Características y clasificación de agregados para mezclas asfálticas

CAPÍTULO 4
agregados
Debido a que aproximadamente el 85 % del volumen de HMA de grado denso se compone de agregados, el
desempeño del pavimento de HMA está muy influenciado por las características de los agregados. Los agregados en
HMA se pueden dividir en tres tipos según su tamaño: agregados gruesos, agregados finos y relleno mineral. Los
agregados gruesos generalmente se definen como aquellos retenidos en el tamiz de 2,36 mm. Los agregados finos son
aquellos que pasan por el tamiz de 2,36 mm y quedan retenidos en el tamiz de 0,075 mm. El relleno mineral se define
como la porción del agregado que pasa por el tamiz de 0,075 mm. El relleno mineral es un material muy fino con la
consistencia de la harina y también se conoce como polvo mineral o polvo de roca.
La grava se refiere a un agregado grueso compuesto principalmente de partículas redondeadas. Las gravas a
menudo se dragan de los ríos y, a veces, se extraen de los depósitos. Debido al tamaño de partícula redondeado,
las gravas no son adecuadas para su uso en mezclas de HMA a menos que estén bien trituradas. Las gravas mal
trituradas no se entrelazarán cuando se usen en HMA, y la mezcla resultante tendrá poca fuerza y resistencia a
los surcos. La piedra triturada es un agregado grueso que se extrae y procesa mediante trituración mecánica.
Tiende a ser un material muy angular y, dependiendo de sus otras propiedades, puede ser muy adecuado para
su uso en pavimentos HMA. Un problema potencial con la piedra triturada es que las partículas a veces tenderán
a ser planas, alargadas o ambas, lo que puede causar problemas en las mezclas de HMA. Idealmente, las
partículas en el agregado de piedra triturada deben ser cúbicas y muy angulares.
El agregado fino, o arena, que se usa en HMA puede ser arena natural, arena manufacturada o una mezcla de
ambos tipos. La arena natural se draga de ríos o se extrae de depósitos y luego se procesa mediante tamizado
para producir un agregado fino que tenga la distribución de tamaño de partícula deseada. La arena
manufacturada se produce triturando piedra de cantera y, como la arena natural, tamizándola para producir la
gradación deseada. Las partículas en las arenas fabricadas tienden a ser más angulares que las de la arena
natural y, a menudo, producirán mezclas de HMA que tienen mayor fuerza y resistencia a las roderas en
comparación con las hechas con arena natural. Sin embargo, esto no siempre es cierto, y se necesita cuidado al
seleccionar agregados finos para usar en mezclas HMA. La prueba de angularidad del agregado fino que se
describe más adelante en este capítulo, aunque no siempre es confiable,
Los ingenieros de pavimentos han trabajado durante muchos años para relacionar las propiedades específicas de los agregados con el
desempeño de HMA. La formación de surcos, el desprendimiento, el agrietamiento por fatiga, la resistencia al deslizamiento y la resistencia
a la humedad se han relacionado con las propiedades de los agregados. Es esencial que los ingenieros y técnicos responsables del diseño de
mezclas HMA comprendan a fondo las propiedades de los agregados, cómo se relacionan con el desempeño del pavimento HMA y cómo se
especifican y controlan las propiedades de los agregados como parte del proceso de diseño de la mezcla.
Distribución del tamaño de partículas de agregados
Quizás la propiedad agregada más ampliamente especificada es la distribución del tamaño de las partículas. Aunque solo está
indirectamente relacionado con el rendimiento de HMA, controlar la distribución del tamaño de las partículas, también llamada
gradación de agregados, es fundamental para desarrollar un diseño de mezcla eficaz. El agregado máximo
28
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agregados29
El tamaño de un agregado debe coincidir con el espesor de capa utilizado durante la
construcción; de lo contrario, el pavimento será difícil de colocar y compactar
adecuadamente. La distribución de tamaños de partículas en un agregado debe
tener la densidad adecuada para que el HMA resultante contenga la cantidad óptima
de aglomerante asfáltico y vacíos de aire. Debido a que la forma y la textura de las
partículas de agregado varían significativamente según el tipo de agregado y la
forma en que se extrae y procesa, los límites de especificación para la granulometría
de los agregados tienden a ser muy amplios. Esta amplitud ayuda a los técnicos e
ingenieros a lograr la combinación correcta de agregados para diferentes
aplicaciones. La siguiente sección describe la terminología general utilizada cuando
se analiza la distribución del tamaño de las partículas de los agregados y la relación
entre la gradación de los agregados y los diferentes tipos de mezclas de HMA.
Tamaño agregado máximo nominal
El tamaño agregado máximo nominal (NMAS) es una forma de especificar el tamaño agregado más grande en un
agregado. En el procedimiento de diseño de mezcla descrito en este manual, como en el sistema Superpave, NMAS se
define como un tamaño de tamiz más grande que el tamaño del primer tamiz para retener el 10 % o más del agregado
total en masa.
Análisis de tamiz de agregados
La distribución del tamaño de las partículas de los agregados para la construcción generalmente se determina y
especifica mediante la realización de un análisis de tamiz. En esta prueba, se pasa un agregado a través de una pila de
tamices de tamaño decreciente. Se pesa la cantidad de agregado en cada tamiz y se calcula el porcentaje que pasa por
cada tamaño de tamiz como porcentaje en peso. A veces, para agregados formados por diferentes minerales o rocas
que tienen gravedades específicas muy diferentes, los resultados del análisis de tamiz se dan como porcentaje que pasa
por volumen. Para el diseño y análisis de mezclas HMA, un análisis de tamiz agregado utiliza los siguientes tamaños de
tamiz estándar: 37,5 mm, 25,0 mm, 19,0 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 4,75 mm, 2,36 mm, 1,18 mm, 0,60 mm, 0,30 mm, 0,15
mm , y 0,075 mm. A veces se utilizan tamices de otros tamaños para propósitos especiales o en otros procedimientos de
prueba de agregados.
En la Figura 4-1 se muestra un esquema de un análisis de tamiz simplificado. Se recolecta una muestra
agregada y se coloca a través de una pila de tamices. Los tamices se suelen sacudir mecánicamente,
hasta que el árido se haya separado por completo en los distintos tamices. En la parte inferior de la pila
de tamices hay una bandeja en la que se recoge el material que ha pasado por completo a través de la
pila de tamices. Luego se pesa el agregado en cada tamiz y se realizan cálculos para determinar el
porcentaje que pasa por cada tamiz.
Al realizar un análisis de tamiz, hay varias consideraciones importantes:
• El peso de la muestra de prueba debe ser lo suficientemente grande para producir resultados de prueba confiables. Los tamaños
agregados más grandes requerirán tamaños de muestra más grandes. La Tabla 4-1 enumera los pesos mínimos para muestras de
prueba para análisis de tamiz para diferentes valores de NMAS.
• Los tamaños de apertura del tamiz seleccionados deben ser apropiados para el agregado que se está probando. Los datos
anteriores o la especificación de gradación del agregado que se está probando se pueden usar para determinar los tamices
necesarios para un agregado dado.
• El tamaño físico de los tamices, el diámetro o el área, aumenta con el aumento del tamaño del agregado. Para el
agregado fino, a menudo se usan tamices de 203 mm de diámetro. La cantidad máxima de agregado retenido en
tamices de este tamaño debe limitarse a unos 194 g; cantidades más grandes pueden resultar en análisis de tamiz
inexactos porque el agregado puede fluir libremente por más tiempo a través de la pila de tamices.

