♦MEZCLAS ASFALTICAS_EN FRIO Y CALIENTE.pdf

8/19/2019 ♦MEZCLAS ASFALTICAS_EN FRIO Y CALIENTE.pdf

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PROFESOR: ING.(a) MARIA ISABEL CAMPOS VASQUEZCICLO: VIII AULA: A402

SEMESTRE: 2015 – 3

GRUPO: 4

INTEGRANTES:

1.-RICHARD POOL YAÑEZ ALBARRAN2.-AGUSTIN VEGA MAZA3.-HECTOR VASQUEZ ESTRELLA

http://www.rtvciplima.com/las-obras-viales-y-el-arbitraje-reologia-del-asfalto/http://rbissof.wix.com/asfaltos-amigos#!abc-del-asfalto

http://www.nestorhuaman.pe/audio.mp3

http://ligante-asfaltico.blogspot.pe/p/reologia-del-asfalto.htmlhttps://youtu.be/qta8Cuf2q6U

- - - - - - - - - - -

http://www.emb.cl/construccion/articulo.mvc?xid=2198&edi=104&xit=por-que-preferir-un-pavimento-de-hormigon

http://www.e-asfalto.com/go/?maninspecc/index.htm

http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0122-34612013000100009&script=sci_arttext

https://www.fhwa.dot.gov/innovation/http://www.ncat.us/



CAPITULO 1

1.1 GENERALIDADES

Consiste en seleccionar y proporcionar materiales para poder obtener propiedades deseadas en los materiales terminados.

Que produzca una mezcla con:

1.1.1 OBJETIVOS

- Suficiente asfalto para garantizar un pavimento durable

-Adecuada estabilidad para que satisfaga las demandas de transito sin producir deformación o desplazamiento.

-Un contenido de vacíos lo suficiente alto para permitir una ligera cantidad de compactación bajo las cargas del

tránsito sin que se produzca exudación o perdidas de estabilidad, y todavía lo suficientemente bajo para no dejarpenetrar los efectos dañinos del aire y el agua

- Suficiente trabajabilidad para permitir una colocación eficiente sin segregación.

Son presentar el marco teorico,reglamentario y normado para la mezcla

asfáltica

1.1.2 ALCANCE

Se utilizo la tecnología Superpave, normativa de instituto de asfalto, ASTM, AASHTO,

que encierran normativamente y los diseños de mezclas así como block con innovaciones sobre el mismo.



CAPITULO 2: TIPOS DE MEZCLAS ASFALTICAS

2.1 MEZCLAS ASFALTICAS EN CALIENTE

Mezcla de gradación densa. mezclas abiertas o porosas Mezclas de granulometría

incompletas.

Convencional

Tamaño máximo nominal

usualmente de 12.5 a 19mm (0.5 a

0.75 pulg.)

Curso de fricción poroso Mezclas de granulometría

incompletas convencional

Piedra grande

Tamaño máximo nominal

usualmente de 25 a 37.5mm (1 a 1.5

pulg.)

Base permeable tratada con

asfalto

Mezclas de asfalto de piedra fundida

Arena asfalto

Tamaño máximo nominal menos que

9.5 mm (0.375pulg.)



2.1.1 DEFINICIONES

Mezclas de gradación densa HMA (HOT MIX ASPHALT)

Compuestas por ligante de cemento asfáltico y agregado de gradación continua de agregados de tamaño máximo

nominal en el rango de 12.5 mm (0.5 pulg.) a 19 mm (0.75 pulg).

Large-stone mix

Contienen agregados gruesos con un tamaño máximo nominal mayor que 25 mm (1 pulg.). Como se ve en la Fig.a,

estas mezclas tienen un mayor porcentaje de agregados gruesos que las mezclas convencionales (más grandes que el

tamiz 4.75 mm o no. 4). Por el mayor tamaño de los agregados, el esfuerzo de compactación aplicado a la mezcla debe

ser monitoreado para fracturas excesivas de los agregados mayores durante el proceso de compactación.

Asfalto-arena

Agregado que pasa el tamiz 9.5 mm o 0.375 pulg. (Fig.a). El ligante en la mezcla es mayor que para mezclas HMA

convencionales porque se incrementan los vacíos en el agregado mineral de la mezcla. Son arenas chancadas o

naturales de textura rugosa, la resistencia a las deformaciones permanentes de este tipo de mezclas es típicamente

muy bajo.

