¿Qué son los materiales bituminosos y cuáles son sus tipos y aplicaciones?

Los materiales bituminosos son sustancias de color negro, caracterizadas por ser sólidas o viscosas, además de dúctiles, que experimentan un ablandamiento al entrar en contacto con el calor. Estas sustancias comprenden tanto elementos de origen petrolífero crudo como aquellos derivados de la destilación destructiva de materiales carbonosos.

¿Cuál es el origen histórico del uso de materiales bituminosos?

El uso de los materiales bituminosos se remonta a la antigüedad, constituyendo uno de los recursos de construcción más antiguos conocidos por la humanidad. Su empleo ya estaba documentado en civilizaciones de Mesopotamia y del valle del Indo alrededor del año 3800 a. C. En aquellos periodos remotos, se utilizaba betún natural principalmente para labores de albañilería, la construcción de caminos y otras aplicaciones estructurales básicas.

¿Cómo se dividen y qué diferencias existen entre los tipos de materiales bituminosos?

Los materiales bituminosos se clasifican fundamentalmente en dos grandes grupos: los betunes y los alquitranes. Aunque ambos comparten propiedades análogas como su naturaleza termoplástica y una buena adhesividad con los áridos, presentan divergencias muy significativas. Por ejemplo, la viscosidad de los alquitranes se ve afectada con mayor intensidad por los cambios térmicos, y su proceso de envejecimiento es considerablemente más precoz si se compara con el de los betunes.

¿Qué características definen a los bitúmenes y a los bitúmenes asfálticos?

Los bitúmenes son mezclas constituidas por hidrocarburos naturales, pirogenados o combinaciones de ambos, y pueden manifestarse en estados gaseosos, líquidos, semisólidos y sólidos. Entre ellos destacan los bitúmenes asfálticos, obtenidos mediante la destilación de hidrocarburos naturales, que se presentan en estado sólido o semisólido a temperatura ambiente. Para su correcta manipulación y aplicación en las obras, es indispensable someterlos a un calentamiento previo que reduzca su viscosidad.

¿Cómo se obtiene la brea y qué papel desempeña dentro de los productos bituminosos?

La brea se define como el residuo fusible, de tonalidad negra o marrón oscuro, que permanece tras la evaporación parcial o la destilación del alquitrán y sus derivados, obteniéndose por tanto como un subproducto y no como un producto principal. Se genera comúnmente al calentar carbones vegetales como la hulla o la antracita para extraer los hidrocarburos que contienen, un proceso del que se desprende un residuo viscoso tras la canalización del gas ciudad. Este residuo en bruto se somete posteriormente a procesos de destilación para separar sus aceites y obtener las distintas clases de alquitranes empleados en la construcción.

¿Qué normativas y condiciones rigen el transporte y almacenamiento de los betunes asfálticos?

El transporte y el almacenamiento de los betunes asfálticos deben ajustarse a rigurosas especificaciones técnicas para garantizar la calidad del material. El traslado se realiza habitualmente en cisternas calorífugas equipadas con termómetros visibles y dispositivos para la toma de muestras, listas para calentar el producto en caso de descensos térmicos imprevistos. Por su parte, los tanques de almacenamiento deben estar convenientemente aislados, provistos de sistemas de calefacción capaces de regular la temperatura dentro de márgenes estrictos, y dotados de elementos de ventilación y seguridad.

¿Cuáles son las principales aplicaciones de los materiales bituminosos en la construcción actual?

La aplicación principal de los materiales bituminosos, que absorbe el mayor porcentaje de su producción global, se concentra en la pavimentación de carreteras para la creación de los denominados firmes flexibles. Adicionalmente, desempeñan un papel fundamental en el sector de la construcción debido a su función impermeabilizante, siendo empleados de manera eficaz tanto en edificaciones como en diversas obras hidráulicas.

Sources & Further Reading

Al-Qadi, Andreas Loizos, Manfred N. Partl, Tom Scarpas, Imad L. (2009). Advanced Testing and Characterization of Bituminous Materials, Two Volume Set. CRC Press. https://www.taylorfrancis.com/books/oa-edit/10.1201/9780203092989/advanced-testing-characterization-bituminous-materials-two-volume-set-andreas-loizos-imad-al-qadi-manfred-partl-tom-scarpas

Ministerio de Fomento (1999). Orden Circular 29/2011 sobre el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3). Ligantes bituminosos y microaglomerados en frío. http://www.carreteros.org/normativa/pg3/documentos/ordenes_circulares/con_articulos/2011_29/029_2011dc.pdf