30Un manual para el diseño de mezcla asfáltica en caliente con comentarios
Figura 4-1. Esquema de un análisis de tamiz agregado.
• A veces se puede evitar la sobrecarga de tamices colocando tamices de tamaño intermedio en una pila de
tamices. Por ejemplo, una especificación puede requerir solo la determinación del porcentaje que pasa por
los tamices de 9,5 y 19 mm de diámetro, pero usar estos tamices solo podría sobrecargar el tamiz de 9,5 mm.
Insertar un tamiz de 12,5 mm de diámetro entre los tamices de 9,5 y 19 mm de diámetro ayudará a evitar la
sobrecarga del tamiz de 9,5 mm de diámetro.
• La cantidad de tiempo que se agita una pila de tamices debe ser lo suficientemente larga para garantizar que las partículas de
agregado se hayan clasificado completamente a través de la pila, pero no tanto como para que pueda ocurrir una degradación
significativa de los agregados.
• La determinación precisa del relleno mineral (material más fino que 0,075 mm) generalmente requerirá un
análisis de tamiz lavado.
La Figura 4-2 muestra una pila de tamices para agregados finos ensamblados en un tamiz vibrador mecánico.
Los ingenieros y técnicos deben consultar las especificaciones apropiadas para obtener detalles sobre cómo
realizar análisis de tamiz de agregados: AASHTOT 27, Análisis de tamiz de agregados finos y gruesos; AASHTOT
11, Materiales más finos que el tamiz de 75 μm en agregados minerales por lavado; y AASHTO T 30, Análisis
mecánico de agregados extraídos.
Cálculos para análisis de tamiz de agregados
Los resultados de un análisis de tamiz agregado en tecnología HMA generalmente se presentan como
porcentaje de peso que pasa. El cálculo del porcentaje de paso de los resultados de un análisis de tamiz es
sencillo y se explica mejor a través de un ejemplo. La tabla 4-2 da los resultados de un análisis de tamiz de un
agregado fino, junto con los cálculos de porcentaje retenido, porcentaje acumulativo retenido y
Tabla 4-1. Tamaño mínimo de la muestra de
prueba para el análisis de tamiz del agregado
en función del tamaño nominal máximo del
agregado.
Máximo Nominal
Tamaño agregado, mm
Peso mínimo
para muestra de prueba, kg
9.5 1
12.5 2
19.0 5
25,0 10
37.5 15

agregados31
Figura 4-2. Pila de tamices para árido fino
ensamblados en tamizadora mecánica.
porcentaje de paso. El peso retenido, como se muestra en la Columna 2, es el peso en gramos del agregado
separado en cada tamiz. El total de estos valores, 1143,6 g, es ligeramente menor que el peso de la muestra
original de 1146,0 g. La diferencia se debe a la pérdida de material, ya sea como polvo perdido en el aire,
partículas atrapadas dentro de la malla de los tamices o partículas que caen de los tamices sin pesar. El
porcentaje de error se calcula como la diferencia entre el peso total retenido y el peso de la muestra original,
expresado como porcentaje del peso de la muestra original:
1146,0 −1143,6
1146.0
Error= ×100% = 0,21% (4-1)
El % retenido se calcula dividiendo el peso retenido de cada tamiz por el peso de la muestra original y,
nuevamente, expresando el resultado como porcentaje en peso. Para el tamiz de 2,36 mm de diámetro
231.7
1146.0
%retenido2.36tamiz mm= ×100% = 20,2% (4-2)
Tabla 4-2. Ejemplo de análisis de tamiz.
(1) (2) (3) (4)
Acumulativo
% Retenido,
peso %
(5)
Tamaño del tamiz,
milímetro
Peso
retenido, g
% Retenido,
peso %
% Aprobación,
peso %
19.0 0.0 0.0 0.0 100.0
12.5 0.0 0.0 0.0 100.0
9.5 97.5 8.5 8.5 91.5
4.75 214.6 18.7 27.2 72.8
2.36 231.7 20.2 47.5 52.5
1.18 215.8 18.8 66.3 33.7
0,60 116.3 10.1 76.4 23.6
0.30 90.4 7.9 84.3 15.7
0.15 75.2 6.6 90,9 9.1
0.075 57.8 5.0 95,9 4.1
sartén 44.3 3.9 99.8 - - -
Total: 1143.6 99.8
Original
Tamaño de la muestra: 1146.0
error, peso
%: 0.21

100
80
60
40
20
0
0.010 0.100 1.000
Tamaño del tamiz, mm
10.000 100.000
Figura 4-3. % de aprobación representado en función del tamaño del tamiz
para el análisis de tamiz de ejemplo que se muestra en la tabla 4-2.
El % acumulado retenido se calcula sumando todos los valores de % retenido hasta el tamaño de tamiz
dado. Para el tamiz de 0,60 mm:
acumulativo%retenido0,60tamiz mm=8,5 +18,7 + 20,2 +18,8 +10,1 = 76,4 % (4-3)
El % de aprobación se calcula como 100%: el % acumulativo retenido. Para el tamiz de 0,60 mm de
diámetro, por ejemplo, el % de paso se calcula como 100 − 76,4 = 23,6 %.
Debe señalarse que existen formas ligeramente diferentes de calcular estos valores para los análisis de
tamiz, y los responsables del diseño de la mezcla HMA y las pruebas asociadas deben seguir los
procedimientos requeridos por sus agencias estatales.
Los resultados de los análisis de tamiz de agregados generalmente se presentan gráficamente, trazando el porcentaje que pasa contra el
tamaño del tamiz en mm. El tamaño del tamiz a menudo se representa en una escala logarítmica. La figura 4-3 es un gráfico de los
resultados del análisis de tamiz de ejemplo que se muestra en la tabla 4-2.
Graduación de agregados
La gráfica que se muestra en la Figura 4-3 es un ejemplo de una gradación agregada. A los efectos de clasificar los
tipos de mezclas de HMA, existen cuatro tipos de gradación de agregados: de granulometría densa, de granulometría
fina, de granulometría gruesa y de granulometría abierta. Como se explicó en el Capítulo 8, al diseñar HMA, se combinan
dos, tres, cuatro o incluso más agregados en proporciones específicas para crear una mezcla de agregados a la que se le
agrega ligante asfáltico para formar una mezcla HMA. Debido a que las gradaciones de agregados finos y gruesos que
se usan en HMA son en realidad ligeras variaciones de las gradaciones densas, una descripción más precisa de estas
sería gradaciones o mezclas de agregados densos/finos y densos/gruesos. La gradación de agregados más densa
posible, llamada gradación de densidad máxima (o, a veces, la curva de densidad máxima de Fuller), se puede calcular
aproximadamente utilizando la siguiente fórmula:
⎛d⎞0,45
%PMD=⎜⎝ ⎟
D⎠
×100% (4-4)
dónde
%PMD= %paso, gradación de máxima densidad
d=tamaño del tamiz en cuestión, mm
D=tamaño máximo del tamiz, mm
La Figura 4-4 ilustra los diferentes tipos de gradaciones de agregados HMA e incluye la gradación de
densidad máxima calculada usando la Ecuación 4-4 para un tamaño de agregado máximo de
%
en
peso
Aprobación