Mezclas Open GradedConsisten de una gradación relativamente uniforme y ligante de cemento asfáltico o ligante modificado (Fig.b).

Mezclas Gap GradedSimilar a la mezclas de gradación densa porque estas también proporcionan capas densas impermeables cuando la compactaciónes apropiada.





2.1.2 TIPOS DE PAVIMENTOS

Estructuras flexibles que distribuyen las cargas a la subrasante preparada. consisten de capas de HMA colocadas

sobre la subrasante preparada y se dividen en: capa superficial, capa intermedia o ligante y capa base. Estas

capas son diferentes en composición y se colocan en operaciones separadas.

Capa Superficial o Carpeta , formada por materiales de alta calidad. Proporciona características friccionantes,

control de ruido, lisura, resistencia a las deformaciones y drenaje. Además, previene el ingreso de cantidades de

agua superficial a las capas intermedias del pavimento.

Capa Intermedia, HMA, su finalidad es distribuir las cargas de tráfico a la fundación sin que ésta se deformepermanentemente. Esta capa puede o no ser usada, dependiendo de la selección del tipo de mezcla.

Capa Base, La capa base consiste de una o más capas de HMA puede ser base granular o base estabilizada.Su principal función es proporcionar el principal soporte a la estructura del pavimento.

Capa Nivelante

Tráfico AASHTO denominado ESAL. La FHWA (Federal Highway Administration-federacion de administracion de autopistas de EE.UU)

Tráfico ESAL

Bajo <300,000 Intermedio 300,000 a <10’000,000 Alto >10’000,000



2.1.3 APLICACIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS

Las recomendaciones se dan en 03 niveles: Altamente

Recomendable, Medianamente Recomendable y Poco

Recomendable. También se señalan 03 niveles de tráfico: Tráfico de

acuerdo al criterio de la FHWA. Para espesores mínimos.



2.1.4 ELECCIÓN DEL TIPO DE MEZCLA ASFÁLTICA

1. Determinar el espesor total del HMA requerido.

2. Determinar el tipo de mezcla apropiado para la carpeta basado en función del tráfico y costo.

a) Identificar en la Fig. Anterior la categoría del tráfico del pavimento. Por ejemplo, para tráfico bajo, el grupo de

expertos recomienda solamente mezclas densas. Para tráfico alto, se puede considerar un SMA o OGFC.

b) Determinar el tamaño del agregado que se usará en la mezcla. La principal consideración para esto es el tráfico.

A mayores cargas de tráfico, la mezcla de agregado debe tener mayor tamaño máximo nominal.

c) Consideraciones de apariencia. Mezclas con tamaño de agregado mayores y puede ser más susceptible a la

segregación. Se recomienda usar mezclas más finas como mezclas de gradación densa de 9.5 a 12.5 mm, mientras

que las mezclas 19.0 mm puede ser la más apropiada para áreas industriales.

d) Flujo de tráfico, seleccionar el tamaño de agregado en una mezcla minimizando el impacto del flujo de tráfico

durante rehabilitación de la carretera existente.

3. Descontar el espesor de la carpeta del espesor total de diseño. Determinar qué mezcla o mezclas son apropiadas

para capas intermedias y/o base.

4. Descontar la capa intermedia/base del espesor total, hasta que los espesores de capa de la mezcla seanseleccionados para la sección de pavimento requerido.





2.1.5 MEZCLAS ASFÁLTICAS DENSAS (GAD GRADED)

Una mezcla densa es una mezcla bien gradada (distribución uniforme de las

partículas de agregados grueso a fino) de agregado y ligante de cemento asfáltico.

Las mezclas apropiadamente diseñadas y construidas son relativamente

impermeables.

Tamaño Máximo Nominal (TMN) Mezclas densas de gradación fina y gruesa

Características

Se considera que las mezclas densas HMA son usadas de manera efectiva en todas las capas del pavimento y paratodas las condiciones de tráfico.

EstructuralFricciónNivelación



Materiales empleados en Mezclas Densas



Las mezclas densas se diseñan en los EE.UU. usando el método Superpave. El método Marshall aún se utiliza en elPerú.

Espesores recomendados



2.1.6 ESPESORES MÍNIMOS RECOMENDADOS PARA MEZCLASDENSAS STONE MASTIC ASPHALT (SMA)

Las mezclas SMA cada vez tienen mayor aceptabilidad, sobre todo en lugares de climas fríos y para niveles de tránsito

pesado.

