Este documento describe los métodos de diseño Marshall y Hveem para determinar las proporciones adecuadas de asfalto y agregado en una mezcla asfáltica. Explica las cuatro características clave consideradas en el diseño de mezclas: densidad, vacíos de aire, vacíos en el agregado mineral y contenido de asfalto. Finalmente, detalla las propiedades deseadas como estabilidad, durabilidad e impermeabilidad que se buscan lograr a través del diseño de mezclas.
10.00 diseño de mezclas asfalticas marshallJuan Soto
El documento describe el método Marshall para el diseño de mezclas asfálticas. El método Marshall involucra la preparación de probetas con diferentes contenidos de asfalto, las cuales son compactadas y ensayadas para determinar la estabilidad, fluencia, densidad y contenido de vacíos óptimos. Esto permite establecer las proporciones óptimas de asfalto y agregados para la mezcla que cumpla con los requerimientos estructurales y de durabilidad del pavimento.
Este documento describe el procedimiento de diseño Marshall para mezclas asfálticas, incluyendo cómo determinar la densidad bulk, porcentaje de vacíos, estabilidad y flujo de muestras. Explica cómo realizar cálculos, correcciones y gráficos de interpretación para encontrar el contenido óptimo de asfalto que produzca máxima densidad y estabilidad con vacíos mínimos.
Este documento presenta un análisis comparativo entre la metodología RAMCODES y el método Marshall para la obtención del contenido óptimo de asfalto en mezclas asfálticas. Revisa conceptos sobre mezclas asfálticas y sus clasificaciones. Explica que RAMCODES determina el contenido óptimo de forma analítica evitando ajustes, mientras que Marshall es empírico. Finalmente, analiza y compara los resultados obtenidos con ambos métodos para validar la aplicación de RAMCODES.
Este documento presenta el método de la Asociación del Cemento Portland para determinar los espesores adecuados de losas de concreto para soportar las cargas de tráfico en calles y carreteras. Describe factores de diseño como la resistencia del concreto, el soporte de la subrasante y subbase, el tráfico proyectado y los factores de seguridad de carga. Explica los procedimientos de diseño completo y simplificado, incluidos ejemplos numéricos. También cubre temas como el análisis por fat
Este documento trata sobre los módulos de resiliencia en suelos finos y materiales granulares. Explica que las metodologías actuales de diseño de pavimentos usan el módulo de resiliencia como la propiedad fundamental para caracterizar los materiales. Luego describe factores que afectan el módulo de resiliencia como el número de aplicaciones de carga, tixotropía, magnitud de carga, método de compactación y contenido de agua. Finalmente, discute cómo se utiliza el módulo de resiliencia en métodos de
Este documento establece las especificaciones para agregados finos y gruesos utilizados en concreto en Guatemala. Define los requisitos de granulometría, calidad y sustancias perjudiciales para agregados finos y gruesos. También describe los métodos de muestreo y ensayo, y proporciona tablas con límites para sustancias perjudiciales y requisitos de granulometría. El objetivo es asegurar materiales satisfactorios para la mayoría de los concretos en Guatemala, tomando en cuenta las condiciones locales
Este documento describe las mezclas asfálticas, incluyendo su definición como una combinación de asfalto y agregados minerales. Explica que las proporciones de estos componentes determinan las propiedades de la mezcla y su rendimiento. También resume los diferentes tipos de mezclas asfálticas y sus propiedades funcionales para capas de rodadura e inferiores en la construcción de firmes.
Este método describe cómo determinar el porcentaje de partículas alargadas y achatadas en agregados gruesos. Se tamiza la muestra y se pasa cada porción retenida por calibradores para medir las dimensiones de las partículas. Luego se calcula el porcentaje de partículas alargadas y achatadas en relación al peso total de la muestra usando fórmulas matemáticas.
10.00 diseño de mezclas asfalticas marshallJuan Soto
El documento describe el método Marshall para el diseño de mezclas asfálticas. El método Marshall involucra la preparación de probetas con diferentes contenidos de asfalto, las cuales son compactadas y ensayadas para determinar la estabilidad, fluencia, densidad y contenido de vacíos óptimos. Esto permite establecer las proporciones óptimas de asfalto y agregados para la mezcla que cumpla con los requerimientos estructurales y de durabilidad del pavimento.
Este documento describe el procedimiento de diseño Marshall para mezclas asfálticas, incluyendo cómo determinar la densidad bulk, porcentaje de vacíos, estabilidad y flujo de muestras. Explica cómo realizar cálculos, correcciones y gráficos de interpretación para encontrar el contenido óptimo de asfalto que produzca máxima densidad y estabilidad con vacíos mínimos.
Este documento presenta un análisis comparativo entre la metodología RAMCODES y el método Marshall para la obtención del contenido óptimo de asfalto en mezclas asfálticas. Revisa conceptos sobre mezclas asfálticas y sus clasificaciones. Explica que RAMCODES determina el contenido óptimo de forma analítica evitando ajustes, mientras que Marshall es empírico. Finalmente, analiza y compara los resultados obtenidos con ambos métodos para validar la aplicación de RAMCODES.
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Este documento trata sobre los módulos de resiliencia en suelos finos y materiales granulares. Explica que las metodologías actuales de diseño de pavimentos usan el módulo de resiliencia como la propiedad fundamental para caracterizar los materiales. Luego describe factores que afectan el módulo de resiliencia como el número de aplicaciones de carga, tixotropía, magnitud de carga, método de compactación y contenido de agua. Finalmente, discute cómo se utiliza el módulo de resiliencia en métodos de
Este documento establece las especificaciones para agregados finos y gruesos utilizados en concreto en Guatemala. Define los requisitos de granulometría, calidad y sustancias perjudiciales para agregados finos y gruesos. También describe los métodos de muestreo y ensayo, y proporciona tablas con límites para sustancias perjudiciales y requisitos de granulometría. El objetivo es asegurar materiales satisfactorios para la mayoría de los concretos en Guatemala, tomando en cuenta las condiciones locales
Este documento describe las mezclas asfálticas, incluyendo su definición como una combinación de asfalto y agregados minerales. Explica que las proporciones de estos componentes determinan las propiedades de la mezcla y su rendimiento. También resume los diferentes tipos de mezclas asfálticas y sus propiedades funcionales para capas de rodadura e inferiores en la construcción de firmes.
Este método describe cómo determinar el porcentaje de partículas alargadas y achatadas en agregados gruesos. Se tamiza la muestra y se pasa cada porción retenida por calibradores para medir las dimensiones de las partículas. Luego se calcula el porcentaje de partículas alargadas y achatadas en relación al peso total de la muestra usando fórmulas matemáticas.
Este documento presenta los resultados de un estudio sobre la penetración de asfalto. El objetivo fue determinar la consistencia y clasificar el asfalto según su grado de penetración y viscosidad mediante tres ensayos. Los resultados mostraron que el asfalto tenía un grado de penetración de 85-100 y un grado de viscosidad de AC-10. Los cálculos estadísticos como promedio, varianza y desviación estándar indicaron que el ensayo tuvo una confiabilidad aceptable.
El documento describe los métodos para analizar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo los métodos de Bell, Terzaghi y Meyerhof. También discute los factores que influyen en la capacidad de carga, como la forma de la cimentación, la excentricidad y profundidad de la carga, y la profundidad del estrato resistente.
Este documento describe los diferentes tipos de ligantes bituminosos utilizados en pavimentación, incluyendo asfaltos, emulsiones asfálticas y asfaltos líquidos. Explica las propiedades físicas del asfalto como su consistencia y susceptibilidad térmica, así como su composición química y envejecimiento. También detalla los diferentes grados de cemento asfáltico según su penetración y los tipos de ligantes a utilizar dependiendo de las condiciones climáticas y de tránsito.
Este documento trata sobre la estabilización de suelos para proyectos de ingeniería civil. Explica diferentes técnicas de estabilización como la estabilización mecánica, por combinación de suelos, sustitución de suelos y estabilización con productos químicos. También presenta criterios geotécnicos y factores a considerar para seleccionar el método de estabilización más adecuado para cada tipo de suelo. Finalmente, detalla procedimientos para determinar el espesor requerido cuando se reemplaza
Este documento presenta el procedimiento para determinar el porcentaje de absorción de áridos finos según la norma INEN 856. Describe los materiales y equipos necesarios, así como los pasos a seguir que incluyen secar la muestra en un horno, saturarla con agua, y utilizar un picnómetro o matraz graduado para medir su masa seca y saturada y calcular el porcentaje de absorción. El objetivo es establecer un método para cuantificar cuánta agua es absorbida por los poros de las partículas del á
El documento describe los factores de seguridad utilizados en el cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales. Explica que el factor de seguridad se aplica a la capacidad de carga última bruta para determinar la capacidad de carga permisible bruta. También describe cómo se modifican las ecuaciones cuando hay presencia de agua subterránea y diferentes configuraciones del nivel freático. Finalmente, presenta factores comúnmente usados para considerar la forma, profundidad e inclinación de la carga en el cálculo de la
Este documento describe el método Marshall para determinar la resistencia a la deformación plástica de mezclas bituminosas utilizando el aparato Marshall. El método incluye la preparación de muestras cilíndricas con diferentes contenidos de asfalto, su compactación, y la medición de su estabilidad y fluencia usando el equipo Marshall. El objetivo es determinar el contenido óptimo de asfalto que cumpla con los criterios de resistencia, densidad y vacíos requeridos.
Análisis comparativo de los métodos marshall y superpave (pavimentos)Yohan Tovar
El documento compara los métodos Marshall y Superpave para el diseño de mezclas asfálticas. El método Marshall utiliza especímenes estándar de 2 1/2 pulgadas de alto y 4 pulgadas de diámetro que son calentados, combinados y compactados de acuerdo a un procedimiento. Este método evalúa la densidad, vacíos y estabilidad/flujo de los especímenes, pero no incluye pruebas para agregados o asfaltos. El método Superpave ha mejorado la selección de ligantes asfált
Este documento describe los diferentes tipos de asfaltos, incluyendo asfaltos naturales, de petróleo, fillerizado, líquido y oxidado. Explica sus características y usos principales en la construcción de carreteras y otros proyectos. Los asfaltos se utilizan comúnmente como aglutinantes e impermeabilizantes debido a su alta resistencia y durabilidad.
Dosificar una mezcla de concreto es determinar la combinación más práctica y económica de los agregados disponibles, cemento, agua y en ciertos casos aditivos, con el fin de producir una mezcla con el grado requerido de manejabilidad.
