284540911-Ensayo-Riedel-Weber.ppt, CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS PARA PAVIMENTOS

1. ENSAYO DE RIEDEL WEBER

2. INDICE
 DEFINICIÓN DE ASFALTO
 TIPOS DE ASFALTO
- CEMENTO ASFALTICO
- ASFALTO DILUIDO
- EMULSIONES ASFALTICAS
 CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS PARA PAVIMENTOS
- AGREGADO GRUESO
- AGREGADO FINO
 ENSAYO DE RIEDEL WEBER

3. Fuentes de Producción Nacional - Asfalto

4. ASFALTO
El asfalto es un material ligante de color marrón oscuro a negro, constituido
principalmente por betunes que pueden ser naturales u obtenidos por
refinación del petróleo.
El asfalto es además un material bituminoso porque contiene betún, el cual
es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrán
obtenido de la destilación destructiva de un carbón graso, también contiene
betún. Consecuentemente, tanto el petróleo asfáltico como el alquitrán son
referidos en forma conjunta, como materiales bituminosos.
Tipos de asfaltos
Cemento Asfáltico
Son asfaltos refinados o una combinación de asfalto refinado y aceite
fluidificante de consistencia apropiada para trabajos de pavimentación.
Estos pueden proceder de depósitos naturales, que son enormes lagos de
asfalto mezclado con un material mineral, agua y otras impurezas. Una vez
refinados se puede obtener hasta un 97% de bitúmen. Estos asfaltos
refinados son muy duros y se les da la consistencia, mezclándolos con
aceites o residuos provenientes de la destilación del petróleo de base
asfáltica.

5. Producción de cemento asfáltico

6. 40 - 50
60 - 70 85 - 100
120 - 150
200 - 300
min
max min max min max min
max min max
Penetración a 25ºC, 100g, 5 seg 40
50 60 70 85 100 120
150 200 300
Punto de inflamación copa abierta de Cleveland ºC. 232
232 232 218
177
Ductilidad a 25ºC, 5cm/ min, cm. 100
100 100 100
Solubilidad en Tricloroetileno,% 99 99 99 99 99
Ensaye de película delgada, 3.2mm, 163ºC, 5hrs.
Pérdida por calentamiento, %
0.8 0.8 1.0
1.3 1.5
Penetración por residuo, % del original. 58
54 50 46
40
Ductilidad del residuo a 25ºC, 5cm/min, cm.
50 75 100
100
Ensaye de la mancha con:
Solvente Nafta Standard
Solvente Nafta - Xilol, % Xilol
Solvente Heptano – Xilol, % Xilol
Negativa para todos los grados
Negativa para todos los grados
Negativa para todos los grados
Requisitos para la especificación de un cemento asfáltico
AASHTO M 20 Grado de penetración

7. Asfaltos Diluidos
se define como: "Material asfáltico cuya consistencia blanda o fluida hace
que se salga del campo en que se aplica el ensayo de penetración, cuyo
límite máximo es 300".
Están compuestos por una base asfáltica (cemento asfáltico) y un fluidificante
volátil que puede ser bencina, kerosene, aceite o agua con emulsificador. El
fluidificante se agrega con el propósito de dar al asfalto la viscosidad
necesaria para poderlo mezclar y trabajar con los áridos a baja temperatura.
Una vez elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el
residuo asfáltico que envuelve y cohesiona las partículas de agregado.

8. Grado Residuo asfáltico en volumen
RC-70 55%
RC-250 65%
RC-800 75%
RC-3000 80%
Tabla Asfaltos RC
Grado Residuo asfáltico en volumen
MC-30 50%
MC-70 55%
MC-250 67%
MC-800 75%
MC-3000 80%
Tabla Asfaltos MC

9. Las Emulsiones Asfálticas
En el caso de emulsiones asfálticas, los líquidos no miscibles son el agua y el
asfalto. Adicionalmente se tiene el emulgente el cual se deposita en la
interface entre el agua y el asfalto y estabiliza la emulsión; éste depende del
tipo de emulsión que se requiera.
Tipos de Emulsiones Asfálticas
De Rompimiento Rápido:
Estas se utilizan para riegos de liga y carpetas por el sistema de riegos (con
excepción de la emulsión conocida como ECR-60), la cual no se debe utilizar
en la elaboración de estas últimas.
De Rompimiento Medio:
Estas normalmente se emplean para carpetas de mezcla en frío elaboradas
en planta, especialmente cuando el contenido de finos es menor o igual al
2%, así como en trabajos de conservación tales como bacheos,
renivelaciones y sobrecarpetas.
De Rompimiento Lento:
Estas se emplean para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta y
para estabilizaciones asfálticas.