agregados33
100
bien clasificado
clasificado denso
80
60
máximo
densidad
de clasificación gruesa
calificado con brechas
40
20
0
0.010 0.100 1.000
Tamaño del tamiz, mm
10.000 100.000
Figura 4-4. Tipos de gradaciones de agregados HMA; la
línea negra gruesa representa la gradación de densidad
máxima calculada usando la ecuación 4-4.
12,5 mm. Los agregados de granulometría gruesa y de granulometría discontinua para mezclas HMA pueden ser muy similares; la
principal diferencia es que las mezclas de agregados de granulometría discontinua tienden a contener partículas de agregado
más grandes en comparación con las granulometrías gruesas, pero también contienen cantidades más grandes de material muy
fino, especialmente relleno mineral. Los métodos para mezclar agregados en el diseño de mezclas HMA se analizan en detalle en
el Capítulo 8 de este manual.
Especificaciones para la gradación de agregados
Hay dos tipos de especificaciones o requisitos de gradación utilizados en la tecnología HMA:
(1) especificaciones para la granulometría del agregado procesado, según lo suministrado por los
productores de agregados y (2) requisitos para mezclas de agregados desarrollados como parte del
proceso de diseño de mezclas HMA y utilizados en la producción de HMA. Los requisitos para las
mezclas de agregados se enumeran en los capítulos de este manual que tratan específicamente
con el diseño de mezclas HMA: el Capítulo 8 para mezclas de granulometría densa, el Capítulo 10
para mezclas de granulometría discontinua y el Capítulo 11 para mezclas de curso de fricción de
granulometría abierta. AASHTO M 43, Especificación estándar para tamaños de agregados para la
construcción de carreteras y puentes, brinda los requisitos de gradación para una amplia gama de
tamaños de agregados gruesos utilizados en el desarrollo de diseños de mezcla HMA. La tabla 4-3
es una versión abreviada de estos requisitos y enumera las granulometrías de agregados más
utilizadas.
Cabe señalar que aunque muchas agencias pueden seguir los requisitos de calificación de AASHTO enumerados en
las tablas 4-3 y 4-4, algunas agencias pueden usar especificaciones diferentes. En algunos casos, puede haber
modificaciones menores a los requisitos de AASHTO; en otros casos, las especificaciones pueden ser significativamente
diferentes. Los ingenieros y técnicos responsables de desarrollar diseños de mezclas HMA deben obtener las
especificaciones actuales para las gradaciones de los agregados del departamento de carreteras estatal correspondiente
(u otra agencia, según corresponda).
Gravedad específica y absorción de agregados
Al diseñar HMA, se debe conocer tanto la masa como el volumen de los agregados y el aglomerante asfáltico que
ingresan a la mezcla. La masa y el volumen de un material están relacionados a través de los valores de densidad o
gravedad específica. La densidad se refiere a la masa de un material por unidad de volumen. Los valores de densidad
para la mayoría de los materiales de construcción, incluidos los agregados, generalmente se informan en
%
en
peso
Aprobación

Tabla 4-3. Tamaños estándar de agregados gruesos para la construcción de carreteras y
puentes adaptados de AASHTO M 43.
AASHTO
Tamaño no.
% que pasa (% en masa) para tamaño de tamiz:
19,0 mm
0 a 15
35 a 70
20 a 55
40 a 85
- - -
90 a 100
90 a 100
90 a 100
100
100
50mm 37,5 mm
90 a 100
90 a 100
100
100
100
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
25,0 mm
20 a 55
- - -
90 a 100
95 a 100
100
100
100
- - -
- - -
- - -
12,5 mm
- - -
- - -
0 a 10
10 a 40
25 a 60
20 a 55
- - -
- - -
90 a 100
90 a 100
100
100
9,5 mm
0 a 5
10 a 30
0 a 5
0 a 15
- - -
0 a 15
20 a 55
30 a 65
40 a 70
40 a 75
85 a 100
90 a 100
100
4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,300 mm
- - - - - - - - - - - -
0 a 5 - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - -
0 a 5
0 a 10
0 a 5
0 a 10
5 a 25
0 a 15
5 a 25
10 a 30
20 a 55
85 a 100
4
467
5
56
57
6
67
68
7
78
8
89
9
100
100
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
0 a 5
- - -
0 a 5
0 a 10
0 a 5
0 a 10
0 a 10
5 a 30
10 a 40
- - -
- - -
- - -
- - -
0 a 5
- - -
0 a 5
0 a 5
0 a 10
0 a 10
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
0 a 5
0 a 5
- - - - - - - - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - -
- - - - - -
unidades de g/cm3; los valores de densidad para HMA y otros tipos de concreto a menudo se informan en unidades de kg/m3. Los
materiales de alta densidad se sienten pesados para su tamaño.
El agua tiene una densidad de alrededor de 1,0 g/cm3, mientras que muchos áridos de construcción tienen valores de
densidad entre 2,5 y 3,0 g/cm3. El acero tiene una densidad de alrededor de 7,8 g/cm3. La Tabla 4-5 enumera los valores de
densidad para varios materiales, incluidos los agregados de construcción comunes.
El término gravedad específica a menudo se usa indistintamente con densidad, pero tiene un significado diferente. La
gravedad específica se define como la relación entre la masa de un material y la masa de un volumen igual de agua.
También se puede definir como la relación entre la densidad de un material y la densidad del agua. Como el agua tiene
una densidad de 1,0 g/cm3a temperatura ambiente, los valores de densidad en unidades de g/cm3son iguales a los
valores de gravedad específica. Sin embargo, estos términos deben usarse con cuidado. Es especialmente importante
asegurarse de que las unidades se incluyan al informar los valores de densidad. Debido a que los valores de gravedad
específica son proporciones de dos números con las mismas unidades, la gravedad específica no tiene dimensiones. La
densidad típica del granito es de 2,65 g/cm3, mientras que el valor típico para la gravedad específica del granito es 2,65.
Tabla 4-4. Tamaños estándar de agregados finos para mezclas bituminosas de pavimentación
según la adaptación de AASHTO M 29.
AASHTO
calificación
No.
% que pasa (% en masa) para tamaño de tamiz:
4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 0,60 mm 0,30 mm
95 a 100
100
100
80 a 100
80 a 100
9,5 mm
100
- - -
- - -
100
100
0,150 mm
2 a 20
0 a 12
5 a 25
2 a 20
2 a 30
0,075mm
0 a 10
0 a 5
0 a 5
0 a 10
- - -
1
2
3
4
5
70 a 100
75 a 100
95 a 100
65 a 100
65 a 100
40 a 80
50 a 74
85 a 100
40 a 80
40 a 80
20 a 65
28 a 52
65 a 90
20 a 65
20 a 65
7 a 40
8 a 30
30 a 60
7 a 40
7 a 46