DESCARGAR el PDF - Dosificación de Concreto
【http://pladollmo.com/3pDj】
Este documento presenta el método de prueba estándar para determinar la distribución del tamaño de partícula de suelos mediante tamizado. Describe los procedimientos de tamizado simple y compuesto, así como los requisitos de muestreo y procesamiento de muestras. El método no es aplicable a suelos que contengan turba, materias extrañas u otros componentes que puedan afectar el proceso. Se proporcionan detalles sobre cálculos, precisiones y unidades de medición requeridas.
Este documento describe los conceptos fundamentales de la compactación de suelos. Define la compactación como el proceso de obligar a las partículas de suelo a ponerse más en contacto entre sí mediante la expulsión del aire de los poros, lo que reduce los vacíos y cambia las propiedades del suelo. Explica los objetivos, ventajas y desventajas de la compactación, así como los métodos de estudio en laboratorio y campo. Finalmente, cubre los métodos de control de la compactación, incluyendo la densidad seca y la compactación relat
Pavimento rigido y tipos de pavimentos rigidosWilder Luna
Este documento describe diferentes tipos de pavimentos rígidos o de concreto hidráulico. Incluye pavimentos de concreto simple sin o con pasadores, pavimentos de concreto armado con refuerzo no estructural o continuo, pavimentos compactados con rodillo, y pavimentos pre o postensados. Los pavimentos rígidos se caracterizan por su rigidez y distribución efectiva de las cargas, aunque tienen un costo inicial más alto que los pavimentos flexibles.
El documento describe los procedimientos de control de calidad para mezclas asfálticas en caliente utilizadas en la construcción de carreteras. Estos incluyen ensayos para controlar la calidad del material asfáltico, los agregados y las mezclas terminadas, así como los criterios que deben cumplir para diferentes tipos de tráfico. El objetivo es asegurar que los materiales y mezclas cumplen con las especificaciones para garantizar la durabilidad de las obras viales.
Este informe describe una prueba de resistencia a la compresión de cubos de mortero realizada por estudiantes. El objetivo era determinar la resistencia a la compresión de morteros con una proporción de 1:2.751 de cemento a arena. Los estudiantes midieron la resistencia de muestras de mortero a diferentes edades y compararon los resultados con las especificaciones. Adicionalmente, compararon la resistencia con la relación agua-cemento. Los resultados proporcionaron información sobre la calidad del mortero producido.
Este documento trata sobre asfaltos. Explica la importancia del asfalto en las carreteras y provee una clasificación de los diferentes tipos de asfaltos. También describe varios ensayos comunes realizados en asfaltos, incluyendo penetración, viscosidad, punto de reblandecimiento, punto de inflamación, ductilidad y solubilidad. Finalmente, detalla los procesos de producción de mezclas asfálticas y sus aplicaciones.
El documento resume los resultados de un estudio de granulometría de agregados finos y gruesos realizado en un laboratorio universitario. El agregado fino no cumple con los límites establecidos en la norma NTC174 debido a que su curva granulométrica sobrepasa el límite superior y su módulo de finura es demasiado bajo. El agregado grueso sí cumple con los parámetros de la norma ya que su curva queda dentro de los límites establecidos. Se concluye que el agregado fino requiere
Este documento describe diferentes tipos de materiales asfálticos, incluyendo cemento asfáltico, asfalto diluido, asfalto emulsionado y asfalto modificado. También explica brevemente ensayos comunes realizados en laboratorio para caracterizar las propiedades de los materiales asfálticos, como penetración, punto de ablandamiento, punto de inflamación, ensayo de película delgada en horno, ductilidad y solubilidad. Finalmente, detalla los fundamentos y beneficios de modificar los asfaltos con polímer
Este documento describe los tipos, clasificaciones, análisis y diseño de pilotes de fundación. Explica que los pilotes transmiten cargas estructurales a través de capas superficiales de suelo de baja capacidad de carga hacia estratos más profundos. Clasifica los pilotes según su material, mecanismo de transferencia de carga y método de instalación. Describe métodos para estimar la capacidad de carga última de pilotes incluyendo fórmulas, ensayos de carga y parámetros de suelo. Explica cómo calcular la capac
El documento describe los métodos de diseño Marshall y Hveem para determinar las proporciones adecuadas de asfalto y agregado en una mezcla asfáltica. Explica las cuatro características analizadas en el diseño de mezclas: densidad, vacíos de aire, vacíos en el agregado mineral y contenido de asfalto. Además, detalla las propiedades que contribuyen a la calidad de los pavimentos de mezclas asfálticas, como estabilidad, durabilidad e impermeabilidad.
Este documento describe el diseño de mezclas asfálticas en caliente utilizando el método Marshall. Explica conceptos clave como densidad, vacíos de aire, vacíos en el agregado mineral y contenido de asfalto. También cubre propiedades importantes como estabilidad, durabilidad e impermeabilidad que deben considerarse en el diseño de mezclas.
Este documento presenta los resultados de un estudio sobre la penetración de asfalto. El objetivo fue determinar la consistencia y clasificar el asfalto según su grado de penetración y viscosidad mediante tres ensayos. Los resultados mostraron que el asfalto tenía un grado de penetración de 85-100 y un grado de viscosidad de AC-10. Los cálculos estadísticos como promedio, varianza y desviación estándar indicaron que el ensayo tuvo una confiabilidad aceptable.
El documento describe los métodos para analizar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo los métodos de Bell, Terzaghi y Meyerhof. También discute los factores que influyen en la capacidad de carga, como la forma de la cimentación, la excentricidad y profundidad de la carga, y la profundidad del estrato resistente.
Este documento describe los diferentes tipos de ligantes bituminosos utilizados en pavimentación, incluyendo asfaltos, emulsiones asfálticas y asfaltos líquidos. Explica las propiedades físicas del asfalto como su consistencia y susceptibilidad térmica, así como su composición química y envejecimiento. También detalla los diferentes grados de cemento asfáltico según su penetración y los tipos de ligantes a utilizar dependiendo de las condiciones climáticas y de tránsito.
Este documento trata sobre la estabilización de suelos para proyectos de ingeniería civil. Explica diferentes técnicas de estabilización como la estabilización mecánica, por combinación de suelos, sustitución de suelos y estabilización con productos químicos. También presenta criterios geotécnicos y factores a considerar para seleccionar el método de estabilización más adecuado para cada tipo de suelo. Finalmente, detalla procedimientos para determinar el espesor requerido cuando se reemplaza
Este documento presenta el procedimiento para determinar el porcentaje de absorción de áridos finos según la norma INEN 856. Describe los materiales y equipos necesarios, así como los pasos a seguir que incluyen secar la muestra en un horno, saturarla con agua, y utilizar un picnómetro o matraz graduado para medir su masa seca y saturada y calcular el porcentaje de absorción. El objetivo es establecer un método para cuantificar cuánta agua es absorbida por los poros de las partículas del á
El documento describe los factores de seguridad utilizados en el cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales. Explica que el factor de seguridad se aplica a la capacidad de carga última bruta para determinar la capacidad de carga permisible bruta. También describe cómo se modifican las ecuaciones cuando hay presencia de agua subterránea y diferentes configuraciones del nivel freático. Finalmente, presenta factores comúnmente usados para considerar la forma, profundidad e inclinación de la carga en el cálculo de la
Este documento describe el método Marshall para determinar la resistencia a la deformación plástica de mezclas bituminosas utilizando el aparato Marshall. El método incluye la preparación de muestras cilíndricas con diferentes contenidos de asfalto, su compactación, y la medición de su estabilidad y fluencia usando el equipo Marshall. El objetivo es determinar el contenido óptimo de asfalto que cumpla con los criterios de resistencia, densidad y vacíos requeridos.
Análisis comparativo de los métodos marshall y superpave (pavimentos)Yohan Tovar
El documento compara los métodos Marshall y Superpave para el diseño de mezclas asfálticas. El método Marshall utiliza especímenes estándar de 2 1/2 pulgadas de alto y 4 pulgadas de diámetro que son calentados, combinados y compactados de acuerdo a un procedimiento. Este método evalúa la densidad, vacíos y estabilidad/flujo de los especímenes, pero no incluye pruebas para agregados o asfaltos. El método Superpave ha mejorado la selección de ligantes asfált
Este documento describe los diferentes tipos de asfaltos, incluyendo asfaltos naturales, de petróleo, fillerizado, líquido y oxidado. Explica sus características y usos principales en la construcción de carreteras y otros proyectos. Los asfaltos se utilizan comúnmente como aglutinantes e impermeabilizantes debido a su alta resistencia y durabilidad.
Dosificar una mezcla de concreto es determinar la combinación más práctica y económica de los agregados disponibles, cemento, agua y en ciertos casos aditivos, con el fin de producir una mezcla con el grado requerido de manejabilidad.
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Este documento presenta el método de prueba estándar para determinar la distribución del tamaño de partícula de suelos mediante tamizado. Describe los procedimientos de tamizado simple y compuesto, así como los requisitos de muestreo y procesamiento de muestras. El método no es aplicable a suelos que contengan turba, materias extrañas u otros componentes que puedan afectar el proceso. Se proporcionan detalles sobre cálculos, precisiones y unidades de medición requeridas.
Este documento describe los conceptos fundamentales de la compactación de suelos. Define la compactación como el proceso de obligar a las partículas de suelo a ponerse más en contacto entre sí mediante la expulsión del aire de los poros, lo que reduce los vacíos y cambia las propiedades del suelo. Explica los objetivos, ventajas y desventajas de la compactación, así como los métodos de estudio en laboratorio y campo. Finalmente, cubre los métodos de control de la compactación, incluyendo la densidad seca y la compactación relat
Pavimento rigido y tipos de pavimentos rigidosWilder Luna
Este documento describe diferentes tipos de pavimentos rígidos o de concreto hidráulico. Incluye pavimentos de concreto simple sin o con pasadores, pavimentos de concreto armado con refuerzo no estructural o continuo, pavimentos compactados con rodillo, y pavimentos pre o postensados. Los pavimentos rígidos se caracterizan por su rigidez y distribución efectiva de las cargas, aunque tienen un costo inicial más alto que los pavimentos flexibles.
El documento describe los procedimientos de control de calidad para mezclas asfálticas en caliente utilizadas en la construcción de carreteras. Estos incluyen ensayos para controlar la calidad del material asfáltico, los agregados y las mezclas terminadas, así como los criterios que deben cumplir para diferentes tipos de tráfico. El objetivo es asegurar que los materiales y mezclas cumplen con las especificaciones para garantizar la durabilidad de las obras viales.
