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1. CONTROL DE CALIDAD
El ser humano desde su existencia sintió la necesidad por transportarse y
comunicarse, por ello se fueron desarrollando con el trascurrir del tiempo
diversos métodos para ejecutar la construcción de caminos, desde los
caminos a base de tierra y aglomerante hasta nuestra época
perfeccionando métodos con la experiencia que se obtenían hasta
conducir a grandes vías de pavimentos flexibles. Por esto, en la presente
cartilla se desarrolla la guía metodológica de un proceso constructivo de
un pavimento flexible, donde se describen las etapas básicas para la
construcción de una vía.
El documento la definición del método de construcción que sean
necesarias para su adecuada compresión, las características, así como las
especificaciones necesarias para entender y cumplir con los requisitos de
la norma INVIAS. La cartilla tiene el fin de ampliar los conocimientos del
proceso constructivo de un pavimento flexible, así como también de toda
persona que no tenga experiencia, se debe comprender detalladamente
todo el procedimiento de un buen desarrollo para la elaboración de un
proyecto de pavimento flexible para las carreteras, así como obtener
resultados que puedan dar un mejor entendimiento.
El control de la calidad hoy en día es un aspecto tan importante como la
fabricación o construcción del producto mismo. La existencia de diferentes
tipos de industrias y en consecuencia de productos hace que también
existan diferentes formas de controlar la calidad en la producción de cada
uno. De esta manera surge la importancia de clasificar a la construcción
por el tipo de industria que es así de esta manera, entenderemos y
orientaremos nuestro estudio al tipo de control de la calidad.
OBJETIVO PRINCIPAL
➢ Dar a conocer la definición del proceso de pavimentos flexibles y
control de calidad.
OBJETIVO SECUNDARIO
➢ Entender la importancia de los pavimentos flexibles y su proceso de
construcción.
➢ Recomendar las etapas básicas e indispensables para la ejecución del
proceso constructivo de un pavimento flexible.
2. PROCESO CONSTRUCTIVO PAVIMENTO FLEXIBLE
TRAZO, NIVELACIÓN Y REPLANTEO
➢ Actividad preliminar que sirve para delimitar el área de trabajo, es de
suma importancia ya que sin ella no se podría empezar la obra
➢ Se empieza por realizar los estudios del suelo que nos entregarán la
información necesaria para la ubicación de nuestro eje, así como el
impacto ambiental que ésta traerá consigo.
➢ Cabe señalar que es necesaria la presencia de maquinaria para la
limpieza y adecuación del tramo carretero.
TRAZO:
❖ Es marcar en el terreno con estacas, hito, referencias, los puntos que se
desean replantearen el proyecto.
REPLANTEO:
❖ Es implantar en el terreno, de forma adecuada e inequívoca la posición
de los puntos básicos y representativos del proyecto
EQUIPOS EMPLEADOS
➢ Teodolito y nivel de ingeniero.
➢ Brigada:
• 1 topógrafo(operario)
• 1 nivelador (oficial)
• 10 ayudantes (2 estadaleros, 2 cargadores, 2 limpiadores, 2wincheros y más
dependiendo de la magnitud de la obra).
MAQUINARIA EMPLEA
➢ Tractor oruga
➢ Cargador frontal
➢ Volquete
➢ Motoniveladora
DESBROCE Y LIMPIEZA
➢ Consiste en adecuar el terreno para la relación de la carretera.
➢ Pueden darse tres procedimientos según las condiciones en las que se
encuentre el terreno.
Corte:
➢ Esto se da cuando el nivel del terreno está por encima del nivel de
diseño lo que obliga a cortar parte de éste hasta dejarlo al nivel de
diseño.
➢ Los materiales a cortar pueden ser de tres tipos según el contenido
de la roca son:
ROCA FIJA
❖ Es cuando el material a cortar es roca compacta y la única manera de
retirarla Para esto utilizaremos los barrenos y el martillo neumático, que
son los instrumentos requeridos para la perforación o con explosivo.
EQUIPOS
➢ Comprensora
➢ Martillo neumático
ROCA SUELTA:
❖ Es la presencia de la roca, pero en fragmentos mucho más reducidos, y
por ende no es necesario el uso de la voladura para su retiro, pero si
demanda el empleo de maquinaria de gran potencia como: el Tractor
Oruga
MATERIAL SUELTO:
❖ Definido como el material que no presenta roca, y para su corte es
necesario solo el Tractor Oruga para su acarreo.
