. ' ^* - X Composición emulsificante para preparar emulsiones de asfalto en agua. Campo Técnico *» f - a presente mvención se refiere a la preparación de emulsiones de asfalto en agua, de rompimiento medio, lento y superestables, para usarse en mezclas densas en frío, mezclas
-? 5 abiertas, reciclado de pavimentos, morteros asfálticos o slurry seáis, microcarpetas y otros
son ampliamente usados desde hace mucho tiempo, en aplicaciones tales como: pavimentación t . de caminos, carreteras, calles y vialidades; sellado e impermeabilizado de techos y azoteas; y ,_ . *_. 1 _? - x •• '. -___> algunas otras. Sin embargo, debido a su apariencia y propiedades físicas a temperatura ^ ambiente, sujtnanejo como tal es muy difícil, por lo que se han venido poniendo en práctica algunos métodos o maneras de uso, como son: calentamiento del asfalto a una temperatura tal que el mismo sea fluido y permita su manejo; uso de solventes mezclados con el asfalto, de , * * » _. manera tal que la mezcla resultante, comúnmente denominada rebajado asfáltico, sea fluida y
permita su manejo; o la preparación de emulsiones de asfalto en agua, comúnmente denominadas emulsiones asfálticas, mediante el uso de surfactantes, comúnmente : - *. - • *. * • denominados emulsificantes, y energía mecánica para dispersar el asfalto en el agua, normalmente proporcionada mediante un molmo coloidal, o algún dispositivo mecánico _ ^- . . - apropiado. Este último método ofrece ventajas sobre los dos anteriores, en el sentido de que, al
momento de la aplicación, la emulsión se puede manejar a temperatura ambiente, y mantenerse fluida, siendo su manejo mucho más conveniente que el del asfalto a altas temperaturas; y además, que no se usan solventes, lo cual es muy conveniente desde el punto úe vista de costo, y de protección y control de la contaminación ambiental, ya que dichos solventes finalmente se evaporan y se emiten a la atmósfera. 30 Existen muchos tipos de emulsiones asfálticas, dependiendo de las diferentes aplicaciones
A
particulares; por ejemplo, en construcción y/o mantenimiento de carreteras o vialidades, se
que en algunas ocas ones se mane an como una clas cación aparte, y en a gunas otras incluyen en las de rompimiento lento. Esta clasificación se basa en el tiempo de rompimiento de la emulsión; siendo éste tiempo de rompimiento, el tiempo en que la emulsión rompe, después de entrar en contacto con el material pétreo o agregado pétreo. El rompimiento de la emulsión consiste en la separación del agua que es la fase dispersante, y el asfalto que es la fase dispersa, el cual se deposita sobre la superficie del agregado, formando la mezcla asfaltóagregado que constituirá la carpeta asfáltica, o la capa del sello o tratamiento superficial, de que se trate según sea el caso. La mezcla agregado-asfalto, comúnmente denominada mezcla asfáltica, puede tener componentes adicionales, dependiendo del caso y de la aplicación específica. Cada uno de éstos tipos de emulsiones asfálticas se utiliza para uno o más usos - í específicos, por ejemplo las de rompimiento rápido se usan en sellos o riegos de gravilla, X '" sellos de arena, y otros tratamientos superficiales, en los cuales la emulsión se deposita, en una . <_. » capa delgada, sobre la superficie a sellar, y acto seguido se deposita sobre la misma, una capa del agregado (gravilla, arena, etc., según sea el caso), y la emulsión debe romper muy rápido, después del contacto con el agregado, para poder abrir al tráfico. Las de rompimiento medio, _• *. permiten unos minutos antes de romper, después de mezclarse con el agregado pétreo, en la preparación de mezclas asfálticas con algunos agregados limpios o de equivalente de arena i. > • t altos. Las de rompimiento lento, permiten un tiempo mas largo de mezclado, después de mezclarse con el agregado pétreo, en la preparación de mezclas asfálticas densas o abiertas, o en la preparación de algunos tipos de tratamientos superficiales, como los morteros asfálticos i - -i o slurry seáis, y la microcarpeta. Las emulsiones superestables permiten un tiempo de _ • * . mezclado con agregados pétreos todavía mas largo, lo que permite usarlas en mezclas asfálticas densas con materiales más difíciles o sucios, de equivalente de arena mas bajo, . . . -** hechas en el lugar o en planta; también en morteros asfálticos a temperaturas ambientes altas.