10. Control de calidad
de asfaltos
Adherencia
Solubilidad
Punto Inflamación
Ductilidad
Película
Fina
Viscosidad
Índice de
Penetración
Punto
Ablandamiento
Penetración

11. CARACTERIZACIÓN CONVENCIONAL
Los asfaltos ensayados provienen del procesamiento de crudos del petróleo
específicamente seleccionados por su aptitud a ser usados en construcción
vial, estos fueron muestreados de los diferentes proyectos que cuenta el
MTC.
Se seleccionó tipos de asfaltos de uso común en el Perú identificados
como:
A(60-70), B(120-150), C(60-70), D(85-100), E(60-70), F(85-100) y G(40-50).
Validados según Especificaciones Técnicas EG-2000

12. Características principales de los agregados para pavimento asfáltico
Los agregados pétreos generalmente más deseados para la elaboración de
mezclas asfálticas son aquellos con una alta proporción de partículas
aproximadamente equidimensionales (cuboides). Los factores intrínsecos,
como la composición de la roca afectan a la forma de los agregados durante
los procesos de trituración.
Adhesividad del agregado grueso
La adhesividad de los agregados pétreos con los ligantes asfálticos es de
gran importancia, debido a que se pueden presentar fenómenos
fisicoquímicos en la superficie de los agregados empleados en las capas de
firme. En estos fenómenos complejos intervienen tanto factores físicos como
la textura del agregado, la porosidad del mismo, viscosidad y tensión
superficial del ligante, espesor de la película de ligante, etc. Y a su vez
factores químicos relativos al ligante y al agregado. Si los agregados están
absolutamente secos, se dejan mojar fácilmente por los ligantes asfálticos;
sin embargo la situación es muy diferente con algo de humedad que siempre
puede existir, ya que la superficie del agregado se polariza con un signo u
otro dependiendo de su naturaleza. Atendiendo a ese criterio los agregados
se clasifican en ácidos y básicos.

13. Características de los Agregados Finos para su utilización en las
mezclas asfálticas.
Procedencia del agregado fino.
El agregado fino deberá proceder de la trituración de piedra de cantera o
grava natural en su totalidad, o en parte de yacimientos naturales. Existen
limitaciones en la proporción de agregado fino no triturado a emplear en las
mezclas.
Adhesividad del agregado fino.
Respecto a los fenómenos de adhesividad agregado fino – ligante, hay que
tener en cuenta que las acciones químicas o químico – físicas en las
partículas de menor tamaño son más complejas. Su mayor superficie
específica, facilidad para acumular humedad y gran heterogeneidad de su
naturaleza determinan una mayor sensibilidad a toda clase de
transformaciones químicas, fenómenos polares y de adhesividad, absorción,
etc.

14. ADHESIVIDAD DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A LOS ARIDOS FINOS
(PROCEDIMIENTO RIEDEL-WEBER)
MTC E220-2000
Preparación de la mezcla árido - ligante.
Si el ligante bituminoso a emplear en el ensayo es un betún asfáltico de
penetración, fluidificado o fluxado, o un alquitrán, la mezcla árido – ligante se
realiza mezclando 71 volúmenes del árido seco con 29 volúmenes de ligante
(la relación correspondiente de masas se calcula a partir de las densidades
respectivas).
Si eligante bituminosos para emplear en el ensayo es una emulsión
bitumonsa, la mezcla árido – ligante se efectúa mezclando 71 volúmenes del
árido seco con 95 volúmenes de emulsión al 50%.
Las temperaturas de mezcla son las siguientes (orientativo):
Mezcla con Temp. ºC
betún 140 – 175
betún fluidificado 25 – 110
betún fluxado 50 – 110
Alquitrán 70 – 110
Emulsión bituminosa Ambiente

15. El agregado a utilizar debe tener una granulometría de malla que pasa 30 y
retenida 70, luego debe ser lavado, limpio de impurezas.
Una vez mezclado se deja enfriar a temperatura ambiente, seguidamente se
pesa 0.5 gr de mezcla en forma de esferillas. Se pesan nueve (9)
especímenes.
Teniendo tubos de ensayo con soluciones de carbonato sódico y agua
destilada.
Esta muestra tiene que hervir por el espacio de 1 minuto.
Luego se podrá observar el desprendimiento parcial o total del agregado y
bitumen.
De acuerdo a las especificaciones Generales EG-2000 del MTC, indica que
para un agregado fino que sea desprendimiento parcial min. 4.

16. Resultados
Si se produjese desplazamiento total del ligante con solamente agua destilada,
se asignará de acuerdo con la tabla, el índice 0 de adhesividad.
Si la solución molar de carbonato sódico no produce desplazamiento del
ligante bituminoso, el índice de adhesividad de la mezcla en estudio es 10.

17. Para el agregado grueso debe usarse los tamices pasa 3/8” y retenida ¼”
Antes de diseñar una mezcla asfáltica con el Diseño Marshall tiene que
cumplir la afinidad Ensayo Riedel Weber.
En caso que el agregado fino no cumpliera con los resultados requeridos se
deberá utilizar aditivos para mejorar la adherencia.
Se utilizará aprox. 0.5% en peso del asfalto.

18. Aplicación del asfalto

21. Carretera de las Cataratas
Sao Paulo - Brasil
Carretera Castello Branco I-Brasil

22. Carretera Sao Paulo – Santos
- curva de la Onca II – Brasil