MEZCLAS ASFALTICAS

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

PAVIMENTOS

GRUPO #07 1

AO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL

FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN

ASIGNATURA:

Pavimentos

INTEGRANTES:

Colquehuanca vila, Angie Zulema

Marn Polo, Diana Catalina

Nicols Moreno, Ftima

Sandoval Lauya, Danilo Emanuel

Terrones Crispn, Carlos Augusto

N DE GRUPO:

# 07

TURNO:

Maana

DOCENTE:

Poma Guevara, Luigui Danny

2015


PAVIMENTOS

GRUPO #07 2

NDICE

INTRODUCCIN

OBJETIVOS

MARCO TERICO

CAPTULO I: MEZCLAS ASFLTICAS..8

1.1. Definicin...9

1.2. Clasificacin..9

1.2.1. Por fracciones de agregado ptreo empleado...............9

1.2.2. Por la temperatura de puesta en obra..9-10

1.2.3. Por la proporcin de vacos en la mezcla asfltica.10

1.2.4. Por el tamao mximo del agregado ptreo.10-11

1.2.5. Por la estructura del agregado ptreo.11

1.2.6. Por la granulometra...11

1.3. Tipologa..11

1.3.1. Mezcla asfltica en caliente.11-12

1.3.2. Mezcla asfltica en fro.12-13

1.3.3. Mezcla porosa o drenante.13

1.3.4. Microaglomerados13-14

1.3.5. Masillas14

1.3.6. Mezclas de alto mdulo14-15

1.4. Consideraciones para la seleccin y proyecto.15-17

CAPTULO II: ASFALTO DILUDO18

2.1. Definicin.19

2.2. Clasificacin..19-20

2.3. Ensayos a asfalto diludo..20

2.3.1. Viscosidad cinemtica....20


PAVIMENTOS

GRUPO #07 3

2.3.2. Punto de inflamacin...20

2.3.3. Destilacin21

CAPTULO III: EMULSIONES ASFLTICAS......22

3.1. Definicin.23

3.2. Tipos.23

3.2.1. Por la fase continua23

3.2.2. Por el tipo de emulgente...23

3.3. Aplicacin.23

3.3.1. Riegos de imprimacin23-24

3.3.2. Riegos de liga.24

3.3.3. Riego de imprimacin24

3.3.4. Arena asfalto......24

3.3.5. Fijadores de polvo o antipolvo.24

3.3.6. Riego de sellado.24

3.3.7. Tratamiento superficial simple.24

3.3.8. Tratamiento superficial doble.24-25

3.3.9. Tratamiento superficial mltiple...25

3.3.10. Slurry seal o lechadas.25

3.3.11. Suelos estabilizados con emulsin asfltica25

CAPTULO IV: ASFALTO MODIFICADO.26

4.1. Definicin.27

4.2. Principales modificadores.27

4.2.1. Polmero tipo I27

4.2.2. Polmero tipo II.....27-28

4.2.3. Polmero tipo III..28

4.2.4. Hule molido de neumticos..28

4.3. Por qu se modifican los asfaltos?............................................................28-29


PAVIMENTOS

GRUPO #07 4

4.4. Proceso constructivo29-30

4.5. Aplicaciones30

4.5.1. Concreto asfltico30-31

4.5.2. Mezclas abiertas31

4.5.3. Membrana obsorvedora intercapa de esfuerzos..31

4.5.4. Tratamientos superficiales31

CAPTULO V: ASFALTO ESPUMADO.32

5.1. Obtencin del asfalto espumado..33

5.2. Caractersticas33

5.2.1. Relacin de expansin..33

5.2.2. Vida media33-34

5.3. Materiales tratados.34

5.3.1. Mezclas.34-35

5.3.2 Agregados..35-36

5.4. El asfalto espumado en la construccin vial..36

5.5. Construccin de vas..37

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFA Y LINKOGRAFA


PAVIMENTOS

GRUPO #07 5

INTRODUCCIN

El uso moderno de asfaltos para carreteras y construccin de calles comenz a

finales del siglo pasado, y creci rpidamente con el surgimiento de la industria

automotriz. Desde entonces, la tecnologa del asfalto ha dado grandes pasos. Hoy

da, los equipos y los procedimientos usados para construir estructuras de

pavimentos asflticos son bastante sofisticados.

Para obtener un pavimento asfaltico de alta calidad es indudable que los materiales,

el diseo, la produccin y la colocacin de la mezcla son factores fundamentales.

Una de las ventajas ms importantes que brindan las mezclas asflticas, reside en

al gran variedad de espesores en que se puede colocar y en los niveles de rigidez

que pueden obtenerse, lo cual les permite adaptarse casi a cualquier situacin

estructural y ahora con el empleo de los asfaltos modificados tambin se pueden

adaptar con facilidad a cualquier situacin climtica.

El pavimento de concreto asfltico es el pavimento de mejor calidad. Est

compuesto de agregado bien gradado y cemento asfltico, los cuales son

calentados y mezclados en proporciones exactas en una planta de mezclado en

caliente.

La industria de pavimentos asflticos est presenciando muchos cambios. En aos

recientes, la tecnologa de emulsiones asflticas ha sido innovadora en la tarea de

enfrentar los desafos del creciente trfico, los presupuestos cada vez ms

reducidos y de preocupaciones ambientales. Una clara comprensin del por qu y

cmo de emulsiones asflticas es promesa de uso eficiente. El empleo adecuado

de emulsiones asflticas puede resultar en pavimentos de alta performance y en

sistemas de mantenimiento econmicos pero verstiles.