Algunas emulsiones de éste tipo se usan en mezclas para impermeabilizar, ya que permiten la incorporación de cargas, sin romper. _ Las emulsiones asfálticas también se pueden clasificar según la naturaleza iómca del
f
émulsificante utilizado, y pueden ser: catiónicas, aniónicas, no iónicas y anfotéricas. Las catiónicas son last mas utilizadas en la aplicación de carreteras y vialidades, sobre todo en las de rompimiento rápido, ya que por la carga positiva que le confiere el emulsificante al glóbulo de asfalto, el asfalto es atraído a la superficie del agregado, resultando en una mejor adherencia., y en una mayor resistencia de la mezcla asfáltica. Las aniónicas y las no iónicas x * * - il son mas utilizadas en mezclas impermeabilizantes, ya que no hay atracción entre la superficie de las cargas o fillers, o de los agregados, y los glóbulos de asfalto, lo que permite la estabil 'idad de las m _ ez .clas de emulsi *ón con cargas. Cuando se usan éste tipo de emulsiones en *- - - -• . , y ? . mezclas asfálticas para carreteras o vialidades, permiten buen tiempo de mezclado, pero la adherencia es mala y la resistencia de la mezcla también; incluso en condiciones ambientales de humedad alta y baja temperatura, pueden no romper en tiempos largos, dificultando la terminación de la obra y la apertura al tráfico. Es decir, es difícil tener una emulsión asfáltica de rompimiento medio, lento o superestable, que cumpla todos los requisitos para preparar mezclas asfálticas, como son: que mezcle bien con diferentes tipos de agregados, permitiendo suficiente tiempo de mezclado; que una vez hecha la mezcla rompa bien y que tenga buena
* !X »• , _. rX adherencia con el agregado, y que resulte en una mezcla asfáltica con buena resistencia y buen cubrimiento: además ésta emulsión debe tener buena estabilidad, durante su transportación y almacenamiento, de tal manera que no rompa antes de usarse, y permita su manejo; y cumplir las especificaciones de calidad respectivas, como son las establecidas por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes de México (SCT); por la American Society for Testing and
.. ,. - ^ * - yi Materials (A.STM); y por la American Association of State Highway and Transportation Officials (ÁÁSHTO); especialmente para los parámetros de Viscosidad a 25°C, en segundos Saybolt Furol, de 20.0 mínimo para emulsiones de rompimiento lento RL-2K, RL-3K (SCT), CSS-1 y CSS-lh (ASTM y AASHTO); Asentamiento a 5 días, en por ciento, de 5.0 máximo para emulsiones de rompimiento lento RL-2K y RL-3K (SCT); y Estabilidad al Almacenamiento a 24 horas, en por ciento, de 1.0 máximo para emulsiones de rompimiento lento CSS-1 y CSS-lh (ASTM y AASHTO); medidos según los métodos de ASTM D 244. Existen varios métodos propuestos para mejorar la estabilidad de las emulsiones para ser usadas en mezclas asfálticas, y para mejorar los tiempos de mezclado y la adherencia del asfalto al agregado y la resistencia de la mezcla final. En la patente MX 199,965 y USP
,928,418 de Kao Corporation se divulga la preparación de una emulsión asfáltica, usando un emulsificante catiónico, un compuesto polifenólico, un dispersante polimérico aniónico o ácido hidroxicarboxílico, y un sacárido, alcohol de azúcar o alcohol polihídrico; que tiene una excelente estabilidad al almacenamiento y que permite muy buenos tiempos de mezclado con agregados pétreos, en la preparación de mezclas asfálticas, con muy buena adherencia entre asfalto y agregado, resultando en mezclas asfálticas con muy buena resistencia. Siguiendo los métodos propuestos en dicha patente para la preparación de emulsiones, se obtienen emulsiones asfálticas que cumplen todas las especificaciones de calidad y propiedades mencionadas antes, como estabilidad, viscosidad, tiempo de mezclado con agregados pétreos, * * =*-facilidad para controlar el tiempo de rompimiento, adherencia del asfalto al agregado y resistencia y durabilidad de la mezcla asfáltica en el pavimento; con la mayoría de los asfaltos disponibles; sin embargo con algunos asfaltos de los