Este informe describe una prueba de resistencia a la compresión de cubos de mortero realizada por estudiantes. El objetivo era determinar la resistencia a la compresión de morteros con una proporción de 1:2.751 de cemento a arena. Los estudiantes midieron la resistencia de muestras de mortero a diferentes edades y compararon los resultados con las especificaciones. Adicionalmente, compararon la resistencia con la relación agua-cemento. Los resultados proporcionaron información sobre la calidad del mortero producido.
Este documento trata sobre asfaltos. Explica la importancia del asfalto en las carreteras y provee una clasificación de los diferentes tipos de asfaltos. También describe varios ensayos comunes realizados en asfaltos, incluyendo penetración, viscosidad, punto de reblandecimiento, punto de inflamación, ductilidad y solubilidad. Finalmente, detalla los procesos de producción de mezclas asfálticas y sus aplicaciones.
El documento resume los resultados de un estudio de granulometría de agregados finos y gruesos realizado en un laboratorio universitario. El agregado fino no cumple con los límites establecidos en la norma NTC174 debido a que su curva granulométrica sobrepasa el límite superior y su módulo de finura es demasiado bajo. El agregado grueso sí cumple con los parámetros de la norma ya que su curva queda dentro de los límites establecidos. Se concluye que el agregado fino requiere
Este documento describe diferentes tipos de materiales asfálticos, incluyendo cemento asfáltico, asfalto diluido, asfalto emulsionado y asfalto modificado. También explica brevemente ensayos comunes realizados en laboratorio para caracterizar las propiedades de los materiales asfálticos, como penetración, punto de ablandamiento, punto de inflamación, ensayo de película delgada en horno, ductilidad y solubilidad. Finalmente, detalla los fundamentos y beneficios de modificar los asfaltos con polímer
Este documento describe los tipos, clasificaciones, análisis y diseño de pilotes de fundación. Explica que los pilotes transmiten cargas estructurales a través de capas superficiales de suelo de baja capacidad de carga hacia estratos más profundos. Clasifica los pilotes según su material, mecanismo de transferencia de carga y método de instalación. Describe métodos para estimar la capacidad de carga última de pilotes incluyendo fórmulas, ensayos de carga y parámetros de suelo. Explica cómo calcular la capac
El documento describe los métodos de diseño Marshall y Hveem para determinar las proporciones adecuadas de asfalto y agregado en una mezcla asfáltica. Explica las cuatro características analizadas en el diseño de mezclas: densidad, vacíos de aire, vacíos en el agregado mineral y contenido de asfalto. Además, detalla las propiedades que contribuyen a la calidad de los pavimentos de mezclas asfálticas, como estabilidad, durabilidad e impermeabilidad.
Este documento describe el diseño de mezclas asfálticas en caliente utilizando el método Marshall. Explica conceptos clave como densidad, vacíos de aire, vacíos en el agregado mineral y contenido de asfalto. También cubre propiedades importantes como estabilidad, durabilidad e impermeabilidad que deben considerarse en el diseño de mezclas.
Asfalto. Pavimentos. Karen Peralta CI 22998896karenpf03
Este documento describe el método Marshall para el diseño de mezclas asfálticas. Explica que el método Marshall determina las proporciones óptimas de asfalto y agregado mediante la preparación y análisis de probetas de laboratorio sometidas a compactación. También describe los pasos para la selección de materiales, preparación de muestras, y los ensayos de peso específico, estabilidad y fluidez realizados en las probetas para seleccionar la fórmula final de la mezcla.
Este capítulo presenta las conclusiones y recomendaciones derivadas de la investigación sobre el diseño de hormigones. Las conclusiones generales indican que se necesitan métodos de dosificación que permitan diseñar cualquier tipo de hormigón de forma eficiente. Las conclusiones específicas se refieren a hormigones de presas, proyectados y deslizados. Para hormigones de presas, se concluye que se requiere un contenido bajo de pasta y un tamaño máximo de árido de 150 mm. Para hormigones proyectados, se necesita un alto contenido
Este documento presenta un resumen de un proyecto de diseño de mezclas asfálticas realizado por estudiantes de ingeniería civil de la Universidad Tecnológica de Los Andes. El proyecto evalúa las propiedades volumétricas y de desempeño de las mezclas como densidad, vacíos de aire, contenido de asfalto y estabilidad para lograr un diseño óptimo que resista las cargas de tránsito.
1) Los asfaltos espumados se producen mediante un proceso que inyecta agua presurizada al asfalto caliente, generando espuma. 2) Se han usado con éxito desde la década de 1950 y su uso se ha expandido mundialmente. 3) Presentan ventajas como requerir menos ligante, permitir mezclado en frío, y acortar tiempos de construcción.
Este documento presenta una guía de diseño para materiales estabilizados con asfalto. Explica definiciones clave como emulsión asfáltica, asfalto espumado y material estabilizado con asfalto. Describe los antecedentes y beneficios de estabilizar materiales granulares con asfalto. Finalmente, detalla la metodología de diseño en laboratorio incluyendo muestreo, ensayos preliminares, mezclado, compactación y evaluación de resistencia. El objetivo es proporcionar herramientas para aplicar un dise
El documento describe los diferentes tipos de mezclas asfálticas y sus usos en la construcción de firmes. Explica que las mezclas asfálticas se componen principalmente de agregados pétreos y ligante asfáltico y se utilizan tanto en capas superficiales como inferiores de los firmes. Además, clasifica las mezclas asfálticas según varios parámetros como la temperatura de puesta en obra, proporción de vacíos, tamaño máximo del agregado y estructura del agregado.
El documento describe los diferentes tipos de asfalto, mezclas asfálticas y métodos de diseño de mezclas asfálticas. Explica que el asfalto se obtiene del petróleo y se usa para pavimentar carreteras y otras estructuras. Detalla los diferentes métodos para clasificar las mezclas asfálticas, como por fracciones del agregado, temperatura de la mezcla, proporción de vacíos, y tamaño máximo del agregado. También resume los principales métodos de diseño de mezclas
Este documento presenta el procedimiento para diseñar una mezcla de lechada asfáltica o slurry seal. Explica las pruebas iniciales de mezclado requeridas y los pasos para determinar el contenido óptimo de emulsión asfáltica a través de ensayos de rueda cargada y adherencia de arena. Finalmente, comenta los beneficios del slurry seal como técnica de preservación de pavimentos que prolonga su vida útil cuando se aplica correctamente.
Este documento presenta conceptos básicos sobre pavimentos, incluyendo definiciones de calzada, pavimento, rasante y subrasante. Describe tres tipos de pavimentos: rígidos, flexibles y semiflexibles. Explica capas de protección y estructurales para pavimentos asfálticos. Finalmente, cubre el diseño de mezclas asfálticas utilizando el Método Marshall.
Las mezclas asfálticas se utilizan para construir pavimentos flexibles. Existen dos tipos principales: mezclas densas en frío y mezclas asfálticas en caliente. Las mezclas densas en frío se producen a temperatura ambiente usando emulsiones asfálticas, lo que reduce la contaminación. Las mezclas asfálticas en caliente se producen a alta temperatura usando asfalto puro, y son el tipo más común. Ambos tipos se usan para capas de rodadura e inferiores en
Este documento describe los componentes, diseño y aplicación de lechadas bituminosas y microaglomerados en frío. Explica que estas mezclas están compuestas principalmente de áridos, emulsión bituminosa, agua, aditivos y filler. Detalla los requisitos de cada componente y los pasos para su fabricación y aplicación correctas, incluyendo la preparación de la superficie y ajuste de la maquinaria. El objetivo es producir una mezcla homogénea, fluida y sin grumos que proporcione una capa adherida
Este documento presenta información sobre el diseño de mezclas asfálticas. Explica conceptos básicos sobre pavimentos como capas, rasante y subrasante. Describe los tipos de pavimentos flexibles y sus componentes como la capa de rodadura. También cubre temas como ligantes bituminosos, cemento asfáltico, clasificación de mezclas, especificaciones y el método Marshall para probar mezclas compactadas. El objetivo principal es proveer conocimientos sobre diseño de mezclas asfálticas para pavimentos
Esp. gral. concreto asfálticos en calientejnicolers
Este documento presenta los requisitos generales para concretos asfálticos en caliente, incluyendo especificaciones para los materiales (agregados, cemento asfáltico), gradación granulométrica, requisitos constructivos, dosificación y criterios de aceptación. Define distintos tipos de mezclas asfálticas y sus aplicaciones. Establece parámetros como estabilidad, vacíos de aire, relación betún-vacíos y resistencia conservada que deben cumplir las mezclas.
Este documento provee una introducción al asfalto espumado, definiéndolo como asfalto producido mediante la inyección de pequeñas cantidades de agua al asfalto caliente, lo que genera burbujas de vapor que expanden el volumen del asfalto. Explica que el asfalto espumado se ha usado con éxito en varios países y tiene ventajas como reducir costos y permitir mezclar a temperatura ambiente. También resume los pasos para diseñar mezclas asfálticas con este método en el laboratorio, incl
poseso de fabricación del asfalto (carpeta asfáltica)eleazarbautista35
Este manual describe el análisis del proceso de fabricación del hormigón asfáltico. Explica los diferentes tipos de mezclas asfálticas como las mezclas en caliente y emulsiones asfálticas, y los materiales y fórmulas utilizados. También cubre las propiedades requeridas del hormigón asfáltico y los diversos tipos de asfalto. El objetivo es analizar y evaluar la elaboración del asfalto para carreteras de acuerdo con las leyes mexicanas.
El documento describe las propiedades y diferencias entre los pavimentos rígidos, pavimentos flexibles y mezclas asfálticas. Explica que los pavimentos rígidos están compuestos por una losa de hormigón que absorbe todo el esfuerzo, mientras que los pavimentos flexibles están constituidos por varias capas donde buena parte del esfuerzo se transmite al suelo. También compara aspectos como el coste, vida útil, mantenimiento, seguridad, juntas, puesta en servicio, rendimientos, dren
Las mezclas asfálticas se clasifican según su puesta en obra, granulometría y proporción de vacíos. El documento explica el método Marshall para diseñar mezclas, el cual determina el contenido óptimo de asfalto mediante gráficos de estabilidad, fluencia y porcentaje de vacíos.
MODULO DE PREPARACION PARA EL EXAMEN DE SUFICIENCIA 2.pptxSthefany Flores
Este documento proporciona información sobre pavimentos, incluyendo videos sobre diseño de pavimentos flexibles y rígidos, especificaciones sobre agregados y suelos para capas de afirmado, sub-base y base, y ensayos de calidad de agregados. También cubre temas relacionados a asfaltos como cementos asfálticos, asfaltos diluidos y emulsiones asfálticas, y asfaltos modificados.