Este informe abordaremos los siguientes temas: definicin, tipos, clasificacin,

aplicacin de las mezclas asflticas, etc.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 6

OBJETIVOS

OBJETIVO ESPECFICO:

Conocer ms sobre las mezclas asflticas.

OBJETIVOS GENERALES:

Conocer cmo y cundo aplicar las mezclas asflticas.

Conocer los tipos de mezclas asflticas.

Conocer la importancia de las mezclas asflticas.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 7

MARCO

TERICO


PAVIMENTOS

GRUPO #07 8

CAPTULO I:

MEZCLAS

ASFLTICAS


PAVIMENTOS

GRUPO #07 9

CAPTULO 1.1: DEFINICIN: Las mezclas asflticas, tambin reciben el nombre

de aglomerados, estn formadas por una combinacin de

agregados ptreos y un ligante hidrocarbonato, de manera que

aquellos quedan cubiertos por una pelcula continua ste. Se

fabrican en unas centrales fijas o mviles, se transportan despus

a la obra y all se extienden y se compactan. Las mezclas

asflticas se utilizan en la construccin de carreteras, aeropuertos,

pavimentos industriales, entre otros. Sin olvidar que se utilizan en

las capas inferiores de los firmes para trficos pesados intensos.

Las mezclas asflticas estn constituidas aproximadamente por

un 90 % de agregados ptreos grueso y fino, un 5% de polvo

mineral y otro 5% de ligante asfltico. Los componentes

mencionados anteriormente son de gran importancia para el

correcto funcionamiento del pavimento y la falta de calidad en

alguno de ellos afecta el conjunto. El ligante asfltico y el polvo

mineral son los dos elementos que ms influyen tanto en la calidad

de la mezcla asfltica como en su costo total.

CAPTULO 1.2: CLASIFICACIN

Existen varios parmetros de clasificacin para establecer las

diferencias entre las distintas mezclas y las clasificaciones pueden

ser diversas:

1.2.1. Por Fracciones de agregado ptreo empleado.

Masilla asfltica: Polvo mineral ms ligante.

Mortero asfltico: Agregado fino ms masilla.

Concreto asfltico: Agregado grueso ms mortero.

Macadam asfltico: Agregado grueso ms ligante asfltico.

1.2.2. Por la Temperatura de puesta en obra.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 10

Mezclas asflticas en Caliente: Se fabrican con asfaltos a

unas temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados

centgrados, segn la viscosidad del ligante, se calientan

tambin los agregados, para que el asfalto no se enfre al

entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a

temperaturas muy superiores a la ambiente, pues en caso

contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos

an compactarse adecuadamente.

Mezclas asflticas en Fro: El ligante suele ser una emulsin

asfltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares

los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a

temperatura ambiente.

1.2.3. Por la proporcin de vacos en la mezcla asfltica.

Este parmetro suele ser imprescindible para que no se

produzcan deformaciones plsticas como consecuencia del

paso de las cargas y de las variaciones trmicas.

Mezclas Cerradas o Densas: La proporcin de vacos no

supera el 6 %.

Mezclas Semicerradas o Semidensas: La proporcin de

vacos est entre el 6 % y el 10 %.

Mezclas Abiertas: La proporcin de vacos supera el 12 %.

Mezclas Porosas o Drenantes: La proporcin de vacos es

superior al 20 %.

1.2.4. Por el tamao mximo del agregado ptreo.

Mezclas Gruesas: Donde el tamao mximo del agregado

ptreo excede los 10 mm.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 11

Mezclas Finas: Tambin llamadas microaglomerados,

pueden denominarse tambin morteros asflticos, pues se

trata de mezclas formadas bsicamente por un rido fino

incluyendo el polvo mineral y un ligante asfltico. El tamao

mximo del agregado ptreo determina el espesor mnimo

con el que ha de extenderse una mezcla que vendra a ser

del doble al triple del tamao mximo.

1.2.5. Por la Estructura del agregado ptreo.

Mezclas con Esqueleto mineral: Poseen un esqueleto

mineral resistente, su componente de resistencia debida al

rozamiento interno de los agregados es notable. Ejemplo, las

mezclas abiertas y los que genricamente se denominan

concretos asflticos, aunque tambin una parte de la

resistencia de estos ltimos, se debe a la masilla.

Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto

mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a

la cohesin de la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de

masillas asflticas.

1.2.6. Por la Granulometra.

Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de

diferentes tamaos de agregado ptreo en el huso

granulomtrico.

Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de

tamaos de agregado ptreo en el huso granulomtrico.

CAPTULO 1.3: TIPOLOGA

1.3.1. Mezcla Asfltica en Caliente.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 12

Constituye el tipo ms generalizado de mezcla asfltica y se

define como mezcla asfltica en caliente la combinacin de un

ligante hidrocarbonado, agregados incluyendo el polvo

mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las

partculas del agregado queden muy bien recubiertas por una

pelcula homognea de ligante. Su proceso de fabricacin

implica calentar el ligante y los agregados y su puesta en obra

debe realizarse a una temperatura muy superior a la ambiente.