RELLENO:
❖ Se da cuando el nivel de diseño dela carretera está por encima del nivel
natural, en este caso se extrae material para rellenar y así nivelar las
zonas de depresión con la cota de diseño.
❖ Según de donde se trae el material se puede clasificar en:
➢ Material Propio: Proviene de la actividad de corte.
➢ Material adyacente: Se encuentra a los alrededores del trabajo.
➢ Material transportado: Aquel que es traído de una cantera.
MEJORAMIENTO DE SUBRASANTE:
❖ Consiste en la conformación y compactación del terreno natural sin
necesidad de corte o relleno.
3. PAVIMENTACION:
¿QUÉ ES UN PAVIMENTO ASFÁLTICO?
❖ También llamado pavimento flexible. Término aplicado a cualquier
pavimento cuya superficie esté construida con asfalto. Normalmente
este consiste de una carpeta de rodamiento de agregados minerales
recubiertos y sementados con asfaltos; y una ó más bases ó sub-bases
las cuales pueden ser clasificadas como:
❖ Carpeta Asfalto Base, consistente de mezcla de agregados y asfalto.
❖ Piedra partida, escoria de alto horno o grava- Concreto de Cemento
Portland.
CONTROL DE CALIDAD
❖ El cumplimiento de las especificaciones Elección correcta de los
materiales Procedimientos constructivos adecuados Calidad de la mano
de obra la calidad de todos los procesos, esto permite que, al momento
de ejecutar un proyecto, se pueda tomar acciones de corrección y dar
soluciones precisas a problemas o errores cometidos durante el proceso
de bacheo; o de cualquier otro proceso constructivo
CONTROL DE CALIDAD Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
❖ El Control de Calidad normalmente se refiere a los ensayos necesarios
para controlar un producto y así determinar la calidad del producto que
se está elaborando.
❖ Estos ensayos son usualmente llevados a cabo por el constructor, ya
que este los requiere para asegurarse a sí mismo que el producto o sus
partes cumplan con sus expectativas de acuerdo a la responsabilidad
contractual que ha contraído con el propietario
❖ Para que el control de calidad del contratista y el aseguramiento del
control de calidad del supervisor del propietario, puedan interactuar
adecuadamente, deben existir una serie de elementos que fijen las reglas
del juego, que definan de manera coherente los límites de acción de cada
uno de los actores involucrados, a esta serie de elementos se les define
en la práctica como: Sistema de Control de Calidad, el cual se explica a
continuación.
4. SISTEMA DEL CONTROL DE CALIDAD
❖ Consiste en aplicar una serie de procesos, responsabilidades,
autoridades, procedimientos y recursos relacionados internamente,
completamente definidos y desplegados en forma coherente para lograr
cumplir con las exigencias de calidad de obra, especificadas en los
términos contractuales.
❖ El sistema de Control de Calidad, lo conforman todos los documentos
contractuales, como son: Adjudicación de la licitación Especificaciones
técnicas Documentos de Aprobación de Requisitos Contractuales Plan
de control de Calidad.
PLAN DE CONTROL DE CALIDAD
❖ Es una descripción detallada propuesta por el contratista, del tipo y
frecuencia de la inspección, muestreos y ensayo, considerada como
necesaria para medir y auto controlar las diferentes características
establecidas en las especificaciones de un contrato para cada ítem de
trabajo.
❖ Prácticamente es un manual de operaciones del contratista.
Preliminarmente en todo diseño de una estructura de pavimento se
requiere el conocimiento básico de las características y resistencias o
capacidades soportantes del suelo donde se llevará a cabo la
construcción de este pavimento, de manera que pueda resistir los
esfuerzos y deformaciones para un tránsito previsto, que de otro modo
deberán analizarse opciones de mejoramiento o estabilización que lo
hagan resistente. Por lo tanto se describen en este documento las
pruebas más importantes que permiten obtener dicha información.
➢ Granulometría por tamizado para suelos
Este ensayo consiste en la clasificación del terreno natural para
compararlo con la clasificación de materiales de suelos, de acuerdo
con las normas ASTM D422 / AASHTO T 88.
