ASFALTO ESPUMADO

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    TECNOLOGIA DEL ASFALTO

    1

    NDICE

    1. INTRODUCCION.. 2

    2. MARCO TERICO.. 3

    2.1. CONCEPTO.. 3

    2.1.1. HISTORIA DEL ASFALTO .. 4

    2.1.2. PRODUCCION DEL ASFALTO ESPUMADO 4

    2.2. PARTICULARIDADES. 5

    2.2.1. PROPIEDADES 5

    2.2.2. VENTAJAS ENERGETICAS.. 9

    2.3. COMPORTAMIENTO 10

    2.4. EXPERIENCIA 11

    2.5. METODOLOGIA. 13

    3. BIBLIOGRAFIA. 17

    4. ANEXOS 18

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    INTRODUCCION

    Las necesidades y exigencias de las ciudades modernas, han procurado que las

    tcnicas actuales en la consideracin en las construcciones de caminos cumplan con

    las demandas de usuarios, hoy en da los productos asfalticos han tenido gran

    desarrollo y se cuenta con nueva emulsiones asflticas por lo cual se presenta un

    trabajo detallado del tipo de asfalto espumado.

    El asfalto espumado puede ser usado como un agente estabilizador con una

    variedad de materiales que van desde gravas chancadas de buena calidad hasta

    sueos marginales con plasticidad relativamente ata y tambin en materiales adfltico

    reciclados. Las mezclas con asfalto espumado pueden ser confeccionadas tanto en

    terreno como en una planta central.

    El trabajo detalla la tecnologa de asfalto espumado (tambin conocido como

    asfalto celular), en particular presenta informacin referida a ensayos de laboratorio y

    especificaciones de calidad. El trabajo incorpora las principales aplicaciones de esta

    tecnologa en la estabilizacin de suelos y reciclado en fro de pavimentos asflticos.

    .

    El Grupo

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    3

    MARCO TERICO

    2.1. CONCEPTO:

    El asfalto espumado se obtiene cuando una pequea cantidad de agua fra es

    inyectada al asfalto caliente, estallando el ligante bituminoso en millones de burbujas.

    El contacto de las gotas de agua fra con el asfalto caliente produce un intercambio

    energtico entre ambos materiales.

    De esta manera la temperatura de agua se eleva hasta 100 C, cambiando de

    fase de lquido a gaseoso en forma de vapor de agua, que inmerso en la masa de

    asfalto produce su expansin. Las burbujas pueden mantenerse en equilibrio unos

    pocos segundos, al descender la temperatura, el vapor en las burbujas se condensa,

    causando el colapso y la desintegracin de la espuma, el ligante recupera su volumen

    inicial.

    Figura 1. Cmara de expansin

    El asfalto espumado es una tcnica relativamente nueva en su uso que permite

    producir mezclas asflticas de un modo muy diferente a los sistemas tradicionales. Las

    mezclas producidas con asfalto espumado tienen un comportamiento estructural

    similar a una mezcla tradicional, pero difieren en su estructura interna. Las mezclas

    con asfalto espumado presentan ventajas especiales frente a mezclas tradicionales

    entre estas las ms importantes son las del tipo energticas y ambientales.

    2.1.1. HISTORIA DEL ASFALTO ESPUMADO COMO TECNOLOGIA

    El origen del asfalto espumado se remonta a partir del ao de 1956 en

    la Universidad estatal de IOWA, donde se utiliz un proceso de

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    inyeccin de vapor para formar la espuma. Esta tecnologa fue

    posteriormente mejorada por la organizacin Mobil Oil en 1968, al

    adquirir los derechos de la patente de invencin y desarrollar la primera

    cmara de expansin que mezcla agua fra con asfalto caliente para

    generar espuma, transformndose as en un proceso ms prctico,

    econmico y menos peligroso. A pesar de ser una tecnologa

    desarrollada hace ms de 40 aos, su uso se masific slo a partir del

    ao 1991, al expirar en ese ao los derechos sobre la patente de

    invencin de esta tecnologa.

    2.1.2. PRODUCCION DEL ASFALTO ESPUMADO

    La tecnologa del asfalto espumado es tambin conocido como asfalto

    celular, su produccin se logra mediante un proceso qumico, en el cual

    se inyecta una pequea cantidad de agua fra (1 a 2% de acuerdo al

    peso del asfalto) y aire comprimido a una masa de asfalto caliente (160

    C - 180 C), dentro de una cmara de expansin, generando

    espontneamente espuma.