Se emplean tanto en la construccin de carreteras, como de

vas urbanas y aeropuertos, y se utilizan tanto para capas de

rodadura como para capas inferiores de los firmes. Existen a

su vez subtipos dentro de esta familia de mezclas con

diferentes caractersticas. Se fabrican con asfaltos aunque en

ocasiones se recurre al empleo de asfaltos modificados, las

proporciones pueden variar desde el 3% al 6% de asfalto en

volumen de agregados ptreos.

1.3.2. Mezcla Asfltica en Fro.

Son las mezclas fabricadas con emulsiones asflticas, y su

principal campo de aplicacin es en la construccin y en la

conservacin de carreteras secundarias. Para retrasar el

envejecimiento de las mezclas abiertas en fro se suele

recomendar el sellado por medio de lechadas asflticas. Se

caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricacin incluso

durante semanas, la cual se debe a que el ligante permanece

un largo periodo de tiempo con una viscosidad baja debido a

que se emplean emulsiones con asfalto fuidificado: el aumento

de la viscosidad es muy lento en los acopios, haciendo viable

el almacenamiento, pero despus de la puesta en obra en una


PAVIMENTOS

GRUPO #07 13

capa de espesor reducido, el endurecimiento es relativamente

rpido en las capas ya extendidas debido a la evaporacin del

fluidificante. Existe un grupo de mezclas en fro, el cual se

fabrica con una emulsin de rotura lenta, sin ningn tipo de

fluidificante, pero es menos usual, y pueden compactarse

despus de haber roto la emulsin. El proceso de aumento

paulatino de la resistencia se le suele llamar maduracin, que

consiste bsicamente en la evaporacin del agua procedente

de la rotura de la emulsin con el consiguiente aumento de la

cohesin de la mezcla.

1.3.3. Mezcla Porosa o Drenante.

Se emplean en capas de rodadura, principalmente en las vas

de circulacin rpida, se fabrican con asfaltos modificados en

proporciones que varan entre el 4.5 % y 5 % de la masa de

agregados ptreos, con asfaltos normales, se aplican en vas

secundarias, en vas urbanas o en capas de base bajo los

pavimentos de hormign. Utilizadas como mezclas en caliente

para trficos de elevada intensidad y como capas de rodadura

en espesores de unos 4 cm., se consigue que el agua lluvia

cada sobre la calzada se evacue rpidamente por infiltracin.

1.3.4 Microaglomerados.

Son mezclas con un tamao mximo de agregado ptreo

limitado inferior a 10 mm., lo que permite aplicarlas en capas

de pequeo espesor. Tanto los microaglomerados en Fro (se

le suele llamar a las lechadas asflticas ms gruesas) como

los microaglomerados en Caliente son por su pequeo

espesor (que es inferior a 3 cm.) tratamientos superficiales con


PAVIMENTOS

GRUPO #07 14

una gran variedad de aplicaciones. Tradicionalmente se han

considerado adecuados para las zonas urbanas, porque se

evitan problemas con las alturas libres de los glibos y la altura

de los bordillos debido a que se extienden capas de pequeo

espesor. Hay microaglomerados con texturas rugosas hechas

con agregados ptreos de gran calidad y asfaltos modificados,

para las vas de alta velocidad de circulacin.

1.3.5 Masillas.

Son unas mezclas con elevadas proporciones de polvo

mineral y de ligante, de manera que si hay agregado grueso,

se haya disperso en la masilla formada por aquellos, este tipo

de mezcla no trabaja por rozamiento interno y su resistencia

se debe a la cohesin que proporciona la viscosidad de la

masilla. Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran

superficie especfica de la materia mineral. Dada la

sensibilidad a los cambios de temperatura que puede tener

una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y

disminuir su susceptibilidad trmica mediante el empleo de

asfaltos duros, cuidando la calidad del polvo mineral y

mejorando el ligante con adiciones de fibras. Los asfaltos

fundidos, son de este tipo, son mezclas de gran calidad, pero

su empleo est justificado nicamente en los tableros de los

puentes y en las vas urbanas, incluso en aceras, de los pases

con climas fros y hmedos.

1.3.6 Mezclas de alto mdulo.

Su proceso de elaboracin es en caliente, citando

especficamente las mezclas de alto mdulo para capas de


PAVIMENTOS

GRUPO #07 15

base, se fabrican con asfaltos muy duros. A veces

modificados, con contenidos asflticos prximos al 6 % de la

masa de los agregados ptreos, la proporcin del polvo

mineral tambin es alta, entre el 8% - 10%. Son mezclas con

un elevado mdulo de elasticidad, del orden de los 13,000

Mpa. a 20 grados centgrados y una resistencia a la fatiga

relativamente elevada. Se utilizan en capas de espesores de

entre 8 y 15 cm., tanto para rehabilitaciones como para la

construccin de firmes nuevos con trficos pesados de

intensidad media o alta. Su principal ventaja frente a las bases

de gravacemento es la ausencia de agrietamiento debido a la

retraccin o como las mezclas convencionales en gran

espesor la ventaja es una mayor capacidad de absorcin de

tensiones y en general una mayor resistencia a la fatiga,

permitiendo ahorra espesor.