que se pueden llamar duros, y que se caracterizan por tener valores de penetración, a 25°C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM D5, de 60 a 65 décimas de milímetro o menores, se tienen problemas de estabilidad de la emulsión, reflejada en Asentamiento a 5 días alto, mayor de 5.0 %, algunas veces hasta 20.0 % o más; en Estabilidad al Almacenamiento a 24 horas alto, mayor de 1.0 %, algunas veces hasta 4.0 % o más; y también en Viscosidad a 25 °C baja, menores de 20.0 segundos Saybolt-Furol, entre 15.0 y 19.0, dependiendo de las condiciones; y al hacer las mezclas asfálticas con algunos agregados pétreos, el mezclado y cubrimiento del agregado por el asfalto no es tan bueno; por lo que en algunos lugares, donde la disponibilidad de éste tipo de asfaltos duros, que se caracterizan por tener valores de penetración, a 25°C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM D5, de 60 a 65 décimas de milímetro o menores, pudiera en un momento dado ser mayor a la de asfaltos mas blandos, es muy conveniente poder contar con procedimientos, emulsificantes y composiciones emulsificantes que permitan usar todos los asfaltos disponibles, incluyendo los mencionados asfaltos duros, y obtener emulsiones asfálticas que cumplan todas las especificaciones de calidad y propiedades mencionadas antes, como son: que mezclen bien con diferentes tipos de agregados, permitiendo suficiente tiempo de mezclado; que una vez hecha la mezcla rompan bien y que tengan buena adherencia con el agregado, y que resulte en una mezcla asfáltica con buena resistencia y buen cubrimiento; además éstas emulsiones deben tener buena estabilidad, durante su transportación y
almacenamiento, de tal manera que no rompan antes de usarse, y permitan su manejo. Descripción de la Invención Objetivos de la invención Un emulsificante o composición emulsificante para fabricar emulsiones de asfalto en agua, de rompimiento medio, lento y superestables, para usarse en mezclas densas en frío, mezclas abiertas, reciclado de pavimentos, morteros asfálticos o slurry seáis, microcarpetas y otros usos similares, teniendo dichas emulsiones excelente estabilidad y susceptibilidad de mezclarse con agregados, y usando para preparar dichas emulsiones diferentes tipos de asfalto, incluyendo asfaltos duros como algunos asfaltos tipo AC-20, con valores de penetración de 60 a 65 décimas de milímetro, a 25 °C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM D5, disponibles en algunas regiones de México. Proceso para la fabricación del emulsificante o composición emulsificante anterior. Emulsiones de asfalto en agua, de rompimiento medio, lento y superestables, para usarse en mezclas densas en frío, mezclas abiertas, reciclado de pavimentos, morteros asfálticos o slurry seáis, mícrocarpetas y otros usos similares, teniendo dichas emulsiones excelente estabilidad y susceptibilidad de mezclarse con agregados, y usando para preparar dichas emulsiones diferentes tipos de asfalto, incluyendo asfaltos duros como algunos asfaltos tipo AC-20, que se caracterizan por tener valores de penetración, a 25°C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM D5, de 60 a 65 décimas de milímetro, disponibles en algunas regiones de México. Proceso para la fabricación de las emulsiones de asfalto. en agua mencionadas en el punto anterior. Descripción detallada de la invención La presente invención se enfocó a resolver el problema de la dificultad de la preparación de emulsiones de asfalto en agua, de rompimiento medio, lento y superestables, con asfaltos ' - __ _ _ - ~í ", -duros, como algunos de los asfaltos tipo AC-20, que se caracterizan por tener valores de penetración, a 25°C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM D5, de 60 a 65 décimas de milímetro, disponibles en algunas regiones de México; de tal manera que se pueda contar con i. composiciones emulsificantes con las cuales se puedan preparar el tipo de emulsiones en cuestión, con todos los asfaltos disponibles, y cumpliendo todos los requerimientos antes mencionados.