    El proceso de expansin se puede explicar de la siguiente manera: en el

    momento que las gotas de agua fra toman contacto con el asfalto

    caliente, se produce un intercambio de energa entre el asfalto y las

    gotas de agua, lo que eleva la temperatura del agua hasta los 100 C,

    esta transferencia energtica genera en forma instantnea vapor y una

    expansin explosiva del asfalto.

    Las burbujas de vapor son forzadas a introducirse en el asfalto dentro

    de la cmara de expansin. El asfalto junto con el vapor de agua

    encapsulado es liberado desde la cmara a travs de una vlvula

    (dispositivo rociador) y el vapor encapsulado se expande formando

    burbujas de asfalto contenidas por la tensin superficial de ste hasta

    alcanzar un estado de equilibrio.

    Debido a la baja conductividad trmica del asfalto y del agua, las

    burbujas pueden mantener el equilibrio por pocos segundos (10-30

    segundos). Este proceso ocurre para una gran cantidad de burbujas. A

    medida que la espuma se enfra a temperatura ambiente, el vapor en

    las burbujas se condensa causando el colapso y la desintegracin de la

    espuma. La desintegracin de la burbuja (o colapso de la espuma)

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    produce miles de gotitas de asfalto las cuales al unirse recuperan su

    volumen inicial sin alterar significativamente las propiedades geolgicas

    originales del asfalto.

    Para la produccin de mezclas con asfalto espumado, el agregado debe

    ser incorporado mientras el asfalto se encuentre en estado de espuma.

    Al desintegrarse la burbuja en presencia del agregado, las gotitas de

    asfalto se aglutinan con las partculas ms finas (especialmente con

    aquellas fracciones menores a 0.075 mm), produciendo una mezcla

    asfalto agregado fino, proceso que se denomina dispersin del asfalto.

    Esto resulta en una pasta de filler y asfalto que acta como un mortero

    entre las partculas gruesas. El proceso de dispersin es considerado

    por muchos autores como fundamental para la obtencin de las

    propiedades mecnicas de las mezclas con asfalto espumado.

    2.2. PARTICULARIDADES

    2.2.1. PROPIEDADES

    2.2.1.1. EMPIRICAS

    El asfalto espumado se caracteriza en funcin de dos

    propiedades empricas:

    RAZN DE EXPANSIN (EX): Es la razn entre el volumen de

    asfalto espumado y el volumen del asfalto original. La razn de

    expansin indica la trabajabilidad de la espuma, y su capacidad de

    cubrimiento y mezclado con los agregados.

    VIDA MEDIA (T1/2): Es el tiempo, en segundos, que tarda el asfalto

    en reducir su volumen a la mitad del volumen expandido. La vida

    media es un indicador de la estabilidad de la espuma y entrega una

    idea del tiempo disponible para mezclar el asfalto espumado con los

    agregados antes de que colapse la espuma.

    La razn de expansin y vida media son medidas que dependen

    de muchos factores, entre stos:

    Temperatura del asfalto: Las propiedades de espumacin de la

    mayora de los asfaltos mejoran con temperaturas ms altas.

    Espumas aceptables se consiguen con temperaturas sobre 149 .

    Dosis de agua inyectada: Generalmente la Razn de Expansin

    aumenta, con un incremento en la cantidad de agua inyectada,

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    mientras la Vida Media decrece.

    Presin bajo la cual el asfalto es inyectado en la cmara de

    expansin: Bajas presiones (menores a 3 bar) afectan

    negativamente tanto a la Razn de Expansin como a la Vida

    Media.

    Uso de agentes anti-espumantes, tales como compuestos de

    silicona, en el asfalto virgen.

    Viscosidad del asfalto: En cuanto a la viscosidad del asfalto, los

    resultados obtenidos en varios estudios no permiten relacionar de

    forma concluyente esta caracterstica con las variaciones en la

    Razn de Expansin y Vida Media.

    En laboratorio uno de los parmetros que afectan las propiedades

    de espumacin es el tamao del recipiente donde estas propiedades

    son medidas.