➢ Límites de Atterberg
Estos ensayos junto con la granulometría por tamizado se requieren
para la clasificación del suelo, en este caso su consistencia con
respecto al contenido de humedad. A estos contenidos de humedad
en los puntos de transición de un estado al otro son los
denominados límites de Atterberg, de acuerdo con las normas ASTM
D 4318/ AASTHO T 89:
• Límite líquido: El suelo pasa de un estado semilíquido a un
estado plástico y es posible moldearse.
• Límite plástico: El suelo pasa de un estado plástico a un
estado semisólido y se produce el rompimiento.
• Límite de retracción o contracción: estado en que el suelo
pasa de un estado semisólido a un estado sólido y deja de
contraerse al perder humedad, según ASTM D 427/ AASHTO T
92
➢ CBR en laboratorio
❖ Determina la capacidad soportante del suelo (Relación de
Soporte de California, por sus siglas en Ingles), de acuerdo con
las normas ASTM D 1883 / AASHTO T 193, en el cual se mide la
resistencia al esfuerzo cortante de un suelo (subrasante), sub
base y/o base granular de un pavimento, bajo condiciones
controladas de humedad y densidad.
➢ CBR in situ o ensayo de Anillo de carga
❖ Al diseñar un pavimento será necesario conocer las cargas del
tránsito que soportará durante un periodo establecido de vida
útil, y de esta forma determinar si los materiales escogidos y los
espesores de diseño tendrán la capacidad estructural para
soportar dichos esfuerzos.
❖ Sin embargo, el análisis y determinación de ese procedimiento
queda fuera del alcance de este documento.
5. ETAPA EN PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
❖ Dentro de la etapa constructiva se tienen tres categorías de acuerdo al
tipo de pavimento: camino de bajo tránsito (lastre como capa de
rodamiento), tratamiento superficial y carpeta de mezcla asfáltica. Una
vez que se conocen las propiedades y características del suelo donde
se pretende diseñar la estructura del pavimento, se procede a
caracterizar y evaluar las propiedades de los materiales que
conformaran la subbase y base, de modo que sean lo suficientemente
resistentes a las deformaciones provocadas por las cargas del tránsito.
Granulometría por tamizado para agregados
❖ Este método cubre la determinación de la distribución por tamaño de
las partículas de agregado fino y grueso mediante tamizado. Esto con
el fin de obtener la granulometría de diseño para las condiciones del
proyecto. Para ello se toma una muestra de agregado seco de masa
conocida y separada en una serie de tamices colocados
progresivamente desde el más pequeño al más grande para determinar
su distribución por tamaño, de acuerdo con las normas ASTM C 136 y
C 117 / AASHTO T 27 y T 11.
Caracterización de agregados
❖ Como parte de la etapa de diseño y dentro del control de calidad de los
materiales en la etapa constructiva es de suma importancia l evaluación
de las siguientes propiedades de los agregados utilizados tanto en la
conformación de la subbase y base (granular o estabilizada) como en
la producción de mezcla asfáltica:
➢ Abrasión de los ángeles, AASHTO T 96
➢ Disgregabilidad (sanidad) en sulfato de sodio (5 ciclos)
➢ Índice de durabilidad (agregado grueso)
➢ Índice de durabilidad (agregado fino)
➢ Caras fracturadas
➢ Libre de materia orgánica, grumos o arcillas
➢ Índice de plasticidad
➢ Límite líquido
➢ CBR en laboratorio
• Determina la capacidad soportante del suelo.
• Caracterización del cemento
• Consiste en seleccionar el tipo de cemento que mejor se ajuste al
tipo de base o sub-base existente, de acuerdo con lo establecido.
➢ Granulometría de la base estabilizada
• Verificar la compatibilidad de la base existente con el cemento a
efectos de lograr con la estabilización una mejora en la
resistencia mecánica de dicha base o sub-base y en especial su
capacidad soportante frente a las cargas del tránsito, para lo cual
se debe cumplir con lo establecido.
➢ CBR de la mezcla base-cemento
• Determinación de la capacidad de soporte de la mezcla base-
cemento según la fórmula de trabajo.