agregados35
Tabla 4-5. Valores típicos de
densidad para varios materiales,
incluidos los comunes
agregados para la construccion
Material Densidad, g/cm3
Aluminio 2.71
ligante de asfalto 1.03
Basalto 2.86
Concreto 2.40
Diabasa 2.96
Dolomita 2.70
Vidrio 2.50
Gneis 2.74
Granito 2.65
Hierro 7.87
Guiar 11.35
Caliza 2.66
Mármol 2.63
Nylon 1.14
cemento Portland 3.15
Cuarzo 2.65
Cuarcita 2.69
Arenisca 2.54
Esquisto 1,85-2,50
Acero 7.80
teflón 2.17
Madera 0.50
La gravedad específica del agregado se determina usando diferentes técnicas para agregado grueso y fino.
Es esencial obtener valores precisos de gravedad específica para los agregados antes de realizar un diseño de
mezcla HMA, y los ingenieros y técnicos responsables de los diseños de mezcla deben desarrollar técnicas de
laboratorio adecuadas para estos procedimientos. Para el agregado grueso, la gravedad específica se determina
utilizando el método de peso en agua. En este procedimiento, el agregado grueso se pesa en aire y luego en
agua, en una canasta de malla suspendida de una balanza. En la figura 4-5 se muestra un esquema de un
aparato de peso en agua. La gravedad específica aparente de una muestra de agregado grueso se calcula
utilizando la siguiente ecuación:
Sp a granel.Gramo. =A(B−C) (4-5)
Balance electrónico
Gancho de alambre
Cesta de malla
Tina llena de destilado
agua
Agregar
Figura 4-5. Aparato de peso en agua para determinar la
gravedad específica del agregado grueso.

dónde
Esp. a granel Gramo.=peso específico a granel
A=peso del agregado seco en el aire, g
B=peso de agregado saturado superficialmente seco en el
aire, g C=peso de agregado saturado en agua, g
El término saturado, superficialmente seco (SSD, por sus siglas en inglés) como se usa en la Ecuación 4-5 significa que
el espécimen agregado ha sido saturado con agua (generalmente sumergido en agua durante la noche) y luego secado
rápidamente con un paño limpio o una toalla hasta que el agregado sale a la superficie. ya no están visiblemente
húmedos y brillantes. Las partículas de agregado contienen una gran cantidad de huecos o poros microscópicos, tanto
dentro de la partícula de agregado como sobre y cerca de la superficie del agregado. Los vacíos que se conectan a la
superficie se llenan de agua cuando se saturan, mientras que los vacíos internos no. Cuando una partícula de agregado
saturado se seca rápidamente con un paño o una toalla, el agua permanece en los vacíos permeables, mientras que la
superficie está seca, como se muestra en la Figura 4-6. La condición SSD es importante en el diseño de mezclas HMA
porque representa aproximadamente la condición del agregado en las mezclas HMA, excepto que los huecos
permeables ahora se llenan con ligante asfáltico en lugar de agua. A veces, se informan otros dos valores de gravedad
específica: gravedad específica a granel, base SSD y gravedad específica aparente. Estos dos valores de gravedad
específica a veces se usan en el diseño y análisis de mezclas de concreto de cemento portland, pero rara vez se usan en
la tecnología HMA, donde el término "gravedad específica", cuando se aplica a los agregados, debe entenderse como la
gravedad específica a granel.
Debido a que el agregado fino caería a través de la canasta de malla de alambre utilizada para
determinar el peso en agua, este enfoque no puede usarse en mediciones de gravedad específica. En su
lugar, se utiliza el método del picnómetro. Esta técnica requiere el uso de un picnómetro, que es
simplemente un recipiente que se puede llenar repetidamente con el mismo volumen de agua, o casi el
mismo. Por lo general, se utiliza un matraz volumétrico para realizar mediciones de gravedad específica
de agregados finos. El matraz se llena parcialmente con agua destilada y luego se colocan alrededor de
500 g de arena saturada en el matraz. El matraz se hace rodar y se agita suavemente para eliminar todas
las burbujas de aire y luego se agrega más agua hasta que el matraz se llena justo hasta la marca de
calibración. El matraz se pesa y el contenido se vierte cuidadosamente en una bandeja de metal que
luego se seca en un horno.
Sp a granel.Gramo. =A(B+W−C) (4-6)
huecos impermeables
no contienen agua
Agregado superficialmente seco
Huecos permeables
lleno de agua
Figura 4-6. Bosquejo que muestra la condición saturada y superficialmente seca en
una partícula de agregado.

agregados37
dónde
Esp. a granel Gramo.=peso específico a granel
A=peso del agregado secado al horno en el aire, g
B=peso del picnómetro lleno de agua hasta la marca de calibración, g W=
peso de agregado saturado superficialmente seco en el aire, g
C=peso del picnómetro con agregado y lleno de agua hasta la marca de calibración, g
La figura 4-7 es un diagrama de un matraz volumétrico que se usa para determinar la gravedad específica del
agregado fino.
Al igual que se hace con el agregado grueso, parte de la prueba de gravedad específica para el agregado fino
implica pesar el agregado en el aire en la condición SSD. Esto es mucho más difícil para el agregado fino que
para el agregado grueso: las superficies de las partículas de agregado fino no se pueden secar rápidamente con
un paño o una toalla porque las partículas son demasiado finas. Tradicionalmente, la prueba del cono se ha
utilizado para determinar si un agregado fino se encuentra en la condición SSD. En este procedimiento, el
agregado fino saturado se seca con un secador de pelo. Cada pocos minutos, un pequeño molde de metal
cónico se llena con agregado fino y se apisona. Luego se retira el molde; cuando la arena se desploma por
primera vez cuando se quita el molde, se supone que está en la condición SSD. Desafortunadamente, la prueba
del cono no es muy precisa. Los ingenieros han estado trabajando en el desarrollo de procedimientos
alternativos,
Tanto para el agregado grueso como para el agregado fino, la absorción es una propiedad importante. Se calcula
mediante la siguiente ecuación:
Absorción=(A−B)B×100% (4-7)
dónde
Absorción=absorción de agua en peso, %
A=peso de agregado saturado superficialmente seco en el aire, g B=peso
de agregado seco (secado al aire o secado al horno) en el aire, g
La absorción calculada usando la Ecuación 4-7 es la cantidad de agua absorbida en los vacíos
permeables del agregado. Cuando el agregado se mezcla con el aglutinante de asfalto para producir
HMA, el asfalto se absorberá en los vacíos permeables de la misma manera que el agua. Sin embargo, la
cantidad de ligante asfáltico absorbido por el agregado en general no será tan grande como el agua
Marca de calibración
Agua
Picnómetro
(matraz volumétrico)
Agregado fino
Figura 4-7. Método picnómetro para determinar la
gravedad específica del agregado fino.