    Siendo los principales factores, la temperatura del asfalto y la

    dosis de agua. A mayores temperaturas de espumado y mayor

    cantidad de agua se incrementa la Razn de Expansin pero a su

    vez disminuye la Vida Media, sin embargo el mejor espumado es

    generalmente considerado como aquel que optimiza tanto la Razn

    de Expansin como la Vida Media. Para llevar a cabo dicha

    optimizacin es necesario graficar ambas propiedades en un mismo

    grfico (Figura 2), para distintas cantidades de agua y temperaturas.

    En general no existen especificaciones estndar para optimizar

    estas propiedades, pero es recomendable aumentar levemente el

    valor ptimo de la Vida Media, a partir del punto de interseccin, an

    en desmedro de la Razn de Expansin.

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    Figura 2. Optimizacin de la Razn de Expansin y Vida Media

    Las caractersticas de espumado (Razn de Expansin y Vida Media) no son medidas

    exactas, sino ms bien rdenes de magnitud. En general se recomienda una Razn de

    Expansin entre 8-15, y al menos 15 segundos de Vida Media.

    2.2.1.2. FISICAS

    Volumen de Expansin

    Para calcular el volumen de expansin terico de la espuma de asfalto en

    laboratorio, se requiere entender cmo se produce el intercambio energtico

    dentro del sistema agua-asfalto-recipiente.

    Se puede determinar el volumen de expansin, utilizando la ley universal de

    gases (PxV= nxRxT).

    Tamao y Espesor Burbuja de Asfalto

    Para explicar la interaccin fsica entre el vapor y el asfalto, se analiza una

    burbuja aislada de asfalto espumado (figura 3)

    Figura 3.Procesode expansin de la burbuja de asfalto espumado

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    Usando la geometra de una esfera, se puede demostrar que los esfuerzos

    detraccin permanecen constantes a medida que la burbuja se expande. Sin

    embargo, existen una serie de factores fsicos que limitan la expansin de las

    burbujas y por ende de la espuma.

    Heukelomen1973, estableci una relacin entre la elongacin y el mdulo de

    rigidez de los asfaltos con diferentes grados de penetracin. Usando esta

    relacincomounindicadordelaelongacindelapelculadeasfaltoqueformalas

    burbujas, se puede estimarla mxima elongacin de la burbuja.

    Del monograma de Heukelom y la relacin establecida entre el Mdulo de

    Rigidez y elongacin, se obtiene una elongacin igual a100vecesel valor del

    permetro de la circunferencia. Esto significa que las gotas de aguade 0,1 mm

    de radio y unpermetrode0, 628mm, que son encapsulada en el asfalto, se

    expandirn hasta62, 8mm antes de la rotura, es decir una circunferencia de

    10mm de radio. Esto concuerda con las observaciones realizadas en

    laboratorio (burbujasde10 a15mm).Basado en estos clculos se determina un

    espesor crtico para la burbuja (espesor antes del quiebre) entre100 a

    150Micras.

    2.2.1.3. MECANICAS

    Las propiedades mecnicas ms utilizadas para caracterizar las mezclas de

    asfalto espumado son: CBR, Traccin Indirecta, Mdulo Resiliente, Compresin

    no Confinada, Estabilidad Marshall y Resistencia a la Fatiga.

    Las propiedades mecnicas son susceptibles a la humedad, sin embargo

    existen ciertos aditivos como la cal o el cemento que reducen esta

    susceptibilidad, al igual que elevados contenidos de asfalto, debido

    principalmente a la reduccin de la permeabilidad.

    Las mezclas con asfalto espumado disminuyen el valor de sus propiedades

    mecnicas con el incremento en la temperatura, pero son menos susceptibles

    que las mezclas asflticas en caliente. A temperaturas superiores a los 30 C,

    las mezclas con asfalto espumado poseen un Mdulo Resiliente ms alto que las

    mezclas asflticas en caliente equivalentes (despus de 21 das de curado a

    temperatura ambiente).