Después de un amplio trabajo de investigación, se encontró que se pueden preparar composiciones emulsificantes, con las cuales se pueden preparar emulsiones asfálticas que cumplan con todos los requerimientos mencionados, como son: que mezcle bien con diferentes tipos de agregados, permitiendo suficiente tiempo de mezclado; que una vez hecha la mezcla rompa bien y que tenga buena adherencia con el agregado, y que resulte en una mezcla asfáltica con buena resistencia y buen cubrimiento; además que ésta emulsión tenga buena estabilidad, durante su transportación y almacenamiento, de tal manera que no rompa antes de usarse, y permita su manejo; cumpliendo las especificaciones de calidad respectivas, como son las establecidas por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes de México (SCT); por la American Society for Testing and Materials (ASTM); y por la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO); especialmente para los parámetros de Viscosidad a 25°C, en segundos Saybolt Furol, de 20.0 mínimo para emulsiones de rompimiento lento RL-2K, RL-3K (SCT), CSS-1 y CSS-lh (ASTM y AASHTO); Viscosidad a 50°C, en segundos Saybolt Furol, de 50.0 mínimo para emulsiones de rompimiento medio RM-2K, RM-3K (SCT), CMS-2 y CMS-2h (ASTM y AASHTO);
Asentamiento a 5 días, en por ciento, de 5.0 máximo para emulsiones de rompimiento lento
RL-2K y RL-3K y emulsiones de rompimiento medio RM-2K y RM-3K (SCT); y Estabilidad al Almacenamiento a 24 horas, en por ciento, de 1.0 máximo para emulsiones de rompimiento lento CSS-1 y CSS-lh y emulsiones de rompimiento medio CMS-2 y CMS-2h (ASTM y AASHTO); medidos según los métodos de ASTM D 244. Estas composiciones emulsificantes están constituidas por los siguientes componentes: (A) un surfactante o emulsificante catiónico, (B) un compuesto polifenólico o un glúcido, (C) un ácido inorgánico; y además, uno x> mas de los siguientes componentes: (D) un compuesto humectante o dispersante, (E) un compuesto estabilizador, (F) un ácido orgánico y (G) un dispersante polimérico aniónico o ácido hidroxicarboxílico; y agua como dispersante. El surfactante catiónico (A), tiene la función básica de emulsificar, es decir reducir la tensión interfacial asfalto-agua, y dar carga eléctrica a la partícula, para que el asfalto pueda formar glóbulos pequeños y dispersarse en el agua. El componente (A) en la composición emulsificante de la presente invención, puede ser uno, o una mezcla de dos o más miembros del grupo consistente de: aminas alifáticas representadas por la fórmula siguiente:
Ri \ N-(A-NR3)P- R4 / R2 donde Ri representa un grupo hidrocarburo, saturado o insaturado, conteniendo de 8 a 22 átomos de carbono, R2 representa un grupo hidrocarburo, saturado o insaturado, conteniendo de 8 a 22 átomos de carbono, un átomo de hidrógeno, o un grupo representado por la fórmula: (AO)m-H, donde AO representa un grupo óxido de alquileno conteniendo 2 o 3 átomos de carbono, y m es un número de 1 a 30; R3 es un átomo de hidrógeno, o un grupo representado por la fórmula: (AO)m-H, ya definido anteriormente; R es un átomo de hidrógeno, o un grupo representado por la fórmula: (AO)m-H, ya definido anteriormente; A es un grupo etileno o propileno, y p es un entero entre 0 y 5; imidazolinas, conteniendo uno o dos grupos hidrocarburos, saturados o insaturados, de 7 o más átomos de carbono cada uno, de preferencia de 8 a 22 átomos de carbono cada uno; amidoaminas conteniendo un grupo hidrocarburo, saturado o insaturado, de 7 o más átomos de carbono, de preferencia de 8 a 22 átomos de carbono. El componente (A) en la composición emulsifícante de la presente invención, se usa preferentemente en una relación de 1 a 50 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, y mas preferentemente de 10 a 30 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El compuesto polifenólico o el glúcido (B), tiene la función de formar un coloide protector y retardar el rompimiento de la emulsión una vez mezclada con el agregado pétreo, además de mejorar la adherencia asfalto-agregado, y aumentar la resistencia de la mezcla asfáltica resultante. El componente (B) en la composición emulsificante de la presente invención, puede ser al menos un compuesto polifenólico, seleccionado del grupo formado por: compuestos taninos, ácido tánico, hidroquinona, catecol, resorcinol, pirogalol, ácido galotánico, ácido gálico, quebracho, mimosa, acacia, cascalote; y/o un glúcido, seleccionado del grupo formado por: glucosa, sacarosa, melasa, fructuosa. El componente (B) en la composición emulsificante de la presente invención, se usa preferentemente en una relación de 1 a 50 partes, por 100