La producción de mezclas SMA requiere la incorporación de significativas cantidades de filler mineral de tal manera que

alcance del 8 al 10% de material que pasa el tamiz 0.075 mm (No. 200). Al igual que en las mezclas open- graded, la

temperatura de descarga de la mezcla debe ser controlada para prevenir el draindown del ligante durante el

almacenamiento o transporte. Las fibras y/o polímeros son normalmente usados con mezclas SMA para prevenir el

draindown.

Función

usadas por su superficie gruesa bajo tráfico alto. En casos especiales como tráfico lento de vehículos y carga pesada,

las mezclas SMA pueden emplearse en las capas intermedias.

Materiales para Mezclas SMA

Diseño de MezclasEl procedimiento de compactación Marshall y Superpave



Granulometría Típica para Mezclas Tipo SMA

El procedimiento de compactación Marshall y Superpavepueden ser usados para el diseño de mezclas SMA.

Presenta que mezclas tipo SMA son apropiadas para diferentes

capas y el propósitos por el que se usan.

Aplicaciones de Mezclas Tipos SMA



2.1.7 MEZCLAS OPEN-GRADED

Se emplean las mezclas OGFC para mejorar la resistencia friccionante, minimizar los encharcamientos

(acumulaciones superficiales de agua), reducir las salpicaduras y emanaciones de vapor, mejorar la visibilidad

nocturna y disminuir el ruido.

Las mezclas OGFC no deben tener problemas de raveling o de laminación y deben mantener su alta

permeabilidad y macro textura. La NCAT (CENTRO NACIONAL EN LA TECNOLOGIA DE ASFALTO) investigó una nueva

metodología de diseño de mezclas para OGFC y evaluó el tipo de fibra que se incorpora en estas mezclas para

evitar el escurrimiento.

Se tienen dos tipos de mezclas open-graded.

La primera comprende mezclas con superficie gruesa

tipo de mezcla frecuentemente se define como open-graded friction course OGFC.

El segundo tipo, denominado base permeable tratada con asfalto, comprende una gradación uniforme de tamaño

máximo nominal mayor que las usadas en OGFC -19 mm (0.75 pulg.) a 25 mm (1 pulg.)- y se usa para drenar el

agua que entra a la estructura del pavimento desde la superficie o de la subrasante. La producción de mezclas

open-graded friction course, OCFG es similar a las mezclas HMA de gradación densa. La primera diferencia entre

estos dos tipos de mezcla es la gradación de los agregados.



Los asfaltos con caucho incorporado o rubberized (CAUCHO RECICLADO NFU`S) se usan con frecuencia en la producción

de mezclas OGFC para mejorar la capacidad de adhesión del asfalto al agregado

La FHWA recomendó las siguientes gradaciones OGFC:Tamiz %pasa

½” (12.5 mm) 100

3/8” (9.5 mm)

95-100 no.4 (4.75 mm)

30-50 no.8 (2.36 mm)

5-15 no.200 (0.075 mm) 2-5

El contenido de asfalto se calcula con la capacidad superficial (Kc) del agregado retenido en el tamiz no.4 (4.75 mm). Kc

se calcula con el porcentaje de aceite grado SAE no.10 retenido por el agregado, las propiedades de absorción del

agregado y rugosidad superficial.

OGFC para reducir el draindown y mejorar la durabilidad de la mezcla.

La diferencia de las mezclas open-graded con las mezclas densas y SMA, es que estas mezclas usan solamente

piedra chancada o, en algunos casos grava chancada con pequeño porcentaje de arena chancada. Se

recomienda el uso de asfaltos modificados y fibras. Esto incrementa la cantidad de asfalto que puede ser usado con

estas mezclas, mejorando su durabilidad y comportamiento.



Materiales de Mezclas Open-graded

Espesores Mínimos de mezclas open-graded Aplicación de tipos de mezclas open-graded



2.2 MEZCLAS ASFALTICAS EN FRIO

Es una mezcla de agregado mineral con o sin relleno mineral con asfalto emulsionado o rebajado, todo el proceso

se lleva a cabo a temperatura ambiente. se clasifican dependiendo del ligante que se utilice, la manera de mezclado,

por granulometría, si se utiliza material reciclado y finalmente, por periodo de almacenamiento.