Similar a Apuntes sobre diseño de mezclas asfálticas (20)
El curso de Texto Integrado de 8vo grado es un programa académico interdisciplinario que combina los contenidos y habilidades de varias asignaturas clave. A través de este enfoque integrado, los estudiantes tendrán la oportunidad de desarrollar una comprensión más holística y conexa de los temas abordados.
En el área de Estudios Sociales, los estudiantes profundizarán en el estudio de la historia, geografía, organización política y social, y economía de América Latina. Analizarán los procesos de descubrimiento, colonización e independencia, las características regionales, los sistemas de gobierno, los movimientos sociales y los modelos de desarrollo económico.
En Lengua y Literatura, se enfatizará el desarrollo de habilidades comunicativas, tanto en la expresión oral como escrita. Los estudiantes trabajarán en la comprensión y producción de diversos tipos de textos, incluyendo narrativos, expositivos y argumentativos. Además, se estudiarán obras literarias representativas de la región latinoamericana.
El componente de Ciencias Naturales abordará temas relacionados con la biología, la física y la química, con un enfoque en la comprensión de los fenómenos naturales y los desafíos ambientales de América Latina. Se explorarán conceptos como la biodiversidad, los recursos naturales, la contaminación y el desarrollo sostenible.
En el área de Matemática, los estudiantes desarrollarán habilidades en áreas como la aritmética, el álgebra, la geometría y la estadística. Estos conocimientos matemáticos se aplicarán a la resolución de problemas y al análisis de datos, en el contexto de las temáticas abordadas en las otras asignaturas.
A lo largo del curso, se fomentará la integración de los contenidos, de manera que los estudiantes puedan establecer conexiones significativas entre los diferentes campos del conocimiento. Además, se promoverá el desarrollo de habilidades transversales, como el pensamiento crítico, la resolución de problemas, la investigación y la colaboración.
Mediante este enfoque de Texto Integrado, los estudiantes de 8vo grado tendrán una experiencia de aprendizaje enriquecedora y relevante, que les permitirá adquirir una visión más amplia y comprensiva de los temas estudiados.
José Luis Jiménez Rodríguez
Junio 2024.
“La pedagogía es la metodología de la educación. Constituye una problemática de medios y fines, y en esa problemática estudia las situaciones educativas, las selecciona y luego organiza y asegura su explotación situacional”. Louis Not. 1993.
pueblos originarios de chile presentacion twinkl.pptx
Apuntes sobre diseño de mezclas asfálticas
1. CAPITULO IV
DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS
4.1.- DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE (*
)
4.1.1.-INTRODUCCION
En una mezcla asfáltica en caliente de pavimentación, el asfalto y el agregado son
combinados en proporciones exactas: Las proporciones relativas de estos materiales
determinan las propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el desempeño de la
misma como pavimento terminado. Existen dos métodos de diseño comúnmente utilizados
para determinar las proporciones apropiadas de asfalto y agregado en una mezcla. Ellos
son el método Marshall y el Método Hveem. En el presente estudio sólo trataremos el
método Marshall.
Ambos métodos de diseño son ampliamente usados en el diseño de mezclas asfálticas de
pavimentación. La selección y uso de cualquiera de estos métodos de diseño de mezclas es,
principalmente, asuntos de gustos en ingeniería, debido a que cada método contiene
características y ventajas singulares. Cualquier método pude ser usado con resultados
satisfactorios.
4.1.2.- CARACTERISTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLA
Una muestra de mezcla de pavimentación preparada en el laboratorio puede ser analizada
para determinar su posible desempeño en la estructura del pavimento. El análisis está
enfocado hacia cuatro características de la mezcla, y la influencia que estas puedan tener
en el comportamiento de la mezcla. Las cuatro características son:
Densidad de la mezcla
Vacíos de aire, o simplemente vacíos.
Vacíos en el agregado mineral.
Contenido de asfalto.
*
Principios de Construcción de Pavimentos de mezcla asfáltica en caliente. Cap.3, pág. 57 del Asphalt
Institute MS-22
2. 62
4.1.2.1.- DENSIDAD
La densidad de la mezcla compactada está definida como su peso unitario (el peso de un
volumen específico de la mezcla). La densidad es una característica muy importante
debido a que es esencial tener una alta densidad en el pavimento terminado para obtener un
rendimiento duradero.
En las pruebas y el análisis del diseño de mezclas, la densidad de la mezcla compactada se
expresa, generalmente, en kilogramos por metro cúbico. La densidad es calculada al
multiplicar la gravedad específica total de la mezcla por la densidad del agua (1000
kg/m3). La densidad obtenida en el laboratorio se convierte la densidad patrón, y es usada
como referencia para determinar si la densidad del pavimento terminado es, o no,
adecuada. Las especificaciones usualmente requieren que la densidad del pavimento sea un
porcentaje de la densidad del laboratorio. Esto se debe a que rara vez la compactación in
situ logra las densidades que se obtienen usando los métodos normalizados de
compactación de laboratorio.
4.1.2.2.- VACIOS DE AIRE (o simplemente vacíos)
Los vacíos de aire son espacios pequeños de aire, o bolsas de aire, que están presentes
entre los agregados revestidos en la mezcla final compactada. Es necesario que todas las
mezclas densamente graduadas contengan cierto porcentaje de vacíos para permitir alguna
compactación adicional bajo el tráfico, y proporcionar espacios adonde pueda fluir el
asfalto durante su compactación adicional.. El porcentaje permitido de vacíos (en muestras
de laboratorio) para capas de base y capas superficiales está entre 3 y 5 por ciento,
dependiendo del diseño específico.
La durabilidad de un pavimento asfáltico es función del contenido de vacíos. La razón de
esto es que entre menor sea la cantidad de vacíos, menor va a ser la permeabilidad de la
mezcla. Un contenido demasiado alto de vacíos proporciona pasajes, a través de la mezcla,
por los cuales puede entrar el agua y el aire, y causar deterioro. Por otro lado, un contenido
demasiado bajo de vacíos puede producir exudación de asfalto; una condición en donde el
exceso de asfalto es exprimido fuera de la mezcla hacia la superficie.
La densidad y el contenido de vacíos están directamente relacionados. Entre más alta la
densidad menor es el porcentaje de vacíos en la mezcla, y viceversa. Las especificaciones
de la obra requieren, usualmente, una densidad que permita acomodar el menor número
posible (en la realidad) de vacíos: preferiblemente menos del 8 por ciento.
4.1.2.3.- VACIOS EN EL AGREGADO MINERAL
Los vacíos en el agregado mineral (VMA) son los espacios de aire que existen entre las
partículas de agregado en una mezcla compactada de pavimentación, incluyendo los
espacios que están llenos de asfalto.
El VMA representa el espacio disponible para acomodar el volumen efectivo de asfalto
(todo el asfalto menos la porción que se pierde en el agregado) y el volumen de vacíos
necesario en la mezcla. Cuando mayor sea el VMA más espacio habrá disponible para las
películas de asfalto. Existen valores mínimos para VMA los cuales están recomendados y
especificados como función del tamaño del agregado. Estos valores se basan en el hecho
3. 63
de que cuanto más gruesa sea la película de asfalto que cubre las partículas de agregado,
más durables será la mezcla. La fig. 4.1 ilustra el concepto de VMA y la fig. 4.2 presenta
los valores requeridos.
FIGURA Nº 4.1.- Ilustración del VMA en una Probeta de Mezcla Compactada (Nota:
para simplificar el volumen de asfalto absorbido no es mostrado)
FIGURA Nº 4.2.- Vacíos en el Agregado Mineral (Requisitos de VMA)
4. 64
Para que pueda lograrse un espesor durable de película de asfalto, se debe tener valores
mínimos de VMA. Un aumento en la densidad de la graduación del agregado, hasta el
punto donde se obtengan valores de VMA por debajo del mínimo especificado, puede
resultar en películas delgadas de asfalto y en mezclas de baja durabilidad y apariencia seca.
Por lo tanto, es contraproducente y perjudicial, para la calidad del pavimento, disminuir el
VMA para economizar el contenido de asfalto.
4.1.2.4.- CONTENIDO DE ASFALTO
La proporción de asfalto en la mezcla es importante y debe ser determinada exactamente
en el laboratorio, y luego controlada con precisión en la obra. El contenido de asfalto de
una mezcla particular se establece usando los criterios (discutidos mas adelante) dictados
por el método de diseño seleccionado.
El contenido óptimo de asfalto de una mezcla depende, en gran parte, de las características
del agregado tales como la granulometría y la capacidad de absorción. La granulometría
del agregado está directamente relacionada con el contenido óptimo del asfalto. Entre mas
finos contenga la graduación de la mezcla, mayor será el área superficial total, y, mayor
será la cantidad de asfalto requerida para cubrir, uniformemente, todas las partículas. Por
otro lado las mezclas mas gruesas (agregados más grandes) exigen menos asfalto debido a
que poseen menos área superficial total.
La relación entre el área superficial del agregado y el contenido óptimo de asfalto es más
pronunciada cuando hay relleno mineral (fracciones muy finas de agregado que pasan a
través del tamiz de 0.075 mm (Nº 200). Los pequeños incrementos en la cantidad de
relleno mineral, pueden absorber, literalmente, gran parte el contenido de asfalto,
resultando en una mezcla inestable y seca. Las pequeñas disminuciones tienen el efecto
contrario: poco relleno mineral resulta en una mezcla muy rica (húmeda). Cualquier
variación en el contenido o relleno mineral causa cambios en las propiedades de la mezcla,
haciéndola variar de seca a húmeda. Si una mezcla contiene poco o demasiado, relleno
mineral, cualquier ajuste arbitrario, para corregir la situación, probablemente la empeorará.
En vez de hacer ajuste arbitrarios, se deberá efectuar un muestreo y unas pruebas
apropiadas para determinar las causas de las variaciones y, si es necesario, establecer otro
diseño de mezcla.
La capacidad de absorción (habilidad para absorber asfalto) del agregado usado en la
mezcla es importante para determinar el contenido óptimo de asfalto. Esto se debe a que se
tiene que agregar suficiente asfalto la mezcla para permitir absorción, y para que además
se puedan cubrir las partículas con una película adecuada de asfalto. Los técnicos hablan
de dos tipos de asfalto cuando se refieren al asfalto absorbido y al no absorbido: contenido
total de asfalto y contenido efectivo de asfalto.