absorción. En el diseño de mezclas HMA, a menudo se supone que la absorción de asfalto será la mitad de la
absorción de agua. Es importante tener en cuenta esta absorción, ya que el asfalto absorbido en los vacíos
permeables del agregado no estará disponible para llenar los vacíos entre las partículas del agregado. Por esta
razón, el contenido de ligante asfáltico para las mezclas HMA hechas con agregados que tienen altos valores de
absorción tenderá a ser significativamente mayor que aquellas hechas con agregados con valores de absorción
más bajos.
Propiedades de especificación de agregados
Los agregados angulares y de textura rugosa son deseables dentro de HMA para resistir la deformación permanente
y el agrietamiento por fatiga. Los agregados muy angulares y de textura rugosa brindan una mejor interconexión entre
las partículas del agregado, lo que ayuda a prevenir la deformación plástica (ahuellamiento) dentro de las capas de HMA.
Los agregados angulares y de textura rugosa también ayudan a mejorar la resistencia de las mezclas de HMA, lo que
puede ayudar a prevenir el agrietamiento por fatiga. Los agregados angulares con buena textura superficial también
mejoran las propiedades de fricción de las capas de pavimento, una importante consideración de seguridad en el diseño
de HMA para pavimentos.
La presencia de partículas planas o alargadas dentro de HMA no es deseable porque estas partículas tienden a
descomponerse durante la producción y la construcción. Los agregados que se rompen durante la producción y la
construcción reducirán la durabilidad de la capa de HMA, lo que provocará deshilachamientos, desprendimientos y
baches.
Otra característica agregada relacionada con el desempeño es la limpieza y la presencia de materiales
nocivos. La limpieza es un término utilizado para caracterizar los recubrimientos de algunas partículas de
agregado. Estos revestimientos son a menudo materiales arcillosos muy finos y pueden afectar la adhesión
entre el aglomerante asfáltico y las partículas de agregado, lo que aumenta el potencial de daño por humedad.
Los materiales nocivos son partículas en una pila de áridos que son débiles, propensas a sufrir daños por
congelación y descongelación o daños por humectación y secado repetidos, o que de otro modo pueden causar
el deterioro de un pavimento. Algunos ejemplos de materiales nocivos son los terrones de arcilla, las partículas
friables, el esquisto, el carbón, la mica libre y la vegetación. Estos tipos de materiales no son tan fuertes como los
agregados minerales y se descomponen durante la vida útil de una capa de pavimento. Cuando esto pasa,
También se ha demostrado que la tenacidad de los agregados y la resistencia a la abrasión están relacionadas con el
desempeño del pavimento. Las partículas de agregado que son duras y resistentes a la abrasión no se descompondrán durante el
proceso de construcción, lo que ayuda a garantizar que una mezcla de HMA pueda construirse, colocarse y compactarse
correctamente. Los agregados tenaces y resistentes a la abrasión también tienden a producir una mezcla resistente a los
desprendimientos y desprendimientos. Debido a que los desprendimientos de agregados y las partículas de agregados rotos
cerca de la superficie del pavimento facilitan que el agua fluya hacia el pavimento, los agregados duros y resistentes a la abrasión
ayudan a mejorar la resistencia a la humedad de los pavimentos HMA. Los agregados con poca resistencia a la abrasión también
pueden pulirse bajo la acción del tráfico. Esto puede hacer que la superficie del pavimento pierda resistencia al deslizamiento,
especialmente cuando está mojada.
Otra propiedad de los agregados que está estrechamente relacionada con la tenacidad y la resistencia a la abrasión es la
durabilidad y solidez. Los ciclos de congelación y descongelación y los períodos alternos de humectación y secado en un
pavimento pueden debilitar los agregados de mala calidad, lo que provoca que salten y se deshilachen. Los agregados que
poseen buena durabilidad y solidez resistirán las acciones de los ciclos húmedo-seco y de congelación-descongelación durante la
vida útil del pavimento.
Consenso de superpave y propiedades de agregados de origen
Durante el desarrollo del sistema de diseño de mezcla Superpave para HMA de grado denso, se especificaron
los requisitos agregados en base a las experiencias de un grupo de expertos. Propiedades que

agregados39
se identificaron como importantes dentro de HMA incluyeron la angularidad de los agregados gruesos y finos, la forma
de los agregados, la limpieza de los agregados, la tenacidad, la solidez y la proporción de polvo dentro de la mezcla.
Después de algunas discusiones, estos expertos llegaron a un acuerdo, oconsenso,que cuatro propiedades de los
agregados eran las más importantes para el desempeño de HMA y deberían especificarse como parte del sistema
Superpave. Se identificaron un método de prueba y límites de especificación para cada una de estas propiedades de
consenso. Las cuatro propiedades agregadas de consenso de Superpave son la angularidad del agregado grueso (CAA),
la angularidad del agregado fino (FAA), el contenido de arcilla y las partículas planas y alargadas.
El panel de expertos identificó varias otras propiedades de los agregados como importantes para el
desempeño del pavimento HMA, pero no pudo llegar a un acuerdo sobre los límites de especificación. Estas
propiedades agregadas son tenacidad (prueba de abrasión de Los Ángeles), solidez (prueba de solidez de sulfato
de sodio o magnesio) y materiales nocivos. Los valores de prueba para estas propiedades varían
significativamente en los Estados Unidos y Canadá, según el tipo de agregados disponibles localmente. Por lo
tanto, el panel de expertos etiquetó estas propiedades de los agregados como “propiedades de los agregados
de origen” y recomendó que los valores de especificación para estas propiedades sean desarrollados por
agencias viales individuales.
El grupo de expertos desarrolló los requisitos agregados para HMA sin el beneficio de un programa de investigación
formalizado. Desde principios de la década de 1990, cuando el grupo de expertos se reunió para desarrollar los
requisitos de agregados para el sistema de diseño de mezcla Superpave, se ha realizado una cantidad significativa de
trabajo para evaluar varias pruebas de agregados y su relación con el desempeño del pavimento. Este capítulo
proporciona requisitos agregados para el diseño de HMA de grado denso. Estos requisitos se basan tanto en las
experiencias del grupo de expertos como en la investigación que se ha llevado a cabo desde que se desarrolló el sistema
de diseño de mezcla Superpave. Debido a que las propiedades de los agregados de consenso de Superpave ahora están
firmemente basadas tanto en la experiencia como en la investigación, en lugar de simplemente el consenso de un panel
de expertos, el término "propiedades de consenso" ya no es exacto. Por esta razón, el término "propiedades de
especificación de agregados primarios" se usa aquí para describir estas cuatro características críticas. El término
propiedades de los agregados de origen sigue siendo apropiado para las otras pruebas de agregados, ya que los valores
de especificación para estos aún deben ser determinados por agencias individuales.
Los límites de especificación para las diversas propiedades de especificación de agregados primarios no son
uniformes para todas las mezclas de HMA. En cambio, como en el sistema Superpave, los requisitos de especificación
para estos valores de prueba se basan en la cantidad esperada de tráfico durante una vida útil del pavimento de 20
años, la posición de la capa que se está diseñando dentro de la estructura del pavimento, o ambos. El tráfico se
caracteriza como cargas equivalentes de un solo eje (ESAL) y se proporcionan límites de especificación más estrictos para
pavimentos que estarán sujetos a cargas de tráfico más altas. Las capas de pavimento que encontrarán volúmenes de
tráfico más bajos o que se encuentran dentro de la parte inferior de la estructura del pavimento tienen requisitos menos
estrictos.
Las propiedades de especificación de agregados primarios están diseñadas para evaluar cuatro características
críticas para los agregados utilizados en mezclas HMA. Estas cuatro características son la angularidad del agregado
grueso, la angularidad del agregado fino, la forma de las partículas del agregado grueso y la limpieza. Al igual que en el
sistema Superpave, los requisitos para estas características están destinados a aplicarse a la mezcla de agregados y no a
las pilas de almacenamiento individuales. Las siguientes secciones resumen los métodos de prueba y los límites de
especificación para las cuatro propiedades principales de especificación de agregados.
Caras fracturadas de agregado grueso
Varios estudios de investigación han demostrado que aumentar la cantidad de partículas en una mezcla de
agregados que han sido triturados mecánicamente aumenta la resistencia a la deformación permanente. La
prueba recomendada en este manual es la misma que se usa en el sistema Superpave, un simple “recuento de
aplastamiento”. El término caras fracturadas de agregado grueso (CAFF) se usa en lugar de grueso