➢ Asfalto
• Mezcla asfáltica (producción en planta)
• El propósito de la verificación de la mezcla asfáltica en planta es
para controlar el contenido óptimo de asfalto para una
combinación específica de agregados, de acuerdo al diseño de
la mezcla y la fórmula de trabajo establecidos para cada
proyecto.
6. MÉTODOS DE MUESTREO.
Los conceptos, de “lote” y “muestra”, marcan el principio para el proceso
de obtención de información, razón por la cual se indica su significado a
continuación:
Lote: Es la cantidad de producto que es tomada para ser juzgada aceptable
o inaceptable en base a un muestreo. Su tamaño se define en términos del
tiempo, de la producción o del área y su utilización.
Muestra: Es la cantidad de material, objetos o información obtenida de un
lote (del mismo), y a la cual se le realiza un determinado número de pruebas
y ensayos, para conocer sus propiedades, determinando de esta forma su
nivel de calidad
Muestreo: Es la actividad llevada a cabo para seleccionar o escoger
muestras representativas de la calidad o de las condiciones medias que
posee un conjunto o lote específico
➢ Los cambios en los sistemas de la calidad no se pueden relacionar
de manera directa con los cambios en los tipos de contratos
implementados ya que la calidad no depende de los tipos de
contrato, sino de otras variables que la afectan y de los proyectos a
realizar.
➢ Debemos considerar que la calidad es una inversión que reporta
ganancias a corto y largo plazo, ya que esta ayuda a evitar la
construcción de elementos defectuosos que generan pérdidas y que
implican recursos que no son aprovechables y que por el contrario,
hasta para deshacerse de ellos es necesario un gasto adicional.
➢ El plan de control y el plan de aceptación de la calidad deben ser
concebidos en ese mismo orden, ya que la aceptación y evaluación
del sistema de control de la calidad en la construcción de un
pavimento depende de la forma como este se realizará
7. PRODUCCIÓN DE CONCRETO ASFALTICO EN
CALIENTE
❖ Desde 1858 en el país de EE. UU se empleó el asfalto como material
para proteger la superficie de rodadura, siendo en 1870 construida la
primera vía hecha de asfalto y en 1876 se coloca la primera carpeta
asfáltica.
❖ Años posteriores, en el Perú durante el oncenio de Leguía, la red de
carreteras constituyó una prioridad, con la llegada de los vehículos a
motor, la cual fue atendida a través de una ley de conscripción vial
durante el año 1921.
❖ En los años treinta, Benavides construyó la Panamericana y se
restableció la comunicación de valle en valle por la costa atravesando
los desiertos, algo que se había perdido durante la época de la colonia.
Actualmente la demanda de construcción de carreteras o vías ha
crecido notablemente en el Perú, siendo indispensable para el
mejoramiento de los medios de comunicación vial y calidad de vida de
la población
➢ Agregados pétreos: Es el conglomerado de partículas inertes de
grava, arenas, fino y/o fillers (naturales o triturados), empleados para
la fabricación de las mezclas asfálticas en caliente.
➢ Cemento asfáltico: es un material aglomerante sólido o semisólido
de color negro o pardo oscuro, que se ablanda gradualmente al
calentarse y cuyos constituyentes predominantes son hidrocarburos
pesados, que se obtienen de la refinación del petróleo.
➢ Imprimación: Es el riego de un producto asfáltico, que recubre la
base granular no tratada, sirve para adherir la base granular a la
carpeta asfáltica e impermeabilizar.
➢ MC-30: Es un derivado del Petróleo, empleado para la imprimación
asfáltica, está compuesto de “cemento asfáltico” y “solventes de
hidrocarbonados” de diferentes rangos de destilación.
➢ Mezcla asfáltica en caliente: Es la mezcla en caliente de los
agregados pétreos y el cemento asfáltico.
➢ Mezcla asfáltica en frío: Es la combinación de uno o más agregados
pétreos y un relleno mineral (filler), de ser necesario, con un asfalto
catiónico o diluido con solvente, cuya mezcla, aplicación y
compactación es en frío.
➢ Pavimento flexible: Es aquel pavimento cuya estructura total se
deflecta o flexiona dependiendo de las cargas que transitan sobre él.
El uso de Pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en
zonas de abundante tráfico como puedan ser vías, aceras o parkings.
➢ Planta de asfalto: es un conjunto de equipos mecánicos electrónicos
en donde los agregados