METODO HVEEM

METODO HVEEM

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INTRODUCCIN

Los mtodos de diseo de pavimentos flexibles se clasifican en tres grupos:Mtodos totalmente empricos: Generalmente se emplean factores de seguridad muy altos, lo que significa espesores excesivos para las necesidades verdaderas de la va. Mtodos basados en la clasificacin de suelos como el I de G.Mtodos semi - empricos: Basados en ensayos arbitrarios correlacionados con teoras ms o menos razonables. Mtodos basados en el CBR, Hveem y el de Texas.Mtodos racionales: Basados en consideraciones tericas sobre distribucin de esfuerzos y deformaciones. El Navy, Shell e I. del A.

INTRODUCCIN

El mtodo de Hveem tambin implica anlisis de densidad, estabilidad y la resistencia de la mezcla al hinchamiento por la presencia de agua.

El mtodo Hveem tiene dos ventajas concretas:

El mtodo de compactacin por amasado y el parmetro de resistencia, estabilidad.

La desventaja del procedimiento Hveem es que el equipo de ensayo, en particular el compactador por amasado y el estabilometro de Hveen, es algo mas caro que el equipamiento del Marshall y no muy portable.

Adems, algunas propiedades volumtricas relacionadas con la durabilidad de la mezcla no son rutinariamente determinadas en el mtodo, tomando en cuenta tambin que el mtodo de seleccin del contenido de asfalto es demasiado subjetivo y podra resultar en una no durable mezcla con poco asfalto.

METODO HVEEMPROPOSITO : El mtodo abarca la determinacin de un contenido aproximado de asfalto por medio de ensayo Equivalente Centrifugo de Kerosene, y luego el sometimiento de probetas con este contenido de asfalto, y con contenidos mayores y menores, a un ensayo de estabilidad. Tambin se efectan un ensayo de expansin sobre una probeta que ha sido expuesta al agua.

METODO HVEEMEl mtodo de Hveem, solo se aplica a mezclas asflticas ( en caliente) de pavimentacin que se usan cemento asfaltico clasificado por viscosidad o penetracin, y que contiene agregados con tamaos mximos de 25mm o menos.

El mtodo puede ser usado para el diseo en laboratorio, como para control de campo de mezclas asflticas ( en caliente ) de pavimentacin

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METODO HVEEMEl mtodo Hveem utiliza una serie de pruebas para determinar el contenido optimo de asfalto. Los procedimientos que el mtodo incluye son:

Ensayo Equivalente Centrifugo de Kerosene ( CKE) para determinar un contenido aproximado de asfalto.Preparacin de probetas con el contenido aproximado de asfalto, y con contenidos mayores y menores que el aproximado.Ensayo de estabilidad para evaluar la resistencia a la deformacin.Ensayo de expansin para determinar el efecto del agua en el cambio de volumen y en la permeabilidad de la briqueta.

PROCEDIMIENTO DEL METODO DE HVEEMEl primer paso es determinar las cualidades (estabilidad, durabilidad, trabajabilidad, resistencia al deslizamiento, etc ) que debe tener la mezcla de pavimentacin y seleccionar un tipo de agregado y un tipo compatible de asfalto que puedan combinarse para producir esas cualidades , Luego podemos ya empezar con la preparacin de los ensayos.

1.-SELECCIN DE LAS MUESTRAS DE MATERIAL

La primera preparacin consta en reunir muestras del asfalto y del agregado que van a ser usados en la mezcla de pavimentacin. Es importante que las muestras de asfalto tengan caractersticas idnticas a las del asfalto que va ha ser usado en la mezcla final, de la misma manera las muestras del agregado.

2.- PREPARACION DEL AGREGADO

Los procedimientos preliminares se enfocan hacia el agregado, con el propsito de identificar exactamente sus caractersticas. Estos procedimientos incluyen secar el agregado, determinar su peso especifico, efectuar un anlisis granulomtrico por lavado, determinar el rea superficial del agregado, y determinar la capacidad superficial del agregado grueso.

2.1.-Secado del agregado: Los agregados se secan hasta una temperatura de 110C. Despus de cierto tiempo, la muestra caliente se pesa y se registra su valor, La muestra se calienta por segunda vez , se vuelve a pesar y registrar su valor. Este procedimiento se repite hasta que el peso de la muestra permanezca constante de dos calentamientos consecutivos, lo cual indica que la mayor cantidad posible de humedad se ha evaporado de la muestra.

