosidad. Este fenómeno tiene lugar hasta llegar a una dureza determinada. A partir de ahí, la cohesión disminuye y el producto se vuelve frágil, muy sensible a los esfuerzos bruscamente aplicados y a las deformaciones rápidas.

Punto de Fragilidad Fraas

El ensayo se aplica a los materiales sólidos o semisólidos y consiste en recubrir una placa de acero con una película del material y someterla a diversos cambios de temperatura. La temperatura en la cual se observa la primera fisura o rotura en la superficie de la película es lo que se denomina el Punto de Fragilidad Frass.

Aplicaciones del bitumen

Las aplicaciones del betún asfáltico son numerosas. Estas están enfocadas en conseguir una impermeabilización óptima de, por ejemplo:

  • Sellado en la construcción de carreteras
  • Impermeabilización de edificios y otras construcciones, como presas, canales,..
  • Sellado de techos y tejados,
  • Obras con el objeto de prevenir la acción del desplazamiento del agua,
  • Impermeabilización de edificios, de canales, presas,…

¿Con qué maquinaria airless se puede aplicar bitúmenes?

La aplicación de bitúmenes es compleja y laboriosa. Con el uso de la tecnología airless, sin embargo, este proceso puede simplificarse significativamente y manejarse de forma rápida y limpia. La aplicación de betún se usa principalmente cuando las paredes exteriores y del sótano deben protegerse de la humedad. El material es viscoso y duro y puede ser difícil de aplicar. El vídeo muestra la aplicación de bitumen con una máquina Graco Airless.

Por norma general, la aplicación de betún requiere un equipo equipo airless muy potente.

En el vídeo de ejemplo, se puede apreciar que el trabajador está utilizando una máquina Graco Mark V. Este equipo de pintura tiene un caudal máximo de 4,3 l /min y genera una presión de trabajo máxima de 220 bares.

máquina graco mark v seminueva

 

Maquinaria airless para bitumenes

 

En nuestro ejemplo, el material se aplicó una presión de trabajo de 180 bares. La boquillas airless utilizada fue una 427.

Sin embargo, los revestimientos bituminosos disponibles en el mercado difieren en su viscosidad. Por lo tanto, puede darse la circunstancia de que el material de otro fabricante requiera boquillas diferentes o más potencia de la máquina.

Por lo tanto, hay que verificar siempre los requisitos exactos en la hoja de datos técnicos del fabricante de la pintura bituminosa. Si no hay instrucciones en la hoja de datos técnicos del fabricante, se recomienda consultar al soporte técnico del fabricante del betún.

Así, las condiciones óptimas (presión máxima recomendada, tamaño de la boquilla recomendada) pueden ser aprendidas para la pulverización del material.