CAPTULO 1.4: Consideraciones para la seleccin y proyecto

En muchas ocasiones, el proyecto de una mezcla asfltica se

reduce a determinar su contenido de ligante, sin embargo, esa es

solo la ltima fase de un proceso ms amplio, que requiere de un

estudio cuidadoso de todos los factores involucrados, a fin de

garantizar un comportamiento adecuado de la mezcla y un

considerable ahorro econmico en la solucin. Las fases de las que

consta el proyecto de una mezcla son las siguientes:

a) Anlisis de las condiciones en las que va a trabajar la mezcla:

trfico, tipo de infraestructura (carretera, va urbana, aeropuerto,

etc.), la capa de la que se trata (rodadura, intermedia o base) y

espesor, naturaleza de las capas subyacentes, intensidad del


PAVIMENTOS

GRUPO #07 16

trfico pesado, clima, etc. Asimismo, hay que distinguir si se trata

de un firme nuevo o de una rehabilitacin.

b) Determinacin de las propiedades fundamentales que ha de

tener la mezcla, dadas las condiciones en las que ha de trabajar.

Debe establecerse la resistencia a las deformaciones plsticas o la

flexibilidad, entre otras.

c) Eleccin del tipo de mezcla que mejor se adapte a los

requerimientos planteados, incorporando en este anlisis las

consideraciones econmicas o de puesta en obra que haya que

considerar.

d) Materiales disponibles, eleccin de los agregados ptreos, los

cuales deben cumplir con determinadas especificaciones, pero que

en general sern los disponibles en un radio limitado y, por lo tanto,

a un costo razonable. Asimismo, hay que elegir el polvo mineral de

aportacin.

e) Eleccin del tipo de ligante: asfalto, asfalto modificado, emulsin

asfltica, el costo es siempre un factor muy relevante.

f) Dosificacin o determinacin del contenido ptimo de ligante

segn un proceso que debe adaptarse al tipo de mezcla, la cual

debe hacerse para distintas combinaciones de las fracciones

disponibles del agregado ptreo, de manera que las granulometras

conjuntas analizadas estn dentro de un huso previamente

seleccionado.

g) Otros factores a tener en cuenta en el diseo y seleccin de una

mezcla asfltica son los siguientes: Exigencias de seguridad vial,

Estructura del firme, Tcnicas de Diseo y Ejecucin, Sitio de

construccin del pavimento (topografa, temperatura, terreno,


PAVIMENTOS

GRUPO #07 17

periodo de lluvias trazado de la va, entre otros), Condiciones de

drenaje, Consideraciones econmicas. Para realizar el proyecto de

una mezcla asfltica que se emplear en un determinado pavimento

existe una gama amplia de posibles soluciones, para esto se hace

necesario un estudio muy riguroso y detenido, para elegir el diseo

ms adecuado tcnica y econmicamente.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 18

CAPTULO II:

ASFALTO

DILUDO


PAVIMENTOS

GRUPO #07 19

CAPTULO 2.1: DEFINICIN:

Cemento asfltico que ha sido licuado al mezclarlo con solventes

de petrleo (tambin llamados diluyentes). De acuerdo con el

tiempo de curado determinado por la naturaleza del diluyente

utilizado, el asfalto diluido se clasifica en: RC, MC, SC. Los

diluyentes se evaporan una vez expuestos a las condiciones

atmosfricas, permitiendo as que el cemento asfltico realice su

funcin

CAPTULO 2.2: CLASIFICACIN:

Para disolver el cemento asfltico se usan solventes de petrleo,

conocidos tambin como diluyentes o destilados. Si el solvente para

diluir el asfalto es altamente voltil, entonces se evaporar

rpidamente. Por el contrario, los de baja volatilidad lo hacen ms

despacio. Por lo tanto, basndose en la velocidad relativa de

evaporacin, se puede dividir a los asfaltos diluidos en tres tipos:

a) Curado rpido (RC); constituido por cemento asfltico y un

diluyente liviano de alta volatilidad, generalmente con un punto de

ebullicin de rango similar a la nafta o gasolina.

b) Curado medio (MC); constituido por cemento asfltico y un

diluyente mediano de volatilidad media, generalmente en el orden

del punto de ebullicin del kerosene.

c) Curado lento (SC); constituido por cemento asfltico y aceites de

baja volatilidad.

El grado de fluidez de cada caso depende fundamentalmente de la

proporcin de solvente en el cemento asfltico y en menor

importancia, de la dureza del asfalto base del cual se hizo el diluido.

Por lo tanto, de acuerdo al grado de fluidez, hay distintos tipos de


PAVIMENTOS

GRUPO #07 20

asfaltos diluidos, algunos muy fluidos a temperatura ambiente, y

otros ms viscosos, que requerirn una pequea cantidad de calor

para hacerlos suficientemente fluidos para las operaciones a las

que va a estar sometido.

CAPTULO 2.3: ENSAYOS A ASFALTO DILUIDO

2.3.1 Viscosidad Cinemtica

El ensayo de viscosidad cinemtica se utiliza como base para

clasificar los asfaltos lquidos en los grados RC, MC y SC. El

procedimiento es similar al descrito para cementos asflticos.

La diferencia est en que se hace a 60C. Como alternativa se

utiliza para determinar el estado de fluidez de los asfaltos a

diferentes temperaturas, el Viscosmetro Saybolt Furol.

2.3.2 Punto de Inflamacin

El objetivo y significado del ensayo de punto de inflamacin

son los mismos que los ya vistos para el cemento asfltico. En

los materiales SC se usa el vaso abierto de Cleveland; para

los RC y MC, el ensayo es sustancialmente el mismo salvo

que se usa calor indirecto por la naturaleza voltil de los

diluyentes. Se realiza con el vaso abierto de Tag en que el

vaso es de vidrio y no de metal y se calienta en un bao de

agua y no a llama directa.