El contenido total de asfalto es la cantidad de asfalto que debe ser adicionada a la mezcla
para producir las cualidades deseadas en la mezcla. El contenido efectivo de asfalto es el
volumen de asfalto no absorbido por el agregado; es la cantidad de asfalto que forma una
película ligante efectiva sobre la superficie de los agregados. El contenido efectivo de
asfalto se obtiene al restar la cantidad absorbida de asfalto del contenido total de asfalto.
La capacidad de absorción de un agregado es, obviamente, una característica importante en
la definición del contenido de asfalto de una mezcla. Generalmente se conoce la capacidad
5. 65
de absorción de las fuentes comunes de agregados, pero es necesario efectuar ensayos
cuidadosos cuando son usadas fuentes nuevas.
4.1.3.- PROPIEDADES CONSIDERADAS EN EL DISEÑO DE MEZCLAS
Las buenas mezclas asfálticas en caliente trabajan bien debido a que son diseñadas,
producidas y colocadas de tal manera que se logra obtener las propiedades deseadas. Hay
varias propiedades que contribuyen a la buena calidad de pavimentos de mezclas en
caliente. Estas incluyen la estabilidad, la durabilidad, la impermeabilidad, la trabajabilidad,
la flexibilidad, la resistencia a la fatiga y la resistencia al deslizamiento.
El objetivo primordial del procedimiento de diseño de mezclar es el de garantizar que la
mezcla de pavimentación posea cada una de estas propiedades. Por lo tanto, hay que saber
que significa cada una de estas propiedades, cómo es evaluada, y que representa en
términos de rendimiento del pavimento.
4.1.3.1.- ESTABILIDAD
La estabilidad de un asfalto es su capacidad de resistir desplazamientos y deformación bajo
las cargas del tránsito. Un pavimento estable es capaz de mantener su forma y lisura bajo
cargas repetidas, un pavimento inestable desarrolla ahuellamientos (canales), ondulaciones
(corrugación) y otras señas que indican cambios en la mezcla.
Los requisitos de estabilidad solo pueden establecerse después de un análisis completo del
tránsito, debido a que las especificaciones de estabilidad para un pavimento dependen del
tránsito esperado. Las especificaciones de estabilidad deben ser lo suficiente altas para
acomodar adecuadamente el tránsito esperado, pero no mas altas de lo que exijan las
condiciones de tránsito. Valores muy altos de estabilidad producen un pavimento
demasiado rígido y, por lo tanto, menos durable que lo deseado.
La estabilidad de una mezcla depende de la fricción y la cohesión interna. La fricción
interna en las partículas de agregado (fricción entre partículas) esta relacionada con
características del agregado tales como forma y textura superficial. la cohesión resulta de la
capacidad ligante del asfalto. Un grado propio de fricción y cohesión interna, en la mezcla,
previene que las partículas de agregado se desplacen unas respecto a otras debido a las
fuerzas ejercidas por el tráfico.
En términos generales, entre más angular sea la forma de las partículas de agregado y
mas áspera sea su textura superficial, más alta será la estabilidad de la mezcla.
Cuando no hay agregados disponibles con características de alta fricción interna, se pueden
usar mezclar mas económicas, en lugares donde se espere tráfico liviano, utilizando
agregados con valores menores de fricción interna.
La fuerza ligante de la cohesión aumenta con aumentos en la frecuencia de carga
(tráfico). La cohesión también aumenta a medida que la viscosidad del asfalto aumenta, o a
medida que la temperatura del pavimento disminuye. Adicionalmente, y hasta cierto nivel,
la cohesión aumenta con aumentos en el contenido de asfalto. Cuando se sobrepasa este
nivel, los aumentos en el contenido de asfalto producen una película demasiado gruesa
6. 66
sobre las partículas de agregado, lo cual resulta en pérdida de fricción entre partículas-
Existen muchas causas y efectos asociados con una estabilidad insuficiente en el
pavimentos.
TABLA Nº 4.1.- CAUSAS Y EFECTOS DE INESTABILIDAD EN EL PAVIMENTO
CAUSAS EFECTOS
Exceso de asfalto en la mezcla Ondulaciones, ahuellamientos y afloramiento o
exudación.
Exceso de arena de tamaño medio en la
mezcla
Baja resistencia durante la compactación y
posteriormente, durante un cierto tiempo;
dificultad para la compactación.
Agregado redondeado sin, o con pocas,
superficies trituradas
Ahuellamiento y canalización.
4.1.3.2.- DURABILIDAD
La durabilidad de un pavimento es su habilidad para resistir factores tales como la
desintegración del agregado, cambios en las propiedades de asfalto (polimerización y
oxidación), y separación de las películas de asfalto. Estos factores pueden ser el resultado
de la acción del clima, el tránsito, o una combinación de ambos.
Generalmente, la durabilidad de una mezcla puede ser mejorada en tres formas. Estas
son: usando la mayor cantidad posible de asfalto, usando una graduación densa de
agregado resistente a la separación, y diseñando y compactando la mezcla para obtener
la máxima impermeabilidad.
La mayor cantidad posible de asfalto aumenta la durabilidad porque las películas gruesas
de asfalto no se envejecen o endurecen tan rápido como lo hacen las películas delgadas. En
consecuencia, el asfalto retiene, por mas tiempo, sus características originales. Además el
máximo contenido posible de asfalto sella eficazmente un gran porcentaje de vacíos
interconectados en el pavimento, haciendo difícil la penetración del aire y del agua. Por
supuesto, se debe dejar un cierto porcentaje de vacíos en el pavimento para permitir la
expansión del asfalto en los tiempos cálidos.
Una graduación densa de agregado firme, duro, a la separación, contribuye, de tres
maneras, a la durabilidad del pavimento. Una graduación densa proporciona un contacto
más cercano entre las partículas del agregado, lo cual mejora la impermeabilidad de la
mezcla. Un agregado firme y duro resiste la desintegración bajo las cargas del tránsito. Un
agregado resistente a la separación resiste la acción del agua y el tránsito, las cuales
tienden a separar la película de asfalto de las partículas de agregado, conduciendo a la
desintegración del pavimento. La resistencia de una mezcla a la separación puede ser
mejorada, bajo ciertas condiciones, mediante el uso de compuestos adhesivos, o rellenos
como la cal hidratada.
La intrusión del aire y agua en el pavimento puede minimizarse si se diseña y compacta la
mezcla para darla al pavimento la máximo impermeabilidad posible. Existen muchas
causas y efectos con una poca durabilidad del pavimento.
7. 67
TABLA Nº 4.2.- CAUSAS Y EFECTOS DE UNA POCA DURABILIDAD
CAUSAS EFECTOS
Bajo contenido de asfaltos Endurecimiento rápido del asfalto y
desintegración por pérdida de agregado.
Alto contenido de vacíos debido al
diseño o a la falta de compactación
Endurecimiento temprano del asfalto seguido por
agrietamiento o desintegración.
Agregados susceptibles al agua
(Hidrofilitos)
Películas de asfalto se desprenden del agregado
dejando un pavimento desgastado, o desintegrado
4.1.3.3.- IMPERMEABILIDAD
La impermeabilidad de un pavimento es la resistencia al paso de aire y agua hacia su
interior, o a través de el. Esta característica esta relacionada con el contenido de vacíos
de la mezcla compactada, y es así como gran parte de las discusiones sobre vacíos en las
secciones de diseño de mezcla se relaciona con impermeabilidad. Aunque el contenido de
vacíos es una indicación del paso potencial de aire y agua a través de un pavimento, la
naturaleza de estos vacíos es muy importante que su cantidad.
El grado de impermeabilidad está determinado por el tamaño de los vacíos, sin importar si
están o no conectados, y por el acceso que tienen a la superficie del pavimento.
Aunque la impermeabilidad es importante para la durabilidad de las mezclas compactadas,
virtualmente todas las mezclas asfálticas usadas en la construcción de carreteras tienen
cierto grado de permeabilidad. Esto es aceptable, siempre y cuando la permeabilidad esté
dentro de los límites especificados.
TABLA Nº 4.3.- CAUSAS Y EFECTOS DE LA PERMEABILIDAD
CAUSAS EFECTOS
Bajo contenido de asfalto Las películas delgadas de asfalto causarán tempranamente,
un envejecimiento y una desintegración de la mezcla.
Alto contenido de vacíos en
la mezcla de diseño
El agua y el aire pueden entrar fácilmente en el pavimento,
causando oxidación Y desintegración de la mezcla.
Compactación inadecuada. Resultará en vacíos altos en el pavimento, lo cual conducirá
a la infiltración de agua y baja estabilidad.
4.1.3.4.- TRABAJABILIDAD
La trabajabilidad esta descrita por la facilidad con que una mezcla de pavimentación
puede ser colocada y compactada. Las mezclas que poseen buena trabajabilidad son
fáciles de colocar y compactar; aquellas con mala trabajabilidad son difíciles de colocar y
compactar. La trabajabilidad puede ser mejorada modificando los parámetros de la mezcla,
el tipo de agregado, y/o la granulometría.
Las mezclas gruesas (mezclas que contienen un alto porcentaje de agregado grueso) tienen
una tendencia a segregarse durante su manejo, y también pueden ser difíciles de
compactar. A través de mezclas de prueba en el laboratorio puede ser posible adicionar
agregado fino, y tal vez asfalto, a una mezcla gruesa, para volverla mas trabajable. En tal
8. 68
caso se deberá tener cierto cuidado para garantizar que la mezcla modificada cumpla con
los otros criterios de diseño, tales como contenido de vacíos y estabilidad.
Un contenido demasiado alto de relleno también puede afectar la trabajabilidad. Puede
ocasionar que la mezcla se vuelva muy viscosa, haciendo difícil su compactación.
La trabajabilidad es especialmente importante en sitios donde se requiere colocar y
rastrillar a mano cantidades considerables de mezcla, como por ejemplo alrededor de tapas
de alcantarillados, curvas pronunciadas y otros obstáculos similares. Es muy importante
usar mezclas trabajables en dichos sitios.
Las mezclas que son fácilmente trabajables o deformables se conocen como mezclas
tiernas. Las mezclas tiernas son demasiado inestables para ser colocadas y compactadas
apropiadamente. Usualmente son el producto de una falta de relleno mineral, demasiada
arena de tamaño mediano., partículas lisas y redondeadas de agregado, y/o demasiada
humedad en la mezcla.
Aunque el asfalto no es la principal causa de los problemas de trabajabilidad, si tienen
algún efecto sobre esta propiedad. Debido a que la temperatura de la mezcla afecta la
viscosidad el asfalto, una temperatura demasiado baja hará que la mezcla sea poco
trabajable, mientras que una temperatura demasiado alta podrá hacer que la mezcla se
vuelva tierna. El grado y el porcentaje de asfalto también pueden afectar la trabajabilidad
de la mezcla.