    Una gran mayora de las investigaciones y estudios emplean los parmetros:

    Traccin Indirecta, Mdulo Resiliente y Resistencia a la Fatiga:

    a) Traccin Indirecta

    Para un buen comportamiento en terreno las mezclas deben tener como

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    mnimo una resistencia a la traccin indirecta de 100 Kpa, para probetas de

    laboratorio ensayadas bajo condiciones de saturacin y un mnimo de 200

    Kpa en condicin seca.

    b) Mdulo Resiliente

    Del mismo modo que todos los materiales viscoelsticos, el Mdulo

    Resiliente de las mezclas con asfalto espumado dependen del tiempo de

    carga, del nivel de esfuerzo y la temperatura. Los valores medios que

    alcanzan mezclas correctamente dosificadas, pueden ser comparados con

    aquellos obtenidos en materiales tratados con cemento, pero con la ventaja

    de la mayor flexibilidad y mayor resistencia a la fatiga.

    c) Resistencia a la Fatiga

    Las caractersticas de resistencia a la fatiga de las mezclas con asfalto

    espumado son similares a aquellas obtenidas en mezclas asflticas en

    caliente.

    Como una aproximacin para el diseo estructural de las capas

    estabilizadas, se presenta en la Tabla 2 algunos valores propuestos por

    WIRTGEN S.A. para las propiedades mecnicas de las mezclas con

    asfalto espumado.

    MATERIAL

    %

    ASFALTO TRACCIN

    INDIRECTA

    (KPA)

    MDULO

    RESILIENTE

    (MPA)

    RAP/Chancado(50/50) 1,5 - 3 350 800 2500 5000

    Chancado 2,5 - 4 400 900 3000 6000

    Grava Rodada 3 - 4,5 250 500 3000 6000

    Tabla: Propiedades Mecnicas para distintos tipos de mezclas

    2.2.2. VENTAJAS ENERGTICAS DEL ASFALTO ESPUMADO

    La aplicacin de asfalto espumado en la reconstruccin de pavimentos

    asflticos requiere de un reducido consumo energtico en comparacin con los

    mtodos tradicionales de mezcla asfltica en caliente. En un tramo de prueba

    de un proyecto realizado en Dartford Kent (UK), se estudi la eficiencia

    energtica de dos alternativas de reconstruccin sealadas a continuacin en

    la tabla 1.

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    ALTERNATIVA DE

    RECONSTRUCCIN

    ESTRUCTURA DE PAVIMENTO

    Mtodo tradicional

    Sub-base granular

    Base asfltica

    Capa de rodado

    Asfalto espumado

    Base reciclada con asfalto espumado

    (tecnologa en sitio)

    Capa de rodado

    Tabla 1: Eficiencia Energtica

    Ambas estructuras de pavimento son equivalentes estructuralmente. Un

    resumen de los resultados de esta prueba se presenta en la Tabla 2. El

    consumo de energa para la aplicacin con asfalto espumado en esta

    experiencia fue slo de un 12% de la requerida por los mtodos tradicionales.

    Reconstruccin con Mtodos Tradicionales Excavacin, carga y transporte de material

    (21" de espesor)

    Proceso, transporte y colocacin de sub

    base (13")

    Proceso, transporte y colocacin de base

    asfltica (8")

    126

    74

    283

    TOTAL 483*102 [Joule/m2]

    Reconstruccin con asfalto espumado Fresado del material existente en terreno

    Carga y transporte de material desde

    emprstito

    Estabilizacin y compactacin del material

    existente

    29

    20

    8

    TOTAL 57*106 [Joule/m2]

    Tabla 2: Eficiencia Energtica

    2.3. COMPORTAMIENTO

    Las propiedades mecnicas ms utilizadas para caracterizar las mezclas de

    asfalto espumado son: CBR, Traccin Indirecta, Mdulo Resiliente, Compresin

    no Confinada, Estabilidad Marshall y Resistencia a la Fatiga.

    Las propiedad mecnicas son susceptibles a la humedad, sin embargo existen

    ciertos aditivos como la calo el cemento que reducen esta susceptibilidad, al

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    igual que elevados contenidos de asfalto, debido principalmente a la reduccin

    de la permeabilidad.

    Las mezclas con asfalto espumado disminuyen el valor de sus propiedades

    mecnicas con el incremento en la temperatura, pero son menos susceptibles

    que las mezclas asflticas en caliente. A temperaturas superiores a los 30 C,

    las mezclas con asfalto espumado poseen un Mdulo Resilente en temas alto

    que las mezclas asflticas en caliente equivalentes (despus de 21 das de

    curado a temperatura ambiente).