partes de la composición emulsificante, y mas preferentemente de 10 a 40 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El ácido inorgánico (C), tiene la función de neutralizar al emulsificante (A), produciendo así el surfactante catiónico propiamente dicho, así como permitir su dispersión en la composición emulsificante. El componente (C) en la composición emulsificante de la presente invención, puede ser un ácido seleccionado del grupo formado por ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido nítrico. El componente (C) en la composición emulsificante de la presente invención, se usa preferentemente en una relación de 1 a 50 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, y mas preferentemente de 5 a 30 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El compuesto humectante o dispersante (D), tiene la función de ayudar a la dispersión del surfactante (A) en la composición emulsificante, además de mejorar la habilidad de la emulsión para mezclarse con el material pétreo. El componente (D) en la composición emulsificante de la presente invención, es un compuesto humectante o dispersante seleccionado del grupo formado por: monoetilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, poliglicol de peso molecular de 200 a 10,000, sorbitol, glicerol, alcohol isopropílico. El componente (D) en la composición emulsificante de la presente invención, se usa preferentemente en una relación de 0 a 30 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, y mas preferentemente de 1 a 10 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El compuesto estabilizador (E), y el ácido orgánico (F), tienen la función de estabilizar la emulsión, mejorando sus propiedades como viscosidad, asentamiento. El componente (E) en la composición emulsificante de la presente invención, es un compuesto estabilizador seleccionado del grupo formado por carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa. El componente (F) en la composición emulsificante de la presente invención, es un ácido orgánico, seleccionado del grupo formado por: ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido hexóico,. ácido 2 Etil Hexoico¿ ácido oxálico, ácido cítrico. El componente (E) en la composición emulsificante de la presente invención, se usa preferentemente en una relación de 0 a 10 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, y más preferentemente de 0.1 a 2 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El componente (F) en la composición emulsificante de la presente invención, se
usa preferentemente en una relación de O a 30 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, y más preferentemente de 1 a 15 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El uso de uno de los componentes (D), (E) o (F), o una combinación de dos de ellos, o de los tres, ayuda a mejorar la estabilidad de las emulsiones. El dispersante polimérico aniónico o ácido hidroxicarboxílico (G), tiene la función de dispersar materiales inorgánicos; lo cual ayuda a mejorar la habilidad de la emulsión para mezclarse con agregados pétreos que contienen materiales muy finos o arcillas, o cuando se usan fillers o cargas como carbonato de calcio, cemento, etc.; también sirve para que la emulsión pase la prueba de Miscibilidad con Cemento Portland, que puede estar incluida en las especificaciones aplicables. El componente (G) en la composición emulsificante de la presente invención, es un compuesto dispersante polimérico aniónico o ácido hidroxicarboxílico seleccionado del grupo formado por: copolímeros de ácidos policarboxílicos y sus sales solubles, ácidos ligninsulfónicos y sus sales solubles, y/o ácido glucónico y sus sales solubles, ácido cítrico y sus sales solubles. Sus sales solubles significa sal de sodio o similar. El componente (G) en la composición emulsificante de la presente invención, se usa preferentemente en una relación de 0 a 10 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, y mas preferentemente de 0.05 a 2 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. El agua utilizada en la composición emulsificante de la presente invención, tiene la función de disolver o dispersar los diferentes componentes