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Fecha de Publicación: 7/8/2009
Seguridad en la Construcción

Enciclopedia de la Salud y Seguridad en el Trabajo. 16 - Asfalto


John Finklea

Los asfaltos generalmente pueden definirse como complejas mezclas de componentes químicos de alto peso molecular, predominantemente asfaltenos, hidrocarburos cíclicos (aromáticos o nafténicos) y una cantidad menor de componentes saturados de baja reactividad química. La composición química de los asfaltos depende tanto del petróleo crudo original como del proceso utilizado durante el refino. Los asfaltos derivan predominantemente de los petróleos crudos, especialmente del petróleo crudo de residuo más pesado. El asfalto también se puede encontrar en depósitos naturales, donde es habitualmente el residuo resultante de la evaporación y oxidación del petróleo líquido. Tales depósitos se encuentran en California, China, la Federación Rusa, Suiza, Trinidad y Tobago y Venezuela. A temperatura ambiente, los asfaltos no son volátiles y cuando se calientan se ablandan gradualmente. El asfalto no debe confundirse con el alquitrán, que es física y químicamente diferente.

Los asfaltos tienen una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la pavimentación de calles, carreteras y aeropuertos, materiales para cubiertas, impermeabilización y aislamiento, revestimiento de canales y depósitos de riego; y también el revestimiento de presas y diques. El asfalto constituye también un valioso ingrediente de algunas pinturas y barnices. Se estima que la producción anual de asfalto supera actualmente en todo el mundo los 60 millones de toneladas, de las que más del 80 % se emplean para las necesidades de construcción y mantenimiento y más del 15 % para material de cubiertas.

Las mezclas asfálticas para la construcción de carreteras se preparan calentando y secando mezclas de árido machacado clasificado (calizo o granítico), arena y material de relleno en primer lugar y, a continuación, mezclándolas con un betún de
penetración, denominado en Estados Unidos asfalto de destilación directa. Este proceso se ejecuta en caliente. El asfalto también se calienta mediante llama de propano para su aplicación a una calzada.


Exposiciones y riesgos

Se han efectuado mediciones de la exposición a las partículas de hidrocarburos aromáticos polinucleares (PAH) en diferentes ambientes. La mayoría de los PAH detectados estaban compuestos de derivados de naftaleno, que no se encuentran entre los compuestos de cuatro a seis anillos, que son los que ofrecen una mayor probabilidad de riesgo carcinógeno significativo.

En las unidades de procesado de asfalto de las refinerías, los niveles PAH respirables variaron desde cantidades no detectables hasta 40 mg/m3. En el proceso de llenado de bidones, las muestras tomadas en la zona al cabo de 4 horas de inspiración variaron desde 1,0 mg/m3 con viento contrario hasta 5,3 mg/m3 con viento favorable. En las plantas de hormigón asfáltico, las exposiciones a compuestos orgánicos solubles en benceno oscilaron entre 0,2 y 5,4 mg/m3. Durante los trabajos de pavimentación, las exposiciones a PAH inhalable variaron desde menos de 0,1 mg/m3 a 2,7 mg/m3. También se pueden producir exposiciones dignas de consideración entre los trabajadores, durante la fabricación y colocación de los materiales asfálticos para cubiertas. Existe escasa información referente a exposiciones a los humos de asfalto en otras situaciones industriales o durante la aplicación o utilización de los productos asfálticos.

El manejo del asfalto caliente puede causar graves quemaduras, debido a que es pegajoso y no se quita fácilmente de la piel. La principal preocupación, desde el punto de vista toxicológico industrial, es la irritación de la piel y de los ojos por los humos del asfalto caliente. Estos humos pueden causar dermatitis y lesiones parecidas al acné, así como queratosis ligera en caso de exposiciones repetidas y prolongadas. Los humos amarillo- verdosos desprendidos por el asfalto al hervir también pueden causar fotosensibilización y melanosis.


Clases de betunes/asfaltos


Clase 1: Los betunes de penetración se clasifican por su grado de penetración. Son, generalmente, el producto residual de la destilación atmosférica del petróleo crudo aplicando una posterior destilación al vacío, una oxidación parcial (rectificación al aire), una precipitación por disolventes o una combinación de dichos procesos. En Australia y Estados Unidos, los betunes de unas características aproximadas a las antes descritas reciben el nombre de cementos asfálticos o asfaltos de viscosidad graduada, y se especifican sobre la base de la medición de su viscosidad a 60 °C.