TABLA Nº 4.4.- CAUSAS Y EFECTOS DE PROBLEMAS EN LA
TRABAJABILIDAD
CAUSAS EFECTOS
Tamaño máximo de partícula:
grande
Superficie áspera, difícil de colocar.
Demasiado agregado grueso Puede ser difícil de compactar
Temperatura muy baja de mezcla Agregado sin revestir, mezcla poco durable
superficie áspera, difícil de compactar.
Demasiada arena de tamaño medio La mezcla se desplaza bajo la compactadora y
permanece tierna o blanda.
Bajo contenido de relleno mineral Mezcla tierna, altamente permeable
Alto contenido de relleno mineral Mezcla muy viscosa, difícil de manejar,
poco durable.
4.1.3.4.- FLEXIBILIDAD
Flexibilidad es la capacidad de un pavimento asfáltico para acomodarse, sin que se
agriete, a movimientos y asentamientos graduales de la subrasante. La flexibilidad es una
característica deseable en todo pavimento asfáltico debido a que virtualmente todas las
subrasantes se asientan (bajo cargas) o se expanden (por expansión del suelo).
Una mezcla de granulometría abierta con alto contenido de asfalto es, generalmente, más
flexible que una mezcla densamente graduada e bajo contenido de asfalto. Algunas veces
9. 69
los requerimientos de flexibilidad entran en conflicto con los requisitos de estabilidad, de
tal manera que se debe buscar el equilibrio de los mismos.
4.1.3.5.- RESISTENCIA A LA FATIGA
La resistencia a la fatiga de un pavimento es la resistencia a la flexión repetida bajo las
cargas de tránsito. Se ha demostrado, por medio de la investigación, que los vacíos
(relacionados con el contenido de asfalto) y la viscosidad del asfalto tienen un efecto
considerable sobre la resistencia a la fatiga. A medida que el porcentaje de vacíos en un
pavimento aumenta, ya sea por diseño o por falta de compactación, la resistencia a la
fatiga del pavimento. (El periodo de tiempo durante el cual un pavimento en servicio es
adecuadamente resistente a la fatiga) disminuye. Así mismo, un pavimento que contiene
asfalto que se ha envejecido y endurecido considerablemente tiene menor resistencia a la
fatiga.
Las características de resistencia y espesor de un pavimento, y la capacidad de soporte de
la subrasante, tienen mucho que ver con la vida del pavimento y con la prevención del
agrietamiento asociado con cargas de tránsito. Los pavimentos de gran espesor sobre
subrasantes resistentes no se flexionan tanto, bajo las cargas, como los pavimentos
delgados o aquellos que se encuentran sobre subrasantes débiles.
TABLA Nº 4.5.- CAUSAS Y EFECTOS DE UNA MALA RESISTENCIA A LA
FATIGA
CAUSAS EFECTOS
Bajo contenido de asfalto Agrietamiento por fatiga
Vacíos altos de diseño Envejecimiento temprano del asfalto, seguido por
agrietamiento por fatiga.
Falta de compactación Envejecimiento temprano del asfalto, seguido por
agrietamiento por fatiga.
Espesor inadecuado de pavimento Demasiada flexión seguida por agrietamiento por
fatiga.
4.1.3.6.- RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
Resistencia al deslizamiento es la habilidad de una superficie de pavimento de minimizar
el deslizamiento o resbalamiento de las ruedas de los vehículos, particularmente cuando la
superficie este mojada. Para obtener buena resistencia al deslizamiento, el neumático debe
ser capaz de mantener contacto con las partículas de agregado en vez de rodar sobre una
película de agua en la superficie del pavimento (hidroplaneo). La resistencia al
deslizamiento se mide en terreno con una rueda normalizada bajo condiciones controladas
de humedad en la superficie del pavimento, y a una velocidad de 65 km/hr (40 mi/hr).
Una superficie áspera y rugosa de pavimento tendrá mayor resistencia al deslizamiento que
una superficie lisa. La mejor resistencia al deslizamiento se obtiene con un agregado de
textura áspera, en una mezcla de gradación abierta y con tamaño máximo de 9.5 mm (38
pulgadas) a 12.5 mm (1/2 pulgada). Además de tener una superficie áspera, los agregados
debe resistir el pulimiento (alisamiento) bajo el tránsito. Los agregados calcáreos son más
susceptibles al pulimiento que los agregados silíceos. Las mezclas inestables que tienden a
10. 70
deformarse o a exudar (flujo de asfalto a la superficie) presentan problemas graves de
resistencia al deslizamiento.
TABLA Nº 4.6.- CAUSAS Y EFECTOS DE POCA RESISTENCIA AL
DESLIZAMIENTO
CAUSAS EFECTOS
Exceso de asfalto Exudación, poca resistencia al deslizamiento
Agregado mal graduado o con mala
textura
Pavimento liso, posibilidad de hidroplaneo
Agregado pulido en la mezcla Poca resistencia al deslizamiento
4.1.4.- METODO MARSHALL DE DISEÑO DE MEZCLAS- DESCRIPCION
A continuación se presenta una descripción general de los procedimientos seguidos
en el Diseño Marshall de Mezclas. El procedimiento completo y detallado que se debe ser
seguido se encuentra en la norma AASHTO T 245 (o ASTM D1559)
4.1.4.1.- PREPARACION PARA EFECTUAR LOS PROCEDIMIENTOS
MARSHALL
Como ya se discutió en el capítulo de materiales, diferentes agregados y asfaltos presentan
diferentes características. Estas características tienen un impacto directo sobre la naturaleza
misma le pavimento. El primer paso en el método de diseño, entonces, es determinar las
cualidades (estabilidad, durabilidad, trabajabilidad, resistencia al deslizamiento, etc.) que
debe tener la mezcla de pavimentación y seleccionar un tipo de agregado y un tipo
compatible de asfalto que puedan combinarse para producir esas cualidades. Una vez
hecho esto, se puede empezar con la preparación de los ensayos.
SELECCION DE LAS MUESTRAS DE MATERIAL
La primera preparación para los ensayos consta de reunir muestras del asfalto y del
agregado que va a ser usados en la mezcla de pavimentación. Es importante que las
muestras de asfalto tengan características idénticas a las el asfalto que va a ser usado en la
mezcla final. Lo mismo debe ocurrir con las muestras de agregado. La razón es simple: los
datos extraídos de los procedimientos de diseño de mezclas determinar la fórmula o
“receta” para la mezcla de pavimentación. La receta será exacta solamente si los
ingredientes ensayados en el laboratorio tienen características idénticas a los ingredientes
usados en el producto final.
Una amplia variedad de problemas graves, que van desde una mala trabajabilidad de la
mezcla hasta una falla prematura del pavimento, son el resultado histórico de variaciones
ocurridas entre los materiales ensayados en el laboratorio y los materiales usados en la
realidad.
11. 71
PREPARACION DEL AGREGADO
La relación viscosidad-temperatura del cemento asfáltico que va a ser usado debe ser ya
conocida para establecer las temperaturas de mezclado y compactación en el laboratorio.
En consecuencia, los procedimientos preliminares se enfocan hacia el agregado, con el
propósito de identificar exactamente sus características. Estos procedimientos incluyen
secar el agregado, determinar su peso específico, y efectuar un análisis granulométrico por
lavado.
• Secando el Agregado
El Método Marshall requiere que los agregados ensayados estén libres de humedad, tan
práctico como sea posible. Esto evita que la humedad afecte los resultados de los
ensayos.
Una muestra de cada agregado a ser ensayado se coloca en una bandeja, por separado, y
se calienta en un horno a una temperatura de 110º C (230ºF).
Después de cierto tiempo, la muestra caliente se pesa y, se registra su valor.
La muestra se calienta completamente una segunda vez, y se vuele a pesar y a registrar
su valor. Este procedimiento se repite hasta que el peso de la muestra permanezca
constante después de dos calentamientos consecutivos, lo cual indica que la mayor
cantidad posible de humedad se ha evaporado de la muestra.
• Análisis granulométrico por vía húmeda
El análisis granulométrico por vía húmeda es un procedimiento para identificar las
proporciones de partículas de tamaño diferente en las muestras del agregado. Esta
información es importante porque las especificaciones de la mezcla deben estipular las
proporciones necesarias de partículas de agregado de tamaño diferente, para producir
una mezcla en caliente final con las características deseadas.
El análisis granulométrico por vía húmeda consta de los siguientes pasos:
1. Cada muestra de agregado es secada y pesada.
2. Luego de cada muestra es lavada a través de un tamiz de 0.075 mm (Nº 200), para
remover cualquier polvo mineral que este cubriendo el agregado.
3. Las muestras lavadas son secadas siguiente el procedimiento de calentado y pesado
descrito anteriormente.
4. El peso seco de cada muestra es registrado. La cantidad de polvo mineral puede ser
determinada si se comparan los pesos registrados de las muestras antes y después del
lavado.
5. Para obtener pasos detallados del procedimiento referirse a la norma AASHTO T 11.
• Determinación del Peso Específico
El peso específico de una sustancia es la proporción peso - volumen de una unidad de
esa sustancia comparada con la proporción peso - volumen de una unidad igual de agua.
El peso específico de una muestra de agregado es determinado al comparar el peso de
un volumen dado de agregado con el peso de un volumen igual de agua, a la misma
12. 72
temperatura. El peso específico del agregado se expresa en múltiplos del peso específico
del agua (la cual siempre tiene un valor de 1). Por ejemplo, una muestra de agregado
que pese dos y media veces mas que un volumen igual de agua tiene un peso específico
de 2.5.
El cálculo del peso específico de la muestra seca del agregado establece un punto de
referencia para medir los pesos específicos necesarios en la determinación de las
proporciones de agregado, asfalto, y vacíos que van a usarse en los métodos de diseño.
PREPARACION DE LAS MUESTRAS (PROBETAS) DE ENSAYO
Las probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentación son preparadas haciendo
que cada una contenga una ligera cantidad diferente de asfalto. El margen de contenidos de
asfalto usado en las briquetas de ensayo esta determinado con base en experiencia previa
con los agregados de la mezcla. Este margen le da al laboratorio un punto de partida para
determinar el contenido exacto de asfalto en la mezcla final. La proporción de agregado en
las mezclas esta formulada por los resultados del análisis granulométrico.
Las muestras son preparadas de la siguiente manera:
1. El asfalto y el agregado se calientan completamente hasta que todas las partículas del
agregado estén revestidas. Esto simula los procesos de calentamiento y mezclado que
ocurren en la planta.