2.2 Anlisis Granulomtrico por Va Hmeda .- consta de los siguientes pasos:Cada muestra de agregado es seca y pesadaLuego cada muestra es lavada a travs de un tamiz de 0.075mm, para remover cualquier polvo mineral que este cubriendo el agregado.Las muestras lavadas son secadas siguiendo el procedimiento de calentado y pesado descrito anteriormente.El peso seco de cada muestra es registrada. La cantidad de polvo mineral puede ser determinada si se comparan los pesos registrados de las muestras antes y despus del lavado.

2.3.-Determinacion del Peso especifico: El peso especifico 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 temperatura.El calculo del peso especifico de la muestra seca de agregado establece un punto de referencia para medir los pesos especficos necesarios en la determinacin de las proporciones agregadas, asfalto, y vacios que van a usarse en los mtodos de diseo.

2.4.-Determinacion del rea Superficial del Agregado: Esta determinacin es importante en este mtodo , porque el rea superficial de un agregado ( junto con su capacidad superficial) es el parmetro usado para aproximar el contenido de asfalto de la mezcla.

El rea superficial se determina despus de tamizar en seco una muestra de agregado , y pesar el contenido de cada tamiz .Esta informacin es luego convertida en rea superficial estimada de la muestra mediante el uso de una tabla de Factores de Areas Superficial. Se expresa en m^2 por kg

2.5 Determinacin de la capacidad Superficial de agregados:La capacidad superficial de un agregado es su capacidad para retener una capa de asfalto.

Ensayo Equivalente Centrifugo de Kerosene ( CKE) para determinar un contenido aproximado de asfalto.El ensayo de CKE es usado para determinar un contenido aproximado de asfalto para un agregado. El procedimiento CKE suministra un ndice llamado factor K que indica, basado en la porosidad, la rugosidad relativa de partcula y la capacidad superficial.

Los factores K son determinados por medio de ensayos que miden la cantidad de aceite retenido en la fraccin gruesa ( material pasado el tamiz 9.5mm y retenido en le tamiz 4.75mm. ) Los factores son luego combinados en un solo factor que representa el compuesto de agregado. Este factor individual, junto con el rea superficial del agregado, es posteriormente usado para determinar un contenido aproximado de asfalto a partir de una serie de grficos.

PREPARADO DE MUESTRAS ( PROBETAS ) DE ENSAYOSe deben preparar probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentacin, cada una contiene una ligera cantidad diferente de asfalto. Los contenidos de asfalto usados en las probetas de ensayo son los contenidos sugeridos por los datos de los ensayos de rea superficial y capacidad superficial. La proporcin de agregados de las mezclas es formulada a partir de los resultados de los anlisis de tamices en seco

Las probetas se preparan:Una con contenido de aproximado de asfalto.Dos con contenidos de 0.5% y 1.0 % mas que el aproximado.Una con un contenido de 0.5% menos que el aproximado.

PREPARACIN:-El asfalto y el agregado se calienta y mezclan, completamente, hasta que todas las partculas de agregado sean revestidas. Esto simula los procesos de calentamiento y mezclado que ocurre en la planta.La mezcla resultante es colocada en un horno a 60C por un periodo de 15 hrs para simular el almacenamiento de la mezcla en la planta y el tiempo transcurrido entre la produccin y la colocacin de la mezcla. Esto permite que el asfalto se envejezca ligeramente y tambin permite cualquier observacin de asfalto en el agregado, lo cual seguramente ocurrir durante la produccin y colocacin de la mezcla.

La mezcla es calentada a 100C para simular la temperatura de compactacin.Luego la mezcla es colocada en un molde de compactacin y apisonada con una varilla de punta redondeada. El varillado ayuda a garantizar una compactacin uniforme de la mezcla bajo las condiciones de laboratorio.Un compactador mecnico es usado para compactar la mezcla, simulado la compactacin por rodillo del pavimento real

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO HVEEMExisten 3 procedimiento y son :

1.- Un ensayo de estabilmetro2.- Una determinacin de densidad.3.- Un ensayo de expansin.

ensayo de estabilmetro

Este ensayo esta diseado para medir la estabilidad de una mezcla de prueba bajo esfuerzos especficos. La probeta compactada es colocada dentro del estabilometro, en donde esta rodeada por una membrana de caucho. Una carga vertical es impuesta sobre la probeta y la presin lateral ( horizontal) resultante es medida

Los resultados del estabilmetro dependen, en gran parte, de la friccin interna ( resistencia) de los agregados, y es un menos grado, de la consistencia del asfalto. Dicho ensayo se efecta de la siguiente manera:

1.- La probeta es calentada a 60C2.- La probeta es colocada en el estabilometro3.- La presin en el estabilometro es elevada a 34KPa4.- Una carga vertical es aplicada a una velocidad de 0.02 mm/s hasta lograr una carga de 26.7KN

5.- Las lecturas de presin lateral son medidas y registradas bajo cargas verticales especificas.