Tabla 4-6. Requerimientos de caras fracturadas de
agregado grueso.
Porcentaje de partículas con al menos
Una/Dos Caras Fracturadas, para
Profundidad de Capa de PavimentoA, mm
0 a 100
55 / ---
75 / ---
85 / 80
95 / 90
98 / 98B
ESAL de diseño (millones)
Por debajo de 100
- - - / ---
50 / ---
60 / ---
80 / 75
98/ 98B
< 0,30
0,3 a < 3
3 a < 10
10 a < 30
30 o más
ALa profundidad de la capa de pavimento se mide desde la superficie del pavimento hasta la parte
superior de la capa de pavimento dentro del pavimento que contiene la mezcla dada.
BEl requisito de CAFF para niveles de tráfico de diseño de 30 millones de ESAL o más
puede reducirse a 95/95 si la experiencia con las condiciones y los materiales locales
indican que esto proporcionaría a las mezclas de HMA una resistencia adecuada a
las roderas bajo un tráfico muy pesado.
angularidad agregada porque “caras fracturadas” es más simple y claro, ya que es el término común utilizado para este tipo de prueba. El procedimiento se describe en
ASTM D 5821, Método de prueba estándar para determinar el porcentaje de partículas fracturadas en agregados gruesos. Las partículas agregadas mayores de 4,75 mm
se examinan visualmente para determinar el porcentaje de partículas que tiene al menos una cara fracturada y el porcentaje que tiene al menos dos. Un valor CAFF de
76/53, por ejemplo, significa que el 76 % de las partículas en un agregado grueso tiene al menos una cara fracturada y el 53 % tiene al menos dos caras fracturadas. La
Tabla 4-6 describe los valores mínimos requeridos para CAFF en función del nivel de tráfico y la profundidad dentro de la estructura del pavimento. Tenga en cuenta que
los valores proporcionados en la Tabla 4-6 son ligeramente diferentes de los valores especificados actualmente dentro del sistema Superpave; para el nivel de tráfico
más alto, los valores para todas las mezclas son 98/98, mientras que en el sistema Superpave los valores requeridos para la angularidad del agregado grueso son
100/100. Una nota a pie de página permite una mayor reducción del requisito CAFF para este nivel de tráfico a 95/95 si la experiencia local sugiere que el HMA resultante
tendrá una resistencia adecuada a las roderas bajo tráfico muy pesado. Estos requisitos ligeramente más bajos para CAFF significan que se puede usar grava triturada
de alta calidad en HMA para aplicaciones de alto tráfico. En el sistema Superpave, debido a los requisitos muy altos de CAFF en el nivel de tráfico más alto, solo se podía
usar piedra triturada para estas aplicaciones. La experiencia de los últimos 5 a 10 años sugiere que las gravas trituradas de alta calidad generalmente se desempeñarán
bastante bien en mezclas HMA diseñadas adecuadamente, incluso bajo niveles de tráfico extremadamente altos. Además, el sistema de diseño de mezclas descrito en
este manual incluye pruebas de desempeño para mezclas HMA diseñadas para niveles de tráfico de 10 millones de ESAL y mayores. Esta prueba de rendimiento
proporciona una garantía adicional de que las mezclas de HMA tendrán una resistencia a la formación de surcos adecuada. Los valores ligeramente más bajos para CAFF
recomendados aquí no deben usarse a menos que se incluyan pruebas de rendimiento como parte del proceso de diseño de la mezcla. El sistema de diseño de mezclas
descrito en este manual incluye pruebas de desempeño para mezclas HMA diseñadas para niveles de tráfico de 10 millones de ESAL y mayores. Esta prueba de
rendimiento proporciona una garantía adicional de que las mezclas de HMA tendrán una resistencia a la formación de surcos adecuada. Los valores ligeramente más
bajos para CAFF recomendados aquí no deben usarse a menos que se incluyan pruebas de rendimiento como parte del proceso de diseño de la mezcla. El sistema de
diseño de mezclas descrito en este manual incluye pruebas de desempeño para mezclas HMA diseñadas para niveles de tráfico de 10 millones de ESAL y mayores. Esta
prueba de rendimiento proporciona una garantía adicional de que las mezclas de HMA tendrán una resistencia a la formación de surcos adecuada. Los valores
ligeramente más bajos para CAFF recomendados aquí no deben usarse a menos que se incluyan pruebas de rendimiento como parte del proceso de diseño de la mezcla.
Angularidad agregada fina
La angularidad de la fracción de agregado fino es tan importante como la angularidad de la fracción de
agregado grueso para el desempeño de HMA de granulometría densa. En combinación, los agregados gruesos y
finos brindan resistencia a HMA, lo que ayuda a minimizar el potencial de deformación permanente. AASHTO T
304, Método A, Contenido de vacíos no compactados de agregados finos, se utiliza para medir la angularidad de
los agregados finos. Una muestra graduada de agregado fino (que pasa el tamiz de 2,36 mm) se coloca dentro
de un embudo especialmente diseñado que permite que las partículas de agregado caigan libremente en un
cilindro de volumen conocido (Figura 4-8). Usando la gravedad específica aparente combinada de la mezcla de
agregado fino, se determina el porcentaje de vacíos entre las partículas de agregado. Los resultados de la
prueba de angularidad del agregado fino representan este porcentaje de vacíos no compactados en el agregado
fino; valores más altos de vacíos no compactados indican una mayor angularidad del agregado fino. Requisitos