    Una gran mayora de las investigaciones y estudios emplearlos parmetros:

    Traccin Indirecta, Mdulo Resiliente y Resistencia a la Fatiga:

    a) TRACCIN INDIRECTA

    Para un buen comportamiento en terreno las mezclas deben tener como mnimo

    una resistencia a la traccin indirectade100Kpa, para probetas de laboratorio

    ensayadas bajo condiciones de saturacin y un mnimo de 200 Kpa en condicin

    seca.

    b) MDULO RESILIENTE

    Del mismo modo que todos los materiales visco elsticos, el Mdulo Resiliente

    de las mezclas con asfalto espumado dependen del tiempo de carga, del nivel

    de esfuerzo y la temperatura. Los valores medios que alcanzan mezclas

    correctamente dosificadas, pueden ser comparados con aquellos obtenidos en

    materiales tratados con cemento, pero con la ventaja de la mayor flexibilidad y

    mayor resistencia a la fatiga.

    c) Resistencia a la Fatiga

    Las caractersticas de resistencia a la fatiga de las mezclas con asfalto

    espumado son similares a aquellas obtenidas en mezclas asflticas en caliente.

    Como una aproximacin para el diseo estructural delas capas estabilizadas, se

    presenta en la Tabla 1 algunos valores propuestos por WIRTGENS.A. para las

    propiedades mecnicas de las mezclas con asfalto espumado.

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    12

    Tabla 1. Propiedades Mecnicas para distintos tipos de mezclas

    Material % Asfalto Traccin Indirecta

    (Kpa)

    Mdulo Resiliente

    (Mpa)

    RAP/Chancado(50/50) 1,5 - 3 350 800 2500 5000

    Chancad

    o

    2,5 - 4 400 900 3000 6000

    Grava Rodada 3 - 4,5 250 500 2000 4000

    2.4. EXPERIENCIA

    Existen principalmente dos tipos de aplicaciones para el asfalto espumado, el

    reciclado en fro de pavimentos asflticos y la estabilizacin de suelos.

    2.4.1. Reciclado en fro de pavimentos asflticos:

    Consiste en la recuperacin del material de un pavimento asfltico existente, el

    cual es mezclado con asfalto espumado, adiciones (cemento o cal) y

    agregados nuevos (si es necesario) para formar una base asfltica que ser

    colocada en el mismo lugar o en otro distinto. La recuperacin puede

    ejecutarse mediante un equipo fresador capaz de disgregar el material o

    mediante mtodos convencionales donde el proceso de disgregacin ocurre

    con posterioridad a la recuperacin. En general el material recuperado est

    formado no slo por concreto asfltico disgregado, sino tambin por agregados

    aportados por la base y sub base granular existente.

    2.4.2. Estabilizacin de suelos:

    Consiste en la estabilizacin de suelos de relativa baja plasticidad (IP

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    13

    Ambas aplicaciones pueden ejecutarse mediante tecnologa en sitio y en planta:

    La tecnologa en sitio requiere de un equipo fresador-mezclador. Existen

    varios modelos y configuraciones para este tipo de equipos, pero en

    general todos poseen un tambor de fresado-mezclado, en el cual el

    material es removido desde la superficie, triturado, mezclado con el

    asfalto espumado y extendido. La inyeccin del asfalto espumado en el

    agregado se realiza simultneamente a travs de varias cmaras de

    expansin individuales. Dependiendo de los aditamentos del equipo de

    reciclado la mezcla puede quedar acordonada, extendida o extendida y

    nivelada. En este ltimo caso se puede prescindir de motoniveladora.

    En la tecnologa en planta el material es fresado, retirado y transportado

    hasta una planta donde se incorpora el asfalto espumado y se

    homogeneiza la mezcla. Luego la mezcla se transporta hasta el frente de

    trabajo, donde es extendida por medio de motoniveladoras o

    preferentemente con pavimentadoras (ya que no se requerir de

    nivelacin) para luego ser compactada. Los tipos de plantas utilizadas

    permiten su instalacin en lugares inmediatos al frente de trabajo. Esto,

    permite reducir significativamente las distancias de transporte de

    materiales, adems la tecnologa en planta permite un mejor control de

    calidad de la mezcla mediante un control de su dosificacin.

    Tanto en el reciclado en fro de pavimentos asflticos, como en la estabilizacin

    de suelos se coloca sobre la base asfltica una carpeta de rodado del tipo sello

    de agregados, lechada asfltica o una carpeta asfltica. En caminos de menor

    importancia, la colocacin de la carpeta de rodado puede incluso no ser

    necesaria.