2. Las mezclas asfálticas calientes se colocan en los moldes pre-calentados Marshall como
preparación para la compactación, en donde se usa el martillo Marshall de
compactación, el cual también es calentado para que no enfríe la superficie de la mezcla
al golpearla.
3. Las briquetas son compactadas mediante golpes del martillo Marshall de compactación.
El número de golpes del martillo (35, 50 o 75) depende de la cantidad de tránsito para la
cual esta siendo diseñada. Ambas caras de cada briqueta reciben el mismo número de
golpes. Así, una probeta Marshall de 35 golpes recibe, realmente un total de 70 golpes.
Una probeta de 50 golpes recibe 100 impactos. Después de completar la compactación
las probetas son enfriadas y extraídas de los moldes.
4.1.4.2.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO MARSHALL
Existen tres procedimientos de ensayo en el método del ensayo Marshall. Estos son:
determinación del peso específico total, medición de la estabilidad Marshall, y análisis de
la densidad y el contenido de vacíos de las probetas.
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO-TOTAL
El peso específico total de cada probeta se determina tan pronto como las probetas recién
compactadas se hayan enfriado a la temperatura ambiente. Esta medición de peso
específico es esencial para un análisis preciso de densidad-vacíos. El peso específico total
se determina usando el procedimiento descrito en la norma AASHTO T 166.
13. 73
ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA
El ensayo de estabilidad esta dirigido a medir la resistencia a la deformación de la mezcla.
La fluencia mide la deformación, bajo carga que ocurre en la mezcla.
El procedimiento de los ensayos es el siguiente:
1. Las probetas son calentadas en el baño de agua a 60º C (140º F). Esta temperatura
representa, normalmente, la temperatura más caliente que un pavimento en servicio va a
experimentar.
2. La probeta es removida del baño, secada, y colocada rápidamente en el aparato
Marshall. El aparato consiste de un dispositivo que aplica a una carga sobre la probeta y
de unos medidores de carga y deformación (fluencia).
3. La carga del ensayo es aplicada a la probeta a una velocidad constante de 51 mm (2
pulgadas) por minuto hasta que la muestra falle. La falla esta definida como la carga
máxima que la briqueta puede resistir.
4. La carga de falla se registra como el valor de estabilidad Marshall y la lectura del
medidor de fluencia se registra como la fluencia.
VALOR DE ESTABILIDAD MARSHALL
El valor de estabilidad Marshall es una medida de la carga bajo la cual una probeta cede o
falla totalmente. Durante un ensayo, cuando la carga es aplicada lentamente, los cabezales
superior e inferior del aparato se acercan, y la carga sobre la briqueta aumenta al igual que
la lectura en el indicador del cuadrante. Luego se suspende la carga una vez se obtiene la
carga máxima. La carga máxima indicada por el medidor es el valor de Estabilidad
Marshall.
Debido a que la estabilidad Marshall indica la resistencia de una mezcla a la deformación
existe una tendencia a pensar que si un valor de estabilidad es bueno, entonces un valor
más alto será mucho mejor.
Para muchos materiales de ingeniería, la resistencia del material es, frecuentemente,
una medida de su calidad; sin embargo, este no es necesariamente el caso de las mezclas
asfálticas en caliente. Las estabilidades extremadamente altas se obtienen a costa de
durabilidad.
VALOR DE FLUENCIA MARSHALL
La fluencia Marshall, medida en centésimas de pulgada representa la deformación de la
briqueta. La deformación esta indicada por la disminución en el diámetro vertical de la
briqueta.
Las mezclas que tienen valores bajos de fluencia y valores muy altos de estabilidad
Marshall son consideradas demasiado frágiles y rígidas para un pavimento en servicio.
Aquellas que tienen valores altos de fluencia son consideradas demasiado plásticas y
tiene tendencia a deformarse bajo las cargas del tránsito.
14. 74
ANALISIS DE DENSIDAD Y VACIOS
Una vez que se completan los ensayos de estabilidad y fluencia, se procede a efectuar un
análisis de densidad y vacíos para cada serie de Probetas de prueba. El propósito del
análisis es el de determinar el porcentaje de vacíos en la mezcla compactada.
ANALISIS DE VACIOS
Los vacíos son las pequeñas bolsas de aire que se encuentran entre las partículas de
agregado revestidas de asfalto. El porcentaje de vacíos se calcula a partir del peso
específico total de cada probeta compactada y del peso específico teórico de la mezcla de
pavimentación (sin vacíos). Este último puede ser calculado a partir de los pesos
específicos del asfalto y el agregado de la mezcla, con un margen apropiado para tener en
cuenta la cantidad de asfalto absorbido por el agregado, o directamente mediante un ensayo
normalizado (AASHTO T 2091
) efectuado sobre la muestra de mezcla sin compactar. El
peso específico total de las probetas compactadas se determina pesando las probetas en aire
y en agua.
• Análisis de Peso Unitario
El peso unitario promedio para cada muestra se determina multiplicando el peso
específico total de la mezcla por 1000 Kg/m3 (62.4 lb/ft3).
• Análisis de VMA
Los vacíos en el agregado mineral, VMA, está definidos por el espacio intergranular de
vacíos que se encuentra entre las partículas de agregado de la mezcla de pavimentación
compactada, incluyendo los vacíos de aire y el contenido efectivo de asfalto, y se
expresan como un porcentaje del volumen total de la mezcla. El VMA es calculado con
base en el peso específico total del agregado y se expresa como un porcentaje del
volumen total de la mezcla compactada. Por lo tanto, el VMA puede ser calculado al
restar el volumen de agregado (determinado mediante el peso específico total del
agregado) del volumen total de la mezcla compactada.
• Análisis de VFA
Los vacíos llenos de asfalto, VFA, son el porcentaje de vacíos intergranulares entre las
partículas de agregado (VMA) que se encuentran llenos de asfalto. El VMA abarca
asfalto y aire, y por lo tanto, el VFA se calcula al restar los vacíos de aire de VMA, y
luego dividiendo por el VMA, y expresando el valor final como un porcentaje.
1
AASHTO T209: ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECIFICA MAXIMA
15. 75
4.2.- METODO PROPUESTO DE ILLINOIS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS
EN FRIO EMULSION-AGREGADO (*
)
Este es un método de diseño para mezclas en frío basado en una investigación
desarrollada por la Universidad de Illinois usando el método de diseño de mezclas
Marshall modificado y el ensayo de durabilidad húmeda. Por ser este método recomendado
para mezclas en vía o mezclas en planta preparadas a temperatura ambiente se ha visto la
necesidad de modificarlo, adecuarlo al diseño de mezclas con emulsiones tibias, siendo
este un aporte de esta tesis.
El objetivo de este método es proveer la cantidad adecuada de asfalto residual que
económicamente estabilice el material granular con el fin de dar la resistencia o estabilidad
requerida para soportar las aplicaciones de carga sin una deformación permanente excesiva
o rotura por fatiga, por otro lado volver a la mezcla suficientemente inerte a los efectos de
cambio de humedad.
4.2.1.- RESUMEN DEL METODO
El procedimiento de diseño comprende las siguientes partes principales:
1) Ensayos de calidad del agregado: Se realizan ensayos para determinar las propiedades
del agregado y su conveniencia para el uso en mezclas con emulsiones asfálticas.
2) Ensayos de calidad de las emulsiones asfálticas: Se realizan ensayos para determinar
las propiedades y calidad de la emulsión.
3) Tipo y cantidad aproximada de emulsión: Se usa un procedimiento simplificado para
estimar el contenido tentativo de asfalto residual para un agregado dado. Usando el
contenido de asfalto tentativo se realizan ensayos de recubrimiento para determinar la
conveniencia y tipo de emulsión, cantidad de emulsión y agua requerida en la premezcla.
4) Humedad de compactación: Usando un contenido de asfalto residual tentativo y el agua
requerida en la mezcla, se preparan mezclas y se airean a varios contenidos de humedad, la
mezcla se compacta entonces dentro de moldes Marshall para luego ser curadas en seco
durante un día y ensayadas en estabilidad Marshall modificado.
5) Variación del contenido de asfalto residual: Usando el contenido de agua requerido en
la mezcla y la humedad de compactación óptima se preparan mezclas variando el
contenido de asfalto residual. Si el contenido de agua óptimo de compactación es menor
que el mínimo contenido de agua de mezcla requerido antes de la compactación, se
requiere aireación. Las mezclas se compactan entonces dentro de moldes Marshall y se
curan al aire durante tres días. Las muestras se ensayan para determinar su densidad Bulk,
estabilidad Marshall modificada y flujo.
6) Selección del contenido óptimo de asfalto: Se elige el contenido óptimo de asfalto
como el porcentaje de emulsión a la cual la mezcla de pavimento satisface de la mejor
manera todos los criterios de diseño.
*
Un Manual Básico de Emulsiones Asfálticas. Parte Tres, pág. 157 del Asphalt Institute MS-19, 1993.
16. 76
4.2.2.- ENSAYOS SOBRE LOS AGREGADOS
Las propiedades del agregado son un factor determinante en muchas de las elecciones
relacionadas con la mezcla óptima. Por lo tanto son necesarios los ensayos sobre los
agregados. Se pude utilizar con las emulsiones una amplia variedad de materiales que
incluye piedra triturada, roca, grava, arena, arena limosa, grava arenosa, escoria, material
de recuperación de terrenos, desechos de explotación mineral u otros materiales inertes.
Se requieren aproximadamente 36.3 kg de agregado para realizar los ensayos sobre le
material.
ENSAYOS SOBRE EL AGREGADO
Los siguientes ensayos deben ser ejecutados sobre las fuentes de agregado obtenidas de
una cantera:
1) Análisis por tamizado de agregado fino y grueso:
Tamizado en seco ASTM C 136 AASHTO T 27
Tamizado en húmedo ASTM C 117 AASHTO T 37
2) Densidad y absorción del agregado grueso:
ASTM C 127 AASHTO T 85 MTC E-206
3) Densidad y absorción del agregado fino:
ASTM C 128 AASHTO T 84 MTC E-205
4) Equivalente de arena del agregado fino
ASTM D 2419 AASHTO T 176 MTC E-209
Ensayos adicionales propuestos para los agregados
5) Solidez de los agregados al uso de sulfato de sodio o de magnesio:
ASTM C 88 AASHTO T 104 MTC E-209
6) Desgaste del agregado grueso en la máquina de los ángeles
ASTM C 131 AASHTO T 96 MTC E-207
Ensayos adicionales de calidad pueden ser exigidos por entidades particulares.