La mezcla asfáltica en frío con emulsión es producida con asfalto que ha sido emulsionado en agua antes de

mezclarlo con el agregado. En este estado de emulsión el asfalto es menos viscoso y la mezcla es más fácil de trabajar

y compactar. La emulsión romperá luego de que suficiente agua se haya evaporado y la mezcla en frío comienza a tener

una buena resistencia.

La mezcla con asfalto rebajado es producida con asfalto que ha sido disuelto en keroseno u otra fracción más liviana del

petróleo antes de mezclarlo con el agregado. Luego de que la mezcla es colocada la fracción volátil se evapora. Debido

a que esto resulta en contaminación del aire, y también se usa para el reciclado de pavimentos ya oxidados.

2.2.2 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MÉTODO DE MEZCLADO

Las mezclas en frío mezcladas en planta

Las mezclas en frío mezcladas en el sitio



Tabla01 Guía para el uso de productos derivados del asfalto en mezclas en frío.

2.2.3 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CURVA

GRANULOMÉTRICA

La curva granulométrica de los agregados, es decir, agregado de graduación abierta o de graduación densa.

También, existen mezclas en frío con material recuperado. Al material de reciclado se le puede añadir más

agregado, relleno mineral o asfalto.



2.2.4 MEZCLAS EN FRÍO PARA MANTENIMIENTO

El mayor uso de mezclas en frío es en el mantenimiento, que consisten en tres tipos: “De uso inmediato”, que en

muchos casos han sido patentizadas como productos previamente preparados, “de apilamiento”, (más de 6 meses) y “de

apilamiento utilizando RAP” (Reclaimed Asphalt Pavement-regenerado de pavimento asfaltico) las cuales utilizan material

recuperado en frío.

• Mezclas en frío “de apilamiento

• Mezclas en frío “de apilamiento” utilizando RAP

• Mezclas en frío “de uso inmediato

Los contenidos de emulsión típicos para estas mezclas están en un rango de 1 a 2.5% por peso seco de RAP. Se

debe realizar un diseño de mezcla para determinar el contenido de emulsión y las proporciones de

Finalmente, se tienen las mezclas en frío para bacheo (cold patching), que

pueden ser fabricadas en mezcladoras pequeñas o también vienen

empacadas bajo una marca registrada.



2.2.5 Ensayos de laboratorio para loscomponentes de las mezclas en general

Asfálticas en fríoTabla 02 Resumen de métodos de ensayo que se realizan en emulsiones

catiónicas

TABLA 03 RESUMEN DE MÉTODOS DE ENSAYO QUE SE REALIZAN ENEMULSIONES ASFÁLTICAS EN GENERAL







TABLA 04 RESUMEN DE MÉTODOS DE ENSAYO QUE SEREALIZAN EN ASFALTOS REBAJADOS DE

curado rápido RC.

TABLA 05 RESUMEN DE MÉTODOS DE ENSAYO QUESE REALIZAN EN ASFALTOS REBAJADOS DE

CURADO LENTO SC.



TABLA 06 RESUMEN DE MÉTODOS DE ENSAYO QUESE REALIZAN EN ASFALTOS REBAJADOS DECURADO LENTO SC. 2.2.6 ENSAYOS PARA LOS AGREGADOS

2.2.7 ENSAYOS PARA LAS MEZCLAS EN FRÍO



Las mejoras a nivel ambiental son mayores cuando se producen mezclas asfálticas recicladas en frío, pues se

está reutilizando un material que normalmente en nuestro país se considera como un desecho. En este

documento también se resumen los procedimientos de ensayo tanto para el diseño como para la medición del

desempeño. Además, se incluyen los ensayos de laboratorio que permiten verificar el cumplimiento de las

especificaciones de los componentes de las mezclas en frío: agregados, emulsión asfáltica y asfaltos rebajados

Con respecto al presente estudio:

Se debe tomar en cuenta que es necesario realizar pruebas de compatibilidad entre el agregado y el ligante

que se pretende utilizar para asegurar la adherencia y buen comportamiento a desempeño de las mezclas en

frío.

De manera general, para tomar la decisión de producir mezclas asfálticas en frío se tiene que realizar un análisis

económico con el objetivo principal de determinar el punto óptimo entre los costos relacionados con la inversiónen el proyecto (relativos a los estándares de diseño) y los beneficios que trae el proyecto en cuanto a la

reducción de los costos de operación que afectan al usuario. El propósito primordial de este análisis económico

es lograr que la inversión que se realiza, minimice los costos del ciclo de vida del pavimento

CAPITULO 3: CONCLUCIONES

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