6.- La carga vertical es disminuida a 4.45KN y se mide el desplazamiento usando una bomba de desplazamiento.

7.- El valor HVEEM de estabilidad para la probeta se calcula usando la informacin obtenida del ensayo de estabilometro. El valor resultante del estabilometro esta basado en la idea de que una mezcla asfltica tiene propiedades que oscilan entre un liquido y un solido rgido. El valor de estabilidad se obtiene de una escala arbitraria que va de 0 a 100 : el 0 corresponde a un liquido que no presenta resistencia interna a cargas lentamente aplicadas, el 100 corresponde a un solido hipottico que trasmite, bajo cierta carga vertical, una presin lateral que no puede registrarse.

ENSAYO DE EXPANSIONEl agua es el enemigo de todas las estructuras de pavimento. En consecuencia un diseo de mezcla de pavimentacin debe estar rgido a proporcionarle al pavimento una adecuada resistencia al agua para garantizar su durabilidad. El ensayo de expansin mide la cantidad de agua que se filtra dentro o a travs de una probeta, y la cantidad de expansin que el agua causa. Tambin mide la permeabilidad de la mezcla su capacidad de permitir que el agua pase a travs de ella.

ENSAYO DE EXPANSION .-El procedimiento consiste en lo siguiente:1.- La probeta, en su molde de compactacin, se coloca en una bandeja de aluminio y se cubre con una placa de bronce.2.- Un medidor de cuadrante se monta sobre la probeta de tal manera que su gua toque la placa de bronce.3.- Una cantidad especifica de agua es vertida dentro del molde directamente sobre la placa de bronce.4.- La distancia entre el labio superior y del molde y la superficie del agua es medida y su valor es registrado.

5.- La probeta se deja reposar sumergida por 24 hrs.6.- Se toma una lectura del medidor de cuadrante. Esta lectura indica cuanto se ha elevado la superficie de la probeta debido a la expansin.7.- La distancia entre el labio superior del molde y la superficie del agua es medida nuevamente. La diferencia entre esta medida y la medida tomada inicialmente (24hrs antes) indica la cantidad de agua que se ha filtrado en la briqueta. Por lo tanto, esta diferencia es una medida de la permeabilidad de la briqueta.

Conclusiones y recomendacines

El propsito del ensayo de Hveem de diseo de mezclas es determinar la proporcin apropiada de asfalto y agregado que una mezcla de pavimentacin debe tener para producir un pavimento con las caractersticas deseadas. El mtodo incluye procedimientos preliminares para identificar graduacin, rea superficial, y la capacidad superficial del agregado. Un contenido aproximado de asfalto para la mezcla es luego calculado a partir de los procedimiento.

Posteriormente se preparan probetas de mezcla con contenidos ligeramente variables de asfalto, usando mtodos que simulan las condiciones actuales de la produccin de mezcla de pavimentacin.

Las probetas son luego sometidas a tres pruebas el ensayo de estabilmetro, determinacin de la densidad total y el ensayo de expansin. Los resultados de estos ensayos son correlacionados y usados para seleccionar el diseo de mezcla que va a exhibir las caractersticas de un pavimento optimo.

El uso de diseo de mezclas asflticas en nuestros das tiene como objetivo el lograr propiedades volumtricas adecuadas en la carpeta asfltica, ya que de esto depende en gran medida el desempeo de la superficie de rodamiento en su vida de servicio.

De ah, la importancia de manera adecuada en el laboratorio lo que ocurre en campo bajo la accin vehicular y de esta manera llegar a mezclas que muestren un mejor comportamiento en condiciones especificas de transito y climas

Mejorar las especificaciones tcnicas y controles de calidad en base a nuevos procedimientos constructivos, materiales, investigaciones y pruebas experimentales.Desarrollar modelos que tomen en consideracin las nuevas configuraciones de ejes y cargas.

Un problema que se tuvo para el trabajo es que no hubo mucha informacin ya que este mtodo no es usado frecuentemente.

GRACIAS