En general las temperaturas de uso de los asfaltos diluidos

estn por encima del punto de inflamacin. La temperatura de

inflamacin de los de curado rpido puede ser tan baja como

27C. Cuanto ms voltil es el solvente del asfalto diluido, ms

riesgoso es su uso.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 21

2.3.3 Destilacin

Como se indic previamente los RC-MC y en algunos casos

los SC son mezclas de cemento asfltico y solvente. Las

propiedades de estos materiales son de importancia en su

aplicacin y comportamiento.

La destilacin determina las proporciones relativas en que se

encuentran presentes, en el asfalto fluidificado, el bitumen y

solvente; para esto se procede a tomar 200 ml de material en

un matraz, el cual se conecta a un tubo condensador, se

comienza a calentar y el destilado se recibe en una probeta,

dicho equipo de destilacin debe estar de acuerdo a norma

AASHTO.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 22

CAPTULO III:

EMULSIONES

ASFLTICAS


PAVIMENTOS

GRUPO #07 23

CAPTULO 3.1: DEFINICIN

Es una dispersin fina ms o menos estabilizada de un lquido en

otro, que no son miscibles entre s pero que estn unidos por un

emulgente. Las emulsiones son sistemas formados por dos fases:

parcial o totalmente inmiscibles, en donde una forma la llamada fase

continua (o dispersante) y la otra la fase discreta (o dispersa).

CAPTULO 3.2: TIPOS

3.2.1. Por la fase continua:

Directas: La fase continua en agua.

Inversas: La fase continua en aceite.

Para impregnacin. Se emplean en impregnaciones de subbases y/o

bases hidrulicas.

Superestables. Se emplean principalmente en estabilizaciones de

materiales y en trabajos de recuperacin.

3.2.2. Por el tipo de Emulgente:

Catinicas: Poseen partculas que se dirigen en el ensayo de electroforesis

hacia el ctodo (polo negativo). Estas emulsiones se encuentran cargadas

positivamente. Su rotura ocurre de la inmediata atraccin qumica de las

micelas ionizadas del betn cargado positivamente con la superficie que se

desee tratar que tambin est ionizada.

Aninicas: Poseen partculas que se dirigen en el ensayo de electroforesis

hacia el nodo. (polo positivo). Estas emulsiones se encuentran cargadas

negativamente. Presentan buena afinidad y resistencia al desplazamiento

frente a los ridos calizos, con un mal comportamiento respecto a los

silceos, las partculas del betn poseen carga negativa, de ah la repulsin

natural con estos ltimos agregados El tipo de rido y los factores climticos

definen fundamentalmente la naturaleza y el tipo de emulsin a utilizar.

CAPTULO 3.3: APLICACIN

3.3.1. Riegos de Imprimacin


PAVIMENTOS

GRUPO #07 24

Se aplica sobre superficies no asflticas que deben prepararse

para recibir otro riego asfltico.

3.3.2. Riegos de Liga

Se aplica sobre un riego de imprimacin sobre capas

asflticas, su funcin es vincular una capa con una mezcla

asfltica.

3.3.3. Riego de imprimacin reforzada

Consiste en una primera imprimacin simple y una vez que ha

secado se efecta una segunda aplicacin de material

bituminoso.

3.3.4. Arena Asfalto

Consiste en el esparcimiento y compresin de arena de una

granulometra predefifnida sobre una superficie

imprimida. Espesores promedios de 2.5 mm.

3.3.5. Fijadores de polvo o antipolvo

Fijan el polvo suelto evitando las molestias que estos

ocasionan.

3.3.6. Riego de Sellado

Consiste en una aplicacin de material bituminoso seguido de

una distribucin de arena, se emplea sobre superficies

asflticas (mezclas asflticas o suelo arena o arena emulsin).

3.3.7. Tratamiento Superficial Simple

Consiste en una aplicacin de material bituminoso seguido de

una distribucin de agregados ptreos.

3.3.8. Tratamiento Superficial Doble

Consiste en dos aplicaciones de material bituminoso, cada

una de ellas seguida de una distribucin del agregado ptreo,


PAVIMENTOS

GRUPO #07 25

en general el tamao nominal del primer agregado es el doble

del segundo.

3.3.9. Tratamiento Superficial Mtliple

Consiste en tres o ms aplicaciones de material bituminoso,

cada una de ellas seguida de una distribucin de agregado

ptreo de menor tamao.

3.3.10. Slurry Seal o Lechadas

Son mezclas constitudas por ridos finos, filler, emulsin,

agua y aditivos. Espesores promedios de tres a seis

milmetros. Su objetivo es de impermeabilizar, tratamiento de

terminado y superficial, antideslizante.

3.3.11. Suelos estabilizados con emulsin asfltica

Se define como suelo estabilizado con un producto

bituminoso, la mezcla ntima, convenientemente compacta, de

suelo, agua, ligante bituminoso y eventualmente adiciones,

cuyo fin es mejorar las caractersticas resistentes del suelo,

disminuyendo su capacidad de absorcin de agua y/o

aumentando su cohesin, por efecto de la incorporacin de

ligante bituminoso.