4.2.3.- ENSAYOS SOBRE LA EMULSION ASFALTICA
Las especificaciones de entidades para emulsiones , usualmente corresponden a los
ensayos estándar y especificaciones de la ASTM o de la AASHTO y se listan a
continuación:
17. 77
Catiónicas ASTM D 2397 AASHTO M 208
En algunos casos se exigen especificaciones adicionales para otros tipos de emulsiones
tales como emulsiones de alta flotación (HFE). Estas especificaciones difieren un poco de
entidad a entidad y deben ser comprobadas antes de la evaluación para el uso de mezclas
emulsión-agregado.
Se requiere aproximadamente un galón (4 lt.) de cada tipo de emulsión y grado
considerado para el proyecto y para cada tipo de agregado por evaluar durante el diseño de
la mezcla.
4.2.4.- CONTENIDO ASFALTO RESIDUAL TENTATIVO
El contenido de asfalto residual se calcula en base al análisis granulométrico del agregado.
Utilizaremos tres métodos de cálculo los que al promediarlos dan directamente el
porcentaje de cemento asfáltico, con respecto a la mezcla total.
Estos métodos son:
4.2.4.1.- METODO FRANCES
SE = (1/100)* ( 0.237 G + 1.60 g + 12.85 A + 117.8 F )
Donde:
SE = Area Superficial o Superficie Específica
G = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz 3/4 y se retiene en el tamiz
N° 04
g = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 04 y se retiene en el
tamiz N° 40
A = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 40 y se retiene en el
tamiz N° 200
F = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 200
Del gráfico de M. Duriez ( Supeficie Específica vs Porciento de Cemento Asfáltico)
calculamos el porcentaje de Cemento Asfáltico para las emulsiones.
18. 78
FIGURA Nº 4.3.- Gráfica M. Duriez, Superficie Específica Vs % de Cemento
Asfáltico
19. 79
4.2.4.2.- METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO (USA)
P = 0.035 a + 0.045 b + kc + K
Donde:
P = Porcentaje de cemento asfáltico respecto al peso de la mezcla
a = Porcentaje de agregado retenido en el tamiz Nº 10
b = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 10 y se retiene en el
tamiz N° 200
c = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 200
k = Toma los siguientes valores:
0.20 Cuando el porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº
200 varia del 11% al 15%
0.18 Cuando el porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº
200 varia del 06% al 10%
0.15 Cuando el porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº
200 es menos del 05%
K = Varia de 0 a 2, dependiendo del grado de absorción de los pétreos.
Alta absorción : K = 2
4.2.4.1.- METODO DE LA SECRETARIA DE ASENTAMIENTOS HUMANOS Y
OBRAS PUBLICAS (SAHOP).- MEXICO
P = (n/100)* ( 0.41 G + 2.05 g + 15.38 A + 53.3 F )
Donde:
P = Porcentaje de cemento asfáltico mínimo para cubrir el pétreo, respecto al
peso del árido.
G = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz 3/4 y se retiene en el tamiz
N° 04
g = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 04 y se retiene en el
tamiz N° 40
A = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 40 y se retiene en el
tamiz N° 200
F = Porcentaje de agregado que pasa sobre el tamiz Nº 200
n = Indice asfáltico
TIPO DE MATERIAL n
Gravas o arenas de río o materiales redondeados de baja absorción 0.55
Gravas angulosas redondeadas, triturados de baja absorción 0.60
Gravas angulosas o redondeadas de alta absorción y rocas trituradas de
absorción media
0.70
Rocas trituradas de alta absorción 0.80
20. 80
4.2.5.- ENSAYO DE RECUBRIMIENTO
La selección del tipo y grado de emulsión asfáltica para ser usada en un proyecto particular
se basa en gran parte en la capacidad de la emulsión para recubrir adecuadamente el
agregado de trabajo. Algunos factores que afectan la selección son:
Tipo de agregado
Gradación del agregado y características de los finos
Contenido de agua del agregado
Disponibilidad de agua en el sitio de la construcción.
Más de un tipo de emulsión es a menudo aceptable para una agregado dado, la selección
debe basarse en las propiedades de la mezcla determinadas por comparación con otros
tipos de mezcla. Otros factores adicionales que no pueden ser avaluados en le momento de
diseño del diseño de la mezcla pero que deben ser tenidos en cuenta en el momento de la
construcción son:
Clima anticipable durante el tiempo de construcción.
Tipo y proceso de mezcla
Selección del equipo de construcción y procedimiento de campo usado.
El ensayo de recubrimiento se realiza mezclando el agregado con una cierta cantidad de
agua y emulsión en donde se estima visualmente el recubrimiento como porcentaje del área
total. Para el caso de mezclas con emulsiones tibias el agregado, el agua y la emulsión
han sido entibiados hasta alcanzar una temperatura de aproximadamente 70 ºC y
mezclados a esta temperatura. La habilidad de una emulsión para recubrir un agregado es
usualmente afectado por el contenido de agua de premezcla en el agregado. Esto es
especialmente cierto para agregados que contiene un alto porcentaje de material que pasa
el tamiz Nº 200, donde insuficiente agua de premezcla resulta en una aglutinamiento del
asfalto con los finos y por lo tanto un recubrimiento insuficiente. Por esta razón el ensayo
de recubrimiento se ejecuta a diferentes contenidos de agua del agregado. Las emulsiones
que no cumplan con el ensayo de recubrimiento no serán usadas posteriormente.
PROCEDIMIENTO
A) Obtener muestras representativas de cada tipo de emulsión y agregado considerada para
el proyecto.
B) Calentar hasta un rango de temperatura comprendido entre 70 ºC a 80 ºC los agregados,
el agua y la emulsión. De preferencia el agregado deberá estar completamente seco, en
caso contrario se calcula el contenido de humedad para luego ser corregido.
C) Pesar una cierta cantidad de agregados grueso y fino en la combinación adecuada para
la mezcla.
21. 81
D) Colocar la combinación de agregado tibios en un recipiente de mezcla e incorpore un
X% de agua tibia (70-80 ºC), como porcentaje en peso del agregado seco y mezcle hasta
que el agua se disperse totalmente. El agua debe ser añadida en una corriente delgada y el
agregado mezclado hasta que el agua se disperse totalmente
E) Añadir la cantidad de emulsión asfáltica tibia como porcentaje en peso de agregado
seco. La emulsión debe ser añadida también en una corriente delgada para minimizar la
tendencia del asfalto a formar grumos con el agregado fino. Aproximadamente 5 minutos
de mezclado son usualmente satisfactorios. En el caso del mezclado manual este debe ser
lo suficientemente enérgico para dispersar el asfalto por toda la mezcla.
F) Calcular el contenido de agua de premezcla, como la cantidad de agua agregada al
agregado antes de la emulsión más el contenido de humedad del agregado, en caso que no
estuviese totalmente seco.
G) Permitir el secado al aire de la mezcla o con la ayuda de una estufa, prepare nuevas
mezclas repitiendo los pasos anteriores añadiendo un incremento del 1% de agua. Las
mezclas que comienzan a ser fluidas o a segregarse se consideran inaceptables.
H) Calificar la apariencia de la mezcla seca por estimación visual del área superficial del
agregado cubierto con asfalto. Para cada contenido de agua de premezcla anote el
recubrimiento estimado como un porcentaje del área total. Recubrimiento del agregado
mayor del 50% debe considerarse aceptable, si la mezcla no obtiene el 50% de
recubrimiento con ningún contenido de agua la emulsión debe ser rechazada para posterior
consideración.
El agua de premezcla debe ser suficiente para obtener una dispersión óptima del asfalto y
un incremento adicional de agua no mejora el recubrimiento. Todas las siguientes mezclas
en el proceso de diseño deben realizarse con el contenido de agua de premezcla calculado.
4.2.6.- CONTENIDO OPTIMO DE AGUA EN LA COMPACTACIÓN
Las propiedades de la mezcla están íntimamente relacionadas con la densidad de las
muestras compactadas. Por tal motivo es necesidad optimizar el contenido de agua en la
compactación para maximizar las propiedades de la mezcla deseada. Esto debe realizarse
para cada combinación de tipo de emulsión, grado de emulsión y tipo de agregado
considerado en cada proyecto.
Para determinar el contenido óptimo de agua en la compactación se preparan tres muestras
para cada contenido de agua en la compactación para ser evaluada, con incrementos en el
contenido de agua de 1% para definir la curva de estabilidad – contenido de agua en la
compactación. Generalmente son necesarios 4 incrementos de agua para este ensayo.
PROCEDIMIENTO
A) Se pesa una cierta cantidad (1000 gr.) de agregados tibios (70 – 80ºC), y luego se
adiciona agua tibia (70 – 80ºC), siendo este contenido de agua el determinado por el
ensayo de recubrimiento, se bate con una espátula hasta ver una masa uniforme.
22. 82
B) Se adiciona la emulsión asfáltica tibia (70 – 80ºC), siendo este contenido el que se
obtiene del contenido de asfalto residual tentativo, batirlo hasta que se mezcle
uniformemente. El contenido de agua de la mezcla será la suma del agua adicionada más el
agua contenida en la emulsión.
C) Se deja airear la mezcla para reducir el contenido de agua. Airee las sucesivas muestras
con un 1% de incremento de agua en peso de agregado.
D) Una vez que la muestra haya llegado al contenido de agua deseado, se compactan
usando los moldes Marshall y se dejan curar por 24 horas antes de retirarlas del molde.
E) Se ensaya las muestras por estabilidad Marshall y se prepara un gráfico de Estabilidad
Marshall Modificado vs. Contenido de Agua en la compactación. Seleccione el pico de la
curva como el contenido de agua óptimo en la compactación. El contenido de agua óptimo
en la compactación debe ser usado en todas las siguientes compactaciones
independientemente del contenido de asfalto residual.
4.2.7.- VARIACION DEL CONTENIDO DE EMULSION
En la determinación del contenido óptimo residual para la combinación de un agregado
particular y asfalto, debe realizarse una serie de ensayos sobre las muestras en una gama de
contenidos de asfalto residual. Las muestras de ensayo se preparan con incrementos del
0.5% en asfalto residual teniendo dos incrementos a ambos lados del contenido de asfalto
residual tentativo.
Para completar el diseño de la mezcla se realizan los siguientes ensayos y análisis con los
datos contenidos de la muestra compactada:
Gravedad específica Bulk
Estabilidad y flujo Marshall modificado de las muestras secas.
Estabilidad y flujo a 22.2 ± 1.1°C de las muestras después de 4 días de inmersión
Análisis de densidad y vacíos.
Humedad de absorción durante el ensayo de inmersión.