    2.5. METODOLOGA

    2.5.1. DISEO DE MEZCLAS CON ASFALTO ESPUMADO

    PROCEDIMIENTO DE DISEO

    El procedimiento bsico para el diseo de mezclas con asfalto espumado se

    resume en los siguientes pasos:

    a) Optimizacin de las propiedades de la espuma

    b) Caracterizacin del agregado

    c) Determinacin del contenido ptimo de humedad de la mezcla

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    14

    d) Determinacin del contenido ptimo de asfalto

    e) Caracterizacin de las propiedades mecnicas de las mezclas

    a) Optimizacin de las propiedades de la espuma

    Esta etapa tiene como objetivo determinar la temperatura del asfalto y la

    cantidad de agua a inyectar que optimicen tanto la Razn de Expansin como

    la Vida Media. Para llevar a cabo las mediciones en laboratorio de las

    propiedades de la espuma, se emplea un equipo de produccin de asfalto

    espumado, cuya principal caracterstica es poseer una cmara de expansin,

    idntica a la empleada en terreno para producir la espuma de asfalto.

    b) Caracterizacin del agregado

    Debido a la gran variedad de agregados que pueden ser mezclados con

    asfalto espumado (ridos chancados, arena arcillosa, RAP y otros materiales

    tales como escorias), estos deben ser caracterizados considerando dos

    propiedades: su distribucin granulomtrica y el Indice de Plasticidad.

    Una vez obtenida la curva granulomtrica del agregado, es comparada con la

    clasificacin mostrada en la Figura 3, desarrollada por Akeroyd y Hicks para

    MobilOil en 1988.

    Figura 3. Clasificacin de materiales granulares (Akeroyd y Hicks, 1988)

    Si el material se encuentra en la Zona A de esta clasificacin, es apropiado

    para ser empleado en carreteras con trfico pesado. Los materiales de la

    Zona B son apropiados para trfico liviano, pero su comportamiento puede

    ser mejorado mediante la adicin de fracciones gruesas. Los materiales de la

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    15

    Zona C son deficientes en finos y no son apropiados para la estabilizacin a

    menos que su graduacin sea mejorada mediante la adicin de finos. El

    contenido de finos del agregado, es un parmetro fundamental debido a la

    influencia que tiene en el proceso de dispersin del asfalto y en general debe

    encontrarse sobre un 5% (Ruckel et al., 1982).

    El ndice de Plasticidad es un indicador de la capacidad que tienen los finos

    para ser mezclados con la espuma de asfalto. Dependiendo de los valores

    que alcance este ndice se recomienda el uso de pequeas cantidades de

    cemento de acuerdo con la clasificacin mostrada en la Tabla 1 (Wirtgen

    GMBH, 1998):

    Tabla .2 Recomendaciones para la incorporacin de cemento a la mezcla con

    Asfalto Espumado.

    El contenido de RAP que posea el agregado, tambin es un factor que influye

    tanto en las propiedades estructurales de la mezcla como en el contenido

    ptimo de asfalto, por lo cual es necesario evaluar esta influencia en

    laboratorio.

    c) Determinacin del contenido ptimo de humedad de la mezcla

    El contenido de humedad durante el proceso de mezclado y compactacin es

    considerado por muchos investigadores como el criterio de diseo ms

    importante en las mezclas con asfalto espumado debido a su efecto lubricante

    sobre las partculas finas durante la dispersin del asfalto.

    La relacin Humedad - Densidad debe ser considerada en el diseo de la

    mezcla. Una insuficiente cantidad de agua resultar en un agregado seco y

    polvoriento lo que provocar que la espuma al colapsar forme grumos de

    asfalto y no se mezcle adecuadamente con la fraccin fina del agregado. Un

    exceso de agua incrementar el tiempo de curado, reduciendo la resistencia

    de la mezcla. Investigaciones realizadas por Mobil Oil, sugieren que el

    contenido ptimo de humedad, es aquel que maximiza la densidad de la

    mezcla (70% - 80% de la humedad ptima AASHTO de los agregados). Las

    mezclas con bajas densidades son consecuencia de bajos contenidos de

    humedad, lo que se traduce en una inadecuada dispersin del asfalto

    espumado. Para el diseo se recomienda como contenido ptimo de

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    16

    humedad, el 75% de la humedad ptima de compactacin obtenida mediante

    el ensayo Proctor Modificado.

    d) Determinacin del contenido ptimo de asfalto

    Para determinar el contenido ptimo de asfalto, deben ser confeccionadas un

    mnimo de 5 mezclas con distintos contenidos asflticos (1% 3 % de

    asfalto), y evaluar el comportamiento de cada una de ellas en funcin de la

    Traccin Indirecta (o traccin por compresin diametral), determinada tanto

    en estado seco como saturado. El contenido ptimo de asfalto es aquel que

    maximiza la Traccin Indirecta saturada.

