Los surfactantes tienen amplias aplicaciones en la construcción de pavimentos asfálticos, incluyendo principalmente los siguientes aspectos:
1. Como aditivos de mezcla tibia
(1) Mecanismo de acción
Los aditivos para mezclas tibias son un tipo de surfactante (p. ej., aditivos para mezclas tibias tipo APTL) compuestos de grupos lipofílicos e hidrofílicos en su estructura molecular. Durante la mezcla de mezclas asfálticas, los aditivos para mezclas tibias se rocían en el recipiente de mezcla simultáneamente con el asfalto. Bajo agitación mecánica, los grupos lipofílicos se unen al asfalto, mientras que las moléculas de agua residuales se combinan con los grupos hidrofílicos para formar una película estructural de agua entre los agregados recubiertos de asfalto. Esta película de agua actúa como lubricante, mejorando la trabajabilidad de la mezcla durante la mezcla. Durante la pavimentación y la compactación, la película estructural de agua continúa proporcionando lubricación, aumentando la velocidad de pavimentación y facilitando la compactación de la mezcla. Una vez completada la compactación, las moléculas de agua se evaporan gradualmente y el surfactante migra a la interfaz entre el asfalto y los agregados, reforzando el rendimiento de la unión entre los agregados y el ligante asfáltico.
(2) Ventajas
Los aditivos para mezclas tibias pueden reducir las temperaturas de mezclado, pavimentación y compactación entre 30 y 60 °C, lo que prolonga la temporada de construcción a temperaturas superiores a 0 °C. Reducen las emisiones de CO₂ aproximadamente en un 50 % y las emisiones de gases tóxicos (p. ej., humos de asfalto) en más del 80 %. Además, previenen el envejecimiento del asfalto, garantizan la calidad de la compactación y el rendimiento de la construcción, y prolongan la vida útil de los pavimentos asfálticos. Asimismo, el uso de aditivos para mezclas tibias puede aumentar la producción de las plantas mezcladoras entre un 20 y un 25 % y aumentar la velocidad de pavimentación/compactación entre un 10 y un 20 %, mejorando así la eficiencia de la construcción y acortando el tiempo de construcción.
2. Como emulsionantes asfálticos
(1) Clasificación y características
Los emulsionantes asfálticos son surfactantes que se clasifican, según sus propiedades iónicas, en catiónicos, aniónicos, no iónicos y anfotéricos. Los emulsionantes asfálticos catiónicos se adsorben en áridos con carga negativa mediante cargas positivas, ofreciendo una fuerte adhesión, lo que los hace especialmente adecuados para regiones húmedas y lluviosas. Los emulsionantes aniónicos, si bien son económicos, presentan baja resistencia al agua y están siendo reemplazados gradualmente. Los emulsionantes no iónicos y anfotéricos cumplen con los requisitos de condiciones ambientales especiales. Clasificados por velocidad de demulsificación, incluyen los de fraguado lento (utilizados para lechadas asfálticas y reciclado en frío), fraguado medio (que equilibra el tiempo de apertura y la velocidad de curado) y fraguado rápido (utilizados para el tratamiento de superficies que permite un curado rápido y la apertura al tráfico).
(2) Escenarios de aplicación
Los emulsionantes asfálticos permiten procesos de mezcla y pavimentación en frío que eliminan la necesidad de calentar el asfalto, reduciendo el consumo de energía en más de un 30 %, lo que supone una ventaja significativa en zonas montañosas remotas o en la rápida reparación de vías urbanas. También se utilizan para el mantenimiento preventivo (p. ej., la lechada asfáltica) para reparar pavimentos envejecidos y prolongar su vida útil de 5 a 8 años. Además, facilitan el reciclaje en frío in situ, logrando el 100 % del reciclaje de materiales de pavimento asfáltico antiguo y reduciendo los costes en un 20 %.
3. Mejora de la trabajabilidad del asfalto rebajado y sus mezclas
(1) Efecto
Los surfactantes formulados mediante la combinación de reductores de viscosidad de aceite pesado (AMS) con Span80, al añadirse al asfalto diluido, reducen significativamente la tensión superficial en la interfaz asfalto-árido y disminuyen la viscosidad del asfalto diluido. Esto garantiza un rendimiento óptimo de la mezcla, a la vez que reduce la dosificación de diésel. La incorporación de surfactantes compuestos mejora la esparcibilidad del asfalto sobre superficies de árido, reduce la resistencia durante la pavimentación y aumenta el grado de compactación final de las mezclas de asfalto diluido, mejorando así la uniformidad de la mezcla y el rendimiento de la pavimentación/compactación.
(2) Mecanismo
Los surfactantes compuestos modifican la tensión interfacial líquido-sólido entre el asfalto y los áridos, lo que permite que las mezclas asfálticas mantengan un rendimiento constructivo favorable incluso con una dosis reducida de diluyente. Con una dosis de surfactante del 1,0 al 1,5 %, la mejora en las características de pavimentación y compactación de las mezclas asfálticas diluidas equivale a añadir entre un 4 y un 6 % de diluyente diésel, lo que permite que la mezcla alcance la misma uniformidad de mezclado y trabajabilidad de compactación.
4. Para el reciclaje en frío de pavimentos asfálticos
(1) Mecanismo de reciclaje
Los emulsionantes asfálticos para reciclaje en frío son surfactantes que dispersan el asfalto en micropartículas mediante acción química y las estabilizan en agua. Su función principal es permitir la construcción del asfalto a temperatura ambiente. Las moléculas del emulsionante forman una capa de adsorción orientada en la interfaz asfalto-árido, resistiendo la erosión hídrica, especialmente eficaz para áridos ácidos. Mientras tanto, los componentes de aceite ligero del asfalto emulsionado penetran en el asfalto envejecido, restaurando parcialmente su flexibilidad y aumentando la tasa de reciclaje de los materiales recuperados.
(2) Ventajas
La tecnología de reciclaje en frío permite la mezcla y construcción a temperatura ambiente, lo que reduce el consumo de energía entre un 50 % y un 70 % en comparación con el reciclaje en caliente y disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero. Se ajusta a las exigencias del reciclaje de recursos y el desarrollo sostenible.
Hora de publicación: 09-dic-2025