PAVIMENTOS

GRUPO #07 26

CAPTULO IV:

ASFALTO

MODIFICADO


PAVIMENTOS

GRUPO #07 27

CAPTULO 4.1: DEFINICIN:

Los materiales asflticos modificados son el producto de la

disolucin o incorporacin en el asfalto, de un polmero o de

hule molido de neumticos, que son sustancias estables en el

tiempo y a cambios de temperatura, que se le aaden al material

asfltico para modificar sus propiedades fsicas y reolgicas, y

disminuir su susceptibilidad a la temperatura y a la humedad, as

como a la oxidacin.

CAPTULO 4.2: PRINCIPALES MODIFICADORES

Los principales modificadores utilizados en los materiales

asflticos son:

4.2.1. POLMERO TIPO I: Es un modificador de asfaltos que

mejora el comportamiento de mezclas asflticas tanto a

altas como a bajas temperaturas. Es fabricado con base en

bloques de estireno, en polmeros elastomricos radiales de

tipo bibloque o tribloque, mediante configuraciones como

Estireno- Butadieno-Estireno (SBS) o Estireno-Butadieno

(SB), entre otras. Se utiliza en mezclas asflticas para

carpetas delgadas y carpetas estructurales de pavimentos

con elevados ndices de trnsito y de vehculos pesados, en

climas fros y clidos, as como para elaborar emulsiones

que se utilicen en tratamientos superficiales.

4.2.2. POLMERO TIPO II: Es un modificador de asfaltos que

mejora el comportamiento de mezclas asflticas a bajas

temperaturas. Es fabricado con base en polmeros

elastomricos lineales, mediante una configuracin de

caucho de Estireno, Butadieno-Ltex o Neopreno-Ltex. Se


PAVIMENTOS

GRUPO #07 28

utiliza en todo tipo de mezclas asflticas para pavimentos en

los que se requiera mejorar su comportamiento de servicio,

en climas fros y templados, as como para elaborar

emulsiones que se utilicen en tratamientos superficiales.

4.2.3. POLMERO TIPO III: Es un modificador de asfaltos que

mejora la resistencia a las roderas de las mezclas asflticas,

disminuye la susceptibilidad del cemento asfltico a la

temperatura y mejora su comportamiento a altas

temperaturas. Es fabricado con base en un polmero de tipo

elastmero, mediante configuraciones como Etil-Vinil-

Acetato (EVA) o polietilenote alta o baja densidad, entre

otras. Se utiliza en climas calientes, en mezclas asflticas

para carpetas estructurales de pavimentos con elevados

ndices de trnsito, as como para elaborar emulsiones que

se utilicen en tratamientos superficiales.

4.2.4. HULE MOLIDO DE NEUMTICOS: Es un modificador de

asfaltos que mejora la flexibilidad y resistencia a la tensin

de las mezclas asflticas, reduciendo la aparicin de grietas

por fatiga o por cambios de temperatura. Es fabricado con

base en el producto de la molienda de neumticos. Se

utiliza en carpetas delgadas de granulometra abierta,

tratamientos superficiales.

CAPTULO 4.3: POR QU SE MODIFICAN LOS ASFALTOS?

Est plenamente probado que los asfaltos convencionales poseen

propiedades satisfactorias tanto mecnicas como de adhesin en

una gama amplia de aplicaciones y bajo distintas condiciones

climticas y de trnsito. Sin embargo en la actualidad los grandes

volmenes de trafico sobre los criterios de diseo vehicular aunado

al exceso de carga, as como el incremento en la presin de inflado


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GRUPO #07 29

de las llantas y condiciones climticas, hacen que utilizar asfaltos

convencionales en la construccin de carreteras actualmente no

satisfagan sus expectativas tal como cumplir un determinado

periodo de servicio, es decir, menor resistencia al envejecimiento,

la poca durabilidad de un camino reflejndose en deformaciones

y figuraciones dentro de una carpeta asfltica, sin embargo estos

problemas son causados adems por la seleccin de materiales

en los diseos, mal proceso de construccin, mantenimiento y

por la baja calidad del ligante y la necesidad de optimizar las

inversiones, provoca que algunos casos, las propiedades de los

asfaltos convencionales resulten insuficientes.

Por ejemplo con asfaltos convencionales, an con los grados

ms duros no es posible eliminar el problema de las

deformaciones producidas por el trnsito, especialmente cuando se

afrontan condiciones de temperatura alta. Adems con asfaltos

con mayor dureza se corre el riesgo de formaciones de

agrietamientos por efectos trmicos cuando las temperaturas son

muy bajas.

Una solucin evidente fue mejorar las caractersticas de los asfaltos

para mejorar su comportamiento en los pavimentos; ello dio

origen a nuevos asfaltos que fueron denominados Asfaltos

Modificados.

CAPTULO 4.4: PROCESO CONSTRUCTIVO

El proceso de elaboracin del asfalto modificado se realiza con los

siguientes pasos:

1. Se transfiere asfalto al tanque de modificado (34400 lts.).

2. Una vez terminado el proceso de transferencia de asfalto, se


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GRUPO #07 30

inicia la agitacin.

3. Se somete el asfalto a calentamiento a una temperatura

controlada de 185 - 190C.

4. Se dosifica el polmero (1260 kg) dependiendo del volumen del

tanque (34400 lts), para preparar un concentrado al 3.7% de

polmero.

5. El polmero se agrega al molino a una velocidad de 20 a 25

kg/minuto.

6. El asfalto debe mantenerse en un rango de temperatura de 180

a 190 C. Al mismo tiempo es agitado por aproximadamente 5 horas

en condiciones de agitacin constante y en rango de temperatura

antes mencionado.