Clase 2: Los betunes oxidados se clasifican por su punto de reblandecimiento y grado de penetración. Se producen haciendo pasar aire a través del betún blando y caliente en condiciones de temperatura controladas. Este proceso altera las características del betún, al reducir su susceptibilidad a la temperatura y aumentar su resistencia a diferentes esfuerzos aplicados. En Estados Unidos, los betunes producidos con aire soplado se conocen como asfaltos soplados por aire o asfaltos de trabajo, y son similares a los betunes oxidados.

Clase 3: Los betunes fluidificados (cutback) se producen mezclando betunes de penetración y betunes oxidados con disolventes volátiles adecuados procedentes del petróleo crudo, tales como el éter etílico, queroseno o gasóleo, para reducir su viscosidad y hacerlos más fluidos y fáciles de manejar. Cuando el disolvente se evapora, se recuperan las propiedades iniciales del betún. En los Estados Unidos estos asfaltos se denominan a veces asfaltos de carretera.

Clase 4: Los betunes duros se clasifican normalmente por su punto de reblandecimiento. Se fabrican de manera similar a los betunes de penetración, pero su grado de penetración es inferior y su punto de reblandecimiento es más elevado (es decir, son más frágiles).

Clase 5: Las emulsiones bituminosas son finas dispersiones de gotas de betún (de las clases 1, 3 o 6) en agua. Se fabrican usando batidoras de alta velocidad, como los molinos coloidales. El contenido de betún puede oscilar entre el 30 y el 70 % en peso. Las emulsiones pueden ser aniónicas, catiónicas o neutras. En Estados Unidos se denominan asfaltos emulsionados.

Clase 6:
Los betunes mezclados o fluxados pueden fabricarse mezclando betunes (principalmente, de penetración) con extractos de disolventes (subproductos aromáticos del refino del petróleo crudo), con residuos termofisurados del petróleo pesado, o con ciertos productos destilados del petróleo pesado con un punto de ebullición final superior a 350 °C.

Clase 7: Los betunes modificados contienen cantidades apreciables (normalmente del 3 al 15 % en peso) de aditivos especiales, como polímeros, elastómeros, sulfuros y otros productos usados para modificar sus propiedades; se emplean para aplicaciones especiales.

Clase 8: Los betunes térmicos se fabricaban por destilación prolongada a altas temperaturas de residuos del petróleo. Actualmente ya no se fabrican ni en Europa ni en Estados Unidos.

Fuente: IARC1985.



Aunque todos los materiales asfálticos son aptos para la combustión si se calientan suficientemente, los cementos asfálticos y los asfaltos oxidados no arderán normalmente, a menos que su temperatura se eleve unos 260 °C. La inflamabilidad de los asfaltos líquidos depende de la volatilidad y cantidad de petróleo disolvente añadido al material de base. Por ello, los asfaltos líquidos de curado rápido presentan el mayor riesgo de incendio, que disminuye progresivamente con los tipos de curado medio y bajo.

A causa de su insolubilidad en medios acuosos y del alto peso molecular de sus componentes, el asfalto tiene un nivel de toxicidad bajo.

Los efectos sobre el árbol traqueobronquial y los pulmones de los ratones al inhalar un aerosol de asfalto y, en otro grupo que inhaló humo de asfalto calentado, dieron lugar a congestión, bronquitis, neumonía, dilatación bronquial, cierta infiltración en las células redondas peribronquiales, formación de abscesos, pérdida ciliar, atrofia epitelial y necrosis. Los cambios patológicos fueron diferentes y algunos animales se mostraron relativamente refractarios al tratamiento. Se llegó a la conclusión de que estos cambios constituían un fenómeno general causado por respirar aire contaminado con hidrocarburos aromáticos, y que el grado de cambio depende de la dosis respirada. Los cobayas y efectos como neumonías crónicas fibrosas con adenomatosis peribronquial, y las ratas desarrollaron una metaplasia celular escamosa, pero ninguno de los animales presentó lesiones malignas.