de la misma; ? se usa preferentemente en una relación de 20 a 60 partes, por 100 partes de la composición emulsificante, más preferentemente de 30 a 50 partes, por 100 partes de la composición emulsificante. Uno de los hallazgos de la investigación que dio origen a la presente invención, y que es parte relevante de la misma, es el efecto de las insaturaciones del grupo hidrocarburo del surfactante (A), en la estabilidad de las emulsiones, específicamente en su viscosidad y asentamiento, de tal manera que los mejores resultados se obtuvieron con aminas, amidoaminas y/o imidazolinas cuyos grupos hidrocarburos son mezclas derivadas de aceites y grasas naturales, como son: sebo de res, aceite de soya, sebo de res hidrogenado, tall oil, aceite de coco, etc. Otro de los hallazgos del trabajo de investigación que dio origen a la presente invención, es
que, a diferencia de lo divulgado en la patente a la que se hace referencia en el apartado de Estado de la Técnica, sí es posible usar monoaminas y diaminas, como parte del grupo de aminas contenido en (A), siempre que se seleccione una mezcla apropiada con el nivel adecuado de insaturaciones en el grupo hidrocarburo, o se use uno de los componentes (D), (E) o (F) adecuado, o una combinación adecuada de los mismos. El proceso para la fabricación de la composición emulsificante de la presente invención, consiste en la adición secuencial de cada uno de los componentes a la cantidad requerida de agua, siempre bajo agitación, y dando el tiempo suficiente para alcanzar la homogeneización. La temperatura que se debe mantener durante el proceso puede ser desde temperatura ambiente hasta 90 °C, y preferentemente de 40 °C a 70 °C . La secuencia de adición de los componentes básicos (A), (B), (C), es preferentemente: A-C-B, B-C-A, C-A-B o C-B-A. La adición del componente opcional (D) se hace preferentemente junto con el componente (A), mediante una mezcla previa con el mismo. La adición del componente opcional (E), se hace preferentemente antes de la adición de cualquier otro componente. La adición del componente opcional (F), se hace indistintamente antes o después de cualquiera de los componentes básicos (A), (B) o (C). La adición del componente opcional (G), se hace al final, previa dilución en una porción adecuada del total del agua. La emulsión asfáltica de la presente invención, comprende asfalto, agua, la composición emulsificante de la presente invención, y opcionalmente algún otro componente, como puede ser: un polímero natural o sintético, mezclado previamente con el asfalto, o incorporado en forma de emulsión, durante el proceso de preparación de la emulsión; una sal, como puede ser cloruro de calcio; un compuesto estabilizador, como puede ser carboximetilcelulosa; o un aditivo modificador del asfalto, previamente mezclado con el asfalto, como puede ser diesel, nafta, keroseno, aceite o grasa mineral o vegetal o algún derivado de los mismos, que sirve para facilitar la emulsificación del asfalto, y mejorar la viscosidad de la emulsión y la penetración del residuo de la destilación de la misma. El agua utilizada en la emulsión asfáltica de la presente invención, es agua cruda con una dureza máxima de 1000 ppm como carbonato de calcio, y preferentemente agua suavizada; y se usa preferentemente en una relación de 10 a 65 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de 20 a 50 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. El asfalto utilizado en la emulsión asfáltica
de la presente invención es cualquier asfalto típico disponible comercialmente, preferentemente los que tienen valores de penetración entre 60 y 120 décimas de milímetro, a 25 °C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM, incluyendo los denominados AC-20, AC-10 y AC-5 disponibles en México y sus equivalentes en otros países; y se usa preferentemente en una relación de 35 a 90 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de 50 a 80 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. La composición emulsificante utilizada en la emulsión asfáltica de la presente invención, es la composición emulsificante objeto de ésta invención, y ya descrita previamente; y se usa preferentemente en una relación de 0.1 a 20 partes de la composición emulsificante por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de 0.5 a 5 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. Uno de los componentes opcionales que puede contener la emulsión son: látex de hule natural o polímero sintético, preferentemente SBR, SBS, EVA y se usa preferentemente en una relación de 0 a 10 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de 1 a 5 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. Otro de los componentes opcionales que puede contener la emulsión asfáltica es una sal, preferentemente cloruro de calcio; y se usa preferentemente en una relación de 0 a 10 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de