7. Despus de que el periodo de dispersin a transcurrido, se

debe observar que el polmero est incorporado completamente al

asfalto.

8. Para bajar la concentracin a 3.4%, se agregan 3262 lts de

asfalto al tanque de modificado.

9. El asfalto se debe controlar a una temperatura de 175 3 C

por una hora, antes de pasar al proceso de emulsificacin.

CAPTULO 4.5: APLICACIONES DE UN ASFALTO MODIFICADO.

El asfalto modificado puede ser aplicado de diferentes maneras,

dependiendo del uso y necesidades que se requieran cubrir. A

continuacin se describen algunas aplicaciones del modificado:

4.5.1. Concreto Asfltico:

Se caracteriza por reducir la deformacin permanente, mayor

resistencia a la fatiga, uso de capas ms delgadas y mejor

resistencia a la post compactacin. Se aplica en

pavimentos de pistas de aeropuertos donde las exigencias


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GRUPO #07 31

son muy elevadas, tambin el Rolled Asphalt donde la

reflexin de fisuras es muy usual (trnsitos muy intensivos,

alta carga de trnsito y elevado peso).

4.5.2. Mezclas abiertas:

Se caracteriza por la menor post compactacin y

retencin del agua y mejor adhesividad del agregado. Se

aplica en pavimentos de drenaje o donde las cargas de

trnsito no sean elevadas.

4.5.3. Membrana absorvedora intercapa de esfuerzos:

Se caracteriza por la capacidad para absorber movimientos

horizontales producidos por grietas de varios milmetros,

mantenimiento de las propiedades elsticas en un amplio

rango de temperaturas, buena adhesividad a la vieja y nueva

capa de asfalto y posibilita utilizar capas asflticas ms

delgadas.

4.5.4. Tratamientos superficiales:

Se caracteriza por su mejor retencin del agregado, su mayor

rango de uso incluidos caminos con trnsito pesado, su Mejor

resistencia a la traccin y por su formulacin de asfaltos

diluidos y emulsiones. Se aplica en asfaltos diluidos

modificados para ser usado en tratamientos superficiales o

riegos de liga.


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CAPTULO V:

ASFALTO

ESPUMADO


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CAPTULO 5.1: OBTENCIN DEL ASFALTO ESPUMADO

El asfalto caliente en millones de gotas cuando entra en contacto

con pequeas cantidades de agua fra. Este fenmeno causa que

el asfalto se expanda mas alla de su volumen original y la espuma

resultante es conocida como asfalto espumoso.

CAPTULO 5.2: CARACTERSTICAS

Cuando una cantidad de agua fria medida cuidadosamente es

introducida dentro del asfalto caliente se forma una espuma,

incrementando su volumen y su energia superficial. Esto facilita que

se mezclen el duro asfalto vial junto con los frios y hmedos

agregados, sin tener que llegar a adicionarle con un solvente el

costo de la dilucin del aglomerante, o de la emulsificacin. En el

proceso de espumado, la viscosidad del asfalto se reduce

enormemente, permitiendole que se disperse apropiadamente a

travs del agregado.

Dos parmetros han sido desarrollados para ayudar en la

caracterizacin del asfalto espumoso:

5.2.1. Relacin de expansin

Definida como la relacin entre el maximo volumen de asfalto en su

estado espumoso y el volumen de asfalto una vez la espuma se

haya asentado completamente.

5.2.2. Vida media

Es el tiempo (en segundos) empleado por la espuma para asentarse

la mitad del maximo volumen alcanzado.

La relacin de expansin y la vida media estn influidos tanto por el

grado y el tipo de asfalto, como por la cantidad de agua inyectada


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al asfalto caliente durante el proceso de formacin de la espuma.

Lgicamente, entre mayor sea la relacin de expansin, menos

viscoso ser el asfalto y por lo tanto se puede esperar una mejor

dispersin de asfalto en la mezcla. Asi mismo, una mayor vida

media implica que hay mas tiempo disponible para que el asfalto

sea mesclado con el material mientras est aun en su forma

espumada.

La relacin de expansin se incrementa en la medida en que la

cantidad de agua que se adiciona el asfalto aumenta, mientras que

ese aumento en la adicin de agua causa una reduccinen la vida

media. Por lo tanto, en la prctica, el ingeniero de pavimento

necesita entender estas relaciones y determinar la cantidad de

agua, medida como un porcentaje de la masa del asfalto, que

producira una espuma de maxima relacin de epansin y de mayor

vida media posible.

La relacin de expansin y la vida media del asfalto espumado

pueden ser mejoradas por la introduccin de aditivos qumicos al

asfalto, al agua o ambos, en la produccin de la espuma. Tales

aditivos qumicos son esenciales cuando han sido introducidos

agentes anti- espumantes al asfalto durante el proceso de

manufactura.

CAPTULO 5.3: MATERIALES TRATADOS

5.3.1. MEZCLAS

Una diferencia marcada entre las mezclas producidas usando

asfalto espumado y las mezclas con asfalto caliente, o mezclas

usando emulsiones asflticas, es la manera como el asfalto se

dispersa a travs del agregado. E n los dos ltimos casos, el asfalto


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tiende a cubrir todas la partculas, mientras que en las mezclas de

asfalto espumado las partculas largas no son cubiertas totalmente.