Se han realizado pruebas sobre los efectos de la aplicación de asfaltos refinados al vapor a la piel de los ratones. Los asfaltos no disueltos, las disoluciones en benceno y una fracción de asfalto refinado al vapor produjeron tumores de la piel. En la aplicación de los asfaltos refinados al aire (oxidados) a la piel de los ratones, con el material sin diluir no se produjeron tumores cutáneos, pero en un experimento, un asfalto refinado al aire en un disolvente (tolueno) produjo tumores cutáneos tópicos. Dos asfaltos craqueados produjeron tumores cutáneos al aplicarlos a la piel de ratones. Una mezcla de asfaltos destilados al aire y al vapor en benceno produjo tumores en los puntos de aplicación de la piel de ratones. Una muestra de asfaltos refinados al aire calentado, inyectada subcutáneamente en los ratones, produjo algunos sarcomas en los puntos de inyección. Una mezcla de asfaltos destilados al aire y al vapor produjo sarcomas en los
puntos de inyección subcutánea en los ratones. Asfaltos destilados al vapor inyectados intramuscularmente produjeron sarcomas locales en un experimento efectuado con ratas. Un extracto de asfalto del pavimento de una carretera y sus emisiones tuvieron efectos mutágenos en la Salmonella typhimurium.

No existen pruebas concluyentes de su carcinogénesis en las personas. Un grupo numeroso de trabajadores de cubiertas expuestos a betunes tanto asfálticos como de alquitrán mostró un riesgo superior de cáncer respiratorio. Asimismo, dos estudios daneses revelan un riesgo superior de cáncer de pulmón, pero algunos de los trabajadores habían estado expuestos también al alquitrán y, probablemente, eran más adictos al tabaco que el resto del grupo. Entre los trabajadores en carreteras en Minnesota (pero no en California) se apreciaron incrementos de cánceres urológicos y leucemia. Aunque los datos epidemiológicos de que se dispone hasta la fecha no bastan para demostrar con un grado razonable de certeza científica que el asfalto represente un riesgo de cáncer para las personas, existe un consenso generalizado de que, a la luz de estudios experimentales, tal riesgo es posible.


Medidas de salud y seguridad

Ya que el asfalto calentado puede causar serias quemaduras en la piel, los que trabajan con él deben llevar ropas amplias, en buen estado, con el cuello cerrado y las mangas bien bajadas. Han de llevar protecciones en las manos y brazos. Los zapatos deben tener 15 cm de altura e ir abrochados de manera que no queden resquicios por los que el asfalto caliente pueda entrar en contacto con la piel. También es recomendable el uso de protecciones de cara y ojos cuando se maneja asfalto caliente. Es conveniente disponer de vestuarios para cambiarse la ropa, lavabos y duchas.

En las plantas de trituración, donde se produce polvo, y en las calderas de cocción del asfalto de donde se escapan humos, ha de establecerse una ventilación por medio de extractores.

Las calderas de asfalto deben instalarse en un sitio seguro y bien nivelado, para evitar que puedan volcar. Los trabajadores han de situarse al lado de barlovento de las calderas. La temperatura del asfalto calentado debe comprobarse con frecuencia, para evitar un recalentamiento excesivo y un posible incendio.

Si se acerca al punto de inflamación, se debe apagar inmediatamente el fuego de las calderas y alejar cualquier llama u otra fuente posible de ignición. Cuando se esté calentando el asfalto debe tenerse a mano un equipo de extinción. Para la extinción de los fuegos producidos por asfaltos, los extintores más adecuados son los de dióxido de carbono y agentes químicos secos. Los extendedores de asfalto y el conductor de una máquina extendedora deben llevar máscaras de respiración de media cara con cartuchos para vapores orgánicos. Además, para evitar la ingestión involuntaria de materiales tóxicos, los trabajadores no deben comer, beber o fumar junto a una caldera.

Si el asfalto fundido toca la piel, debe enfriarse rápidamente con agua fría o con cualquier otro método recomendado por los médicos. Si la quemadura es extensa debe cubrirse con gasas estériles y llevar el paciente al hospital; las quemaduras menores deben ser examinadas por un médico. No deben usarse disolventes para quitar el asfalto de la carne quemada. Tampoco se debe intentar quitar las partículas de asfalto de los ojos; pero la víctima debe acudir inmediatamente al médico.

Fuente: www.cdc.gov/eLCOSH



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