0.1 a 5 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. Uno más de los componentes opcionales que puede contener la emulsión asfáltica es un compuesto estabilizador, preferentemente
- carboximetilcelulosa; y se usa preferentemente en una relación de 0 a 10 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de 0.01 a l partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. Otro más de los componentes opcionales que puede contener la emulsión asfáltica es un aditivo modificador del asfalto como puede ser diesel, nafta, keroseno, aceite o grasa mineral o vegetal o algún derivado de los mismos; y se usa preferentemente en una relación de 0 a 20 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica, más preferentemente de 0.5 a 5 partes, por 100 partes de la emulsión asfáltica. El proceso para preparar la emulsión asfáltica de la presente invención consiste en lo siguiente: la cantidad requerida de asfalto se calienta preferentemente a una temperatura de 110 °C a 190 °C, mas preferentemente a una temperatura de 135 °C a 145 °C; separadamente se prepara una solución con la cantidad de agua requerida y la cantidad de la composición emulsificante requerida, agitando el tiempo suficiente para obtener una dispersión homogénea,
y manteniendo una temperatura entre 30 °C y 60 °C, preferentemente entre 35 °C y 45 °C. A ésta solución, en caso de ser necesario, se le ajusta el pH (potencial hidrógeno) para que su valor esté entre 1.0 y 5.0, preferentemente entre 1.5 y 3.0. Para hacer éste ajuste se utiliza un ácido inorgánico, preferentemente ácido clorhídrico al 30 %. Una vez que la solución está lista, y el asfalto a la temperatura prescrita, se mezclan utilizando un dispositivo adecuado, que proporcione la energía mecánica requerida, preferentemente un molino coloidal o un homogeneizador. En el caso de que la emulsión contenga un polímero natural o sintético, éste se mezcla previamente al asfalto caliente, o se agrega en forma de emulsión a la solución acuosa de la composición emulsificante. En el caso de que la emulsión contenga una sal, y/o un compuesto estabilizador, éstos se disuelven en la solución acuosa de la composición emulsificante. En el caso de que la emulsión contenga un aditivo modificador del asfalto, éste se mezcla previamente al asfalto caliente. La emulsión así obtenida se deja enfriar hasta temperatura ambiente y después se procede a analizar los parámetros de calidad y a su uso. Ejemplos La presente invención se ilustrará con mas detalle con los siguientes ejemplos; aunque no se deberá considerar que dichos ejemplos limitan el alcance de la presente invención. Se ilustran 11 ejemplos, numerados del 0 al 10; el ejemplo No. 0 se pone como referencia, y corresponde a una emulsión preparada, de acuerdo con la invención divulgada en la patente de Kao Corporation referida en el apartado de Estado de la Técnica, y usando un asfalto AC-20 de Salamanca, con valor de penetración entre 60 y 65 décimas de milímetro, a 25 °C, 100 g y 5 seg, medidos según ASTM D5. Los ejemplos del No.l al No.10 corresponden a emulsiones preparadas de acuerdo con lo descrito en la presente invención, y en todos los casos se preparó primero la composición emulsificante, y después se preparó la emulsión, de acuerdo con los procesos para preparar la composición emulsificante y la emulsión asfáltica, descritos previamente en la descripción detallada de la invención. Una vez preparadas las emulsiones, se dejaron enfriar a temperatura ambiente, y seguidamente se les hicieron las pruebas de calidad, y de mezclado con diferentes tipos de agregados. En la Tabla 1 se reportan las composiciones de las emulsiones, incluyendo los diferentes componentes de la composición emulsificante; y en la Tabla 2 se resumen algunos resultados de las pruebas de calidad y de mezclado con agregados, de dichas emulsiones.
Tabla 2 Resultados de Pruebas de Calidad y de mezclado con agregados.