El asfalto espumado se dispersa as mismo entre las partculas

finas, formando un mortero, el cual se adhiere de manera efectiva

manteniendo unida la mezcla.

Este revesticimiento parcial es el responsable del pequeo cambio

de color de los agregados tratados con asfalto espumado.

Materiales similares mezclados con un asfalto caliente, o en fro con

emulsiones bituminosas, tienden a ser mas oscuros o an negros.

Si un agregado claro es usado, el producto tratado con la espuma

tender a permanecer de color claro.

Una espuma con una alta relacin de expansin y una alta vida

media, se dispersar de una manera decuada en el material ptreo,

mejorndose el cubrimiento de los agregados por el asfalto y por lo

tanto, las propiedades de la mezcla.

Son limitadas las referencias disponibles, sobre las magnitudes mas

apropiadas de la relacin de expansin y la vida media, para la

elaboracin de las mezclas de asfalto espumado con materiales

ptreos. Sin embargo, parece existir consenso que con relaciones

de expansin superiores a 10 se logra una adecuada dispersin de

asfalto en el agregado mineral.

5.3.2. AGREGADOS

En la figura se muestra una clasificacin de materiales, agrupados

por tipo de suelo, de acuerdo con su convivencia para ser tratados

con asfalto espumado, desarrollada por Bowering y Martin. Esta

clasificacin se logro apartir del anlisis de los resultados de

ensayos realizados sobre un total de 50 materiales.


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Observando estos resultados, parece ser que los materiales que

resultan adecuados para ser tratados con asfalto espumado se

extienden desde arenas arcillosas de baja plasticidad, hasta gravas

y piedras trituradas.

CAPTULO 5.4: EL ASFALTO ESPUMADO EN LA CONSTRUCCIN VIAL

El asfalto espumado ha sido usado exitosamente a nivel mundial en

el tratamiento de variados materiales, desde dunas de arena sin

cohesin, gravas naturales, moliendas de asfalto recuperado, hasta

agregados triturados.

La gradacin de los agregados es una consideracin importante.

Como una gua de la adaptabilidad de los agregados al tratamiento

con asfalto espumado, en la figura se ilustran curvas de gradacin

para tres zonas de relativa adaptabilidad. Un material de zona A

es adecuado sin modificacin. Excepto en vas de trfico bajo, los

materiales con una gradacin dentro de la zona B tienden a ser

muy finos, y requieren ser mezclados con agregado grueso para un

tratamiento afectivo con asfalto espumado. El material que cae en

la categora de la zona C necesita adicin de material fino.


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CAPTULO 5.5: CONSTRUCCIN DE VAS

Hay dos mtodos comunes en el tratamiento de materiales con

asfalto espumado. El material puede ser tratado en el sitio usando

una mquina recicladora, como la que se presenta:

Cada proyecto tiene sus mritos particulares como sus mtodos

mas apropiados, pero para un trabajo de rehabilitacin, el

tratamiento en el sitio por reciclaje es generalmente mas efectivo en

su costo. El doble manejo de material, unido con el costo de acarreo

tiende a limitar la aplicacin de las plantas estacionarias a la nueva

construccin o las operaciones especializadas.


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CONCLUSIONES

Para la construccin de pavimentos flexibles, el tipo y la calidad de los

ligantes asflticos y de los agregados ptreos, es muy importante para

garantizar su correcto comportamiento y funcionamiento en el momento de

que el pavimento entre en servicio. El inters que se tiene actualmente es

que los pavimentos trabajen adecuadamente durante su vida de proyecto.

Tambin podemos decir que en la construccin de pavimentos y en la

fabricacin de las mezclas asflticas, se debe tener muy en cuenta el

aseguramiento de la calidad tanto en los materiales empleados, como en los

procedimientos constructivos, siguiendo las normativas vigentes del pas al

que corresponda, teniendo siempre en cuenta el comportamiento que el

pavimento tendr bajo las solicitaciones del trfico en el futuro.

Actualmente, se requiere encontrar mtodos de diseo de mezclas asflticas

a travs de la experiencia e investigacin, que mejoren el funcionamiento de

los pavimentos ante las deformaciones plsticas.


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RECOMENDACIONES

Se tienen que considerar dos aspectos fundamentales en el diseo y

proyecto de un firme: La Funcin Resistente, que determina los materiales y

los espesores de las capas que habremos de emplear en su construccin y

la finalidad, que determina las condiciones de textura y acabado que se

deben exigir a las capas superiores del firme, para que resulten seguras y

confortables. A estas capas superiores de le denomina pavimento.

Debemos tener en cuenta el tipo de materiales disponibles y la eleccin de

los agregados ptreos los cuales deben cumplir con determinadas

especificaciones, pero que en general sern los disponibles en un radio

limitado y, por lo tanto, a un costo razonable.


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BIBLIOGRAFA Y LINKOGRAFA

MONTEJO, Alfonso. Ingeniera de pavimentos. 3era Ed. Universidad

Catlica de Colombia: Bogot, 2006. 734 pgs.

ISBN: 9589784003

MONTEJO, Alfonso. Ingeniera de pavimentos. 3era Ed. Universidad

Catlica de Colombia: Bogot, 2006. 818 pgs.

ISBN: 958976179

https://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3334/14/34065-

14.pdf

http://www.repsol.com/pe_es/productos_y_servicios/productos/peasf

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MEZCLAS ASFALTICAS