    La Traccin Indirecta (en estado seco o saturado), se determina sobre

    probetas cilndricas (100mm de dimetro por 63.5 mm de espesor)

    compactadas con 75 golpes del martillo Marshall. Antes de someter a las

    probetas al ensayo de Traccin Indirecta, estas son curadas durante 72 horas

    en un horno a 40 C. El estado saturado se logra sumergiendo las probetas

    en agua durante 24 horas a 25 C.

    e) Caracterizacin de las propiedades mecnicas de las mezclas

    Las propiedades mecnicas ms utilizadas para caracterizar las mezclas de

    asfalto espumado son: CBR, Traccin Indirecta, Mdulo Resiliente,

    Compresin no Confinada, Estabilidad Marshall y Resistencia a la Fatiga.

    Las propiedades mecnicas son susceptibles a la humedad, sin embargo

    existen ciertos aditivos como la cal o el cemento que reducen esta

    susceptibilidad (Castedo y Wood, 1983), al igual que elevados contenidos de

    asfalto, debido principalmente a la reduccin de la permeabilidad.

    Las mezclas con asfalto espumado disminuyen el valor de sus propiedades

    mecnicas con el incremento en la temperatura, pero son menos susceptibles

    que las mezclas asflticas en caliente.

    A temperaturas superiores a los 30 C, las mezclas con asfalto espumado

    poseen un Mdulo Resiliente ms alto que las mezclas asflticas en caliente

    equivalentes (despus de 21 das de curado a temperatura ambiente)

    (Bissada, 1987). Una gran mayora de las investigaciones y estudios emplean

    los parmetros: Traccin Indirecta, Mdulo Resiliente y Resistencia a la

    Fatiga.

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    TECNOLOGIA DEL ASFALTO

    17

    BIBLIOGRAFIA

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    Research Board Conference, 1970, Canberra Australia.

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    investigation of the use of foamed asphalt for recycled Bituminous

    Pavements. Transportation Research Board

    Castedo L. y Wood L. E., (1983). Stabilization with foamed asphalt of

    agregates commonly used rd in low volume roads, Low-volume roads 3

    international conference, Transportation Research Board (Transportation

    Research Record 898), Washington DC.

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    - a new approach to recycling pavements, AAPA Members Conference,

    1993.

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    ASTM Standard D4318 (2005), "Standard Test Method for Liquid Limit,

    Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils" ASTM international, West

    Conshohocken, PA, 2003, DOI: 10.1520/D4318-05E01.

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    ANEXOS

    Asfalto Espumado

    Relacin de expansin: Es la razn entre el volumen mximo del asfalto

    espumado y el volumen del asfalto original.

    Vida media: es el tiempo requerido (medido en segundos) para que la espuma

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    19

    baje hasta la mitad de su volumen mximo.

    Determinacin de la Humedad ptima de compactacin mediante Proctor

    Modificado

    Preparacin del asfalto espumado

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    TECNOLOGIA DEL ASFALTO

    20

    En la imagen se muestra a la Recicladora de asfalto WR2500S estabilizando

    la carretera con asfalto espumado este puede ser utilizado como un agente

    estabilizador con una variedad de materiales desde piedra triturada de buena

    calidad hasta gravas marginales.

    El proceso de asfalto espumado puede ser usado para tratar materiales

    in-situ con contenidos de humedad de terreno relativamente altos, debido

    a que el ligante puede ser agregado sin usar agua adicional.

    Esta mquina tiene una velocidad de medio kilmetro por hora y el

    asfalto puede ser agregado y mezclado con los agregados a temperatura

    ambiente y con contenidos de humedad in-situ

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    21

    Cada proyecto es nico, la profundidad del reciclado y el tipo de

    estabilizacin se deben basar en el transito estimado para el periodo de

    diseo, materiales del pavimento existente y la resistencia in situ de la

    sub rasante.