agregados41
Agregado fino
muestra
Embudo
Cilindro de
volumen conocido
Figura 4-8. Ensayo de angularidad de agregado fino.
para la angularidad del agregado fino se dan en la Tabla 4-7. Los requisitos de esta tabla son casi
idénticos a los del sistema Superpave. La única excepción es que en la Tabla 4-7, donde el valor FAA
mínimo es 45, puede reducirse a 43 si la experiencia con las condiciones y los materiales locales sugiere
que esto producirá mezclas con una adecuada resistencia a las roderas.
Partículas planas y alargadas
El porcentaje de partículas planas y alargadas en un agregado grueso se determina usando los procedimientos
descritos en ASTM D 4791, Partículas planas, Partículas alargadas o Partículas planas y alargadas. Al igual que en el
sistema Superpave, este manual recomienda un valor máximo del 10% para partículas planas y alargadas que excedan
una proporción de 5:1. Para realizar esta prueba, las partículas de agregado se miden con un calibrador proporcional
(Figura 4-9) utilizando una relación específica de 5:1. La apertura del calibre más grande se ajusta a la longitud de la
partícula; si el ancho de la partícula puede caber dentro de la abertura más pequeña, se considera plana y alargada. Los
agregados gruesos que no cumplen con este requisito son raros. Algunas agencias estatales usan versiones ligeramente
diferentes de esta prueba, usando límites diferentes o especificando un valor máximo paraoPartículas alargadas para
agregados gruesos. Los técnicos deben verificar las especificaciones aplicables para asegurarse de que están utilizando
la prueba y los límites adecuados al evaluar los agregados para un diseño de mezcla HMA.
Tabla 4-7. Requerimientos de angularidad del agregado fino.
Profundidad de la capa de pavimento desde
SuperficieA, mm
0 a 100 Por debajo de 100
< 0,30
0,3 a < 3
3 a < 10
10 a < 30
30 o más
- - -
B
40
45C
45C
45C
- - -
- - -
40
40
45C
Los criterios se presentan como porcentaje de vacíos de aire en agregados finos poco compactados.
ALa profundidad de la capa de pavimento se mide desde la superficie del pavimento hasta la parte
superior de la capa de pavimento dentro del pavimento que contiene la mezcla dada.
BSi bien no existe un requisito de la FAA para niveles de tráfico de diseño por debajo de 0,30
millones de ESALS, se debe considerar la posibilidad de exigir un contenido mínimo de vacíos sin
compactar del 40 % para mezclas con un tamaño nominal máximo de agregado de 4,75 mm.
CEl requisito de la FAA de 45 puede reducirse a 43 si la experiencia con las condiciones y
los materiales locales indican que esto produciría mezclas de HMA con resistencia
adecuada a las roderas bajo el nivel de tráfico de diseño dado.

punto de pivote 5:1
puesto fijo (B)
puesto fijo (A) brazo oscilante
Figura 4-9. Prueba plana o alargada.
Los requisitos para partículas planas y alargadas no se basan en el nivel de tráfico o la profundidad anticipada
dentro de la estructura del pavimento. Las partículas planas y alargadas se consideran perjudiciales dentro de
una mezcla de HMA durante la producción y la construcción, independientemente de las cargas de tráfico o la
profundidad dentro del pavimento; por lo tanto, se requiere un único porcentaje máximo de partículas planas y
alargadas. La Tabla 4-8 presenta los requisitos para partículas planas y alargadas.
Contenido de arcilla
La presencia de capas de polvo o arcilla en los agregados puede evitar que el ligante asfáltico cubra
correctamente los agregados dentro de un HMA. Esto puede conducir a que el agua penetre en la película de
ligante asfáltico y, por lo tanto, se desprenda el ligante asfáltico del agregado. La prueba de equivalente de
arena (AASHTO T 176, Finos de plástico en agregados clasificados y suelos mediante el uso de la prueba de
equivalente de arena) se utiliza para evaluar la limpieza de los agregados para identificar cuándo existen
partículas dañinas del tamaño de la arcilla en una mezcla de agregados. El procedimiento se lleva a cabo en la
fracción agregada de la mezcla que pasa por el tamiz de 4,75 mm. Si se usa cal hidratada en la mezcla, no debe
incluirse en el agregado fino usado durante la prueba de arena equivalente. La muestra agregada se coloca
dentro de una escala graduada, Cilindro transparente que se llena con una mezcla de agua y agente floculante.
Luego, la combinación de agregado, agua y agente floculante se agita durante 45±5 segundos. Después de la
agitación, se deja reposar la combinación a temperatura ambiente durante 20 minutos. Después de los 20
minutos, se miden las alturas de las partículas de arena y las partículas de arena más arcilla (Figura 4-10). El valor
del equivalente de arena se calcula entonces como la relación entre la altura de la arena y la altura de la arena
más la arcilla, expresada como porcentaje.
Son deseables valores altos de arena equivalente, ya que esto indica que el agregado está relativamente libre
de polvo y partículas de arcilla. Por lo tanto, se especifican valores mínimos para la equivalencia de arena. Estos
valores mínimos no cambian con la profundidad dentro del pavimento, pero varían algo con el nivel de tráfico de
diseño. La Tabla 4-9 resume los requisitos para la prueba de arena equivalente.
Tabla 4-8. Criterios para partículas planas y alargadas.
Porcentaje Máximo de Flat y
Partículas alargadas en 5:1
< 0,30
0,3 a < 3
3 a < 10
10 a < 30
30 o más
- - -
10
10
10
10
Los criterios se presentan como porcentaje de partículas planas y alargadas en masa.

agregados43
graduado
cilindro
lectura de arena más arcilla
floculante
solución
arcilla suspendida
lectura de arena
establecido
agregar
Figura 4-10. Prueba de arena equivalente.
Propiedades del agregado de origen
El grupo de expertos identificó algunas propiedades de los agregados como importantes, pero sobre las cuales no se pudo
llegar a un consenso sobre los límites de especificación. Estas propiedades agregadas se denominaron "Propiedades de origen".
Se recomendaron métodos de prueba; sin embargo, el desarrollo de los límites de especificación se dejó en manos de las
agencias locales que tenían experiencia con los materiales del área. Estas propiedades generalmente se usan durante la
aprobación de la fuente y, por lo tanto, los requisitos no se aplican a la mezcla de agregados como con las propiedades de
consenso entonces. Las propiedades de origen que se consideran importantes incluyen
• Tenacidad,
• Solidez, y
• Materiales deletéreos.
Tenacidad
El término tenacidad se utiliza para describir la capacidad de un agregado para resistir la abrasión y la
degradación que se produce durante el manejo, la producción, la construcción y el uso en servicio. La tenacidad
se mide utilizando la prueba de abrasión de Los Ángeles, descrita en AASHTO T 96, Resistencia a la degradación
de agregados gruesos de tamaño pequeño por abrasión e impacto en la máquina de Los Ángeles.
Al realizar la prueba de abrasión de Los Ángeles, se coloca una muestra graduada de agregado en un tambor
de acero grande (Figura 4-11). Se colocan de seis a doce cargas de acero (dependiendo de la gradación de la pila
de áridos) dentro del tambor además de la muestra de áridos. Luego se hace girar el tambor, lo que somete a
los agregados al impacto y la abrasión de las bolas de acero. Los resultados de la prueba se reportan como un
porcentaje de pérdida, que es el porcentaje de masa de agregado perdido durante la prueba.
Tabla 4-9. Requisitos de contenido de arcilla.
ESAL de diseño (millones) Valor mínimo de equivalencia de arena
< 0,30
0,3 a < 3
3 a < 10
10 a < 30
30 o más
40
40
45
45
50
Los criterios se presentan como valor equivalente de arena.

Figura 4-11. Tambor de abrasión Los Ángeles.
debido a la degradación y la abrasión. Los valores bajos de pérdida por abrasión de Los Ángeles son deseables, ya que
esto indica que un agregado es tenaz y resistente a la abrasión. Los valores típicos para la pérdida por abrasión de Los
Ángeles se enumeran en la Tabla 4-10.
Solvencia
La solidez se utiliza para describir la capacidad de un agregado para resistir los efectos de la intemperie. Para
evaluar la solidez de los agregados, se utiliza AASHTO T 104, Soundness of Aggregate by Use of Sodium Sulfate
or Magnesium Sulfate. Como se indica en el título del método de prueba, se usa sulfato de sodio o sulfato de
magnesio para someter una muestra agregada a los efectos de congelación y descongelación. Este método de
prueba se puede utilizar para evaluar la solidez de los agregados gruesos y finos.
Para realizar la prueba, una muestra agregada se lava y se seca hasta una masa constante y luego se separa
en fracciones de tamaño especificado. La prueba se realiza exponiendo alternativamente una muestra agregada
a inmersiones repetidas en la solución de sulfato prescrita, seguido de secado en horno. Durante el período de
inmersión, la solución de sulfato se absorbe en los huecos permeables de los agregados y se rehidrata creando
fuerzas que simulan las fuerzas expansivas del congelamiento del agua. Durante la fase de secado, la solución
de sulfato precipita de manera similar a la acción de descongelación. Una inmersión y secado se considera un
ciclo de solidez. Por lo general, las agencias especifican cinco ciclos de solidez. Los resultados de las pruebas de
solidez son el porcentaje de pérdida de material después de los cinco ciclos.
Son deseables valores bajos de pérdida de solidez ya que esto sugiere que un agregado no es susceptible a la
meteorización. Los resultados de las pruebas de solidez obtenidos usando soluciones de sulfato de sodio y sulfato de
magnesio no son intercambiables, ya que las fuerzas expansivas generadas por estas soluciones de sal son
Tabla 4-10. Valores típicos para la prueba de abrasión
de Los Ángeles.
típico de Los Ángeles
Valores de pérdida por abrasión, %
Mineralogía de Agregados
Basalto
Dolomita
Gneis
Granito
Caliza
Cuarcita
10 a 20
15 a 30
30 a 60
25 a 50
20 a 30
20 a 35

agregados45
diferente. Generalmente, el uso de una solución de sulfato de magnesio dará como resultado valores de pérdida ligeramente más
altos que el uso de una solución de sulfato de sodio. Como tal, los límites de especificación típicos son una pérdida máxima del 10
% cuando se usa sulfato de sodio y un máximo del 15 % cuando se usa sulfato de magnesio, aunque los límites de especificación
pueden variar según la agencia.
Materiales nocivos
Los materiales nocivos son aquellos materiales dentro de una reserva agregada que son débiles, reactivos o
defectuosos. Los ejemplos de materiales que pueden considerarse nocivos incluyen terrones de arcilla,
partículas friables, esquisto, carbón, mica libre y vegetación. El método de prueba para evaluar materiales
nocivos es AASHTO T 112, Clay Lumps and Friable Particles in Aggregate. En esta prueba, las fracciones de
agregados se tamizan en húmedo sobre tamices prescritos. El porcentaje de masa de material perdido como
resultado del tamizado húmedo se reporta como el porcentaje de grumos de arcilla y partículas friables. Los
altos porcentajes de masa de grumos de arcilla y partículas friables son perjudiciales para una mezcla de HMA;
por lo tanto, generalmente se especifican valores máximos. Diferentes agencias especifican una amplia gama de
porcentajes permisibles de terrones de arcilla y partículas friables.
Bibliografía
Normas AASHTO
M 29, Agregado fino para mezclas bituminosas para pavimentación
M 43, Especificación estándar para tamaños de agregados para la construcción de carreteras y puentes M
323, Diseño de mezcla volumétrica Superpave
R 35, Diseño volumétrico de superpave para mezcla asfáltica en caliente
T 2, Muestreo de agregados
T 11, Materiales más finos que 75 μm (No. 200) Tamiz en agregados minerales por lavado T
19M/T 19, Densidad aparente ("Peso unitario") y vacíos en agregados
T 27, Análisis granulométrico de agregados finos y gruesos T
30, Análisis mecánico de agregados extraídos T 84, Gravedad
específica y absorción de agregados finos T 85, Gravedad
específica y absorción de agregados gruesos
T 96, Resistencia a la Degradación de Agregado Grueso de Tamaño Pequeño por Abrasión e Impacto en Los Ángeles
Máquina
T 104, Solidez de agregados mediante el uso de sulfato de sodio o sulfato de magnesio T 112,
Terrones de arcilla y partículas friables en agregados
T 176, Finos plásticos en agregados clasificados y suelos mediante el uso de la prueba equivalente de arena T
248, Reducción de muestras de agregado al tamaño de prueba
T 304, Contenido vacío no compactado de agregado fino
Otros estándares
ASTM D 4791, Partículas planas, Partículas alargadas o Partículas planas y alargadas
ASTM D 5821, Método de prueba estándar para determinar el porcentaje de partículas fracturadas en agregado grueso
Otras Publicaciones
Cominsky, RJ, RB Leahy y ET Harrigan (1994)Diseño de mezcla de nivel uno: selección de materiales, compactación
Y condiciones.Informe SHRP-A-408, TRB, Consejo Nacional de Investigación, Washington, DC.
Kandhal, PS y F. Parker, Jr. (1998)Informe NCHRP 405: Pruebas de agregados relacionadas con el desempeño del concreto asfáltico
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Prowell, BD, J. Zhang y ER Brown (2005)Informe NCHRP 539: Propiedades agregadas y el rendimiento
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Haddock y E. Rismantojo (2006)Informe NCHRP 557: Pruebas de agregados para mezcla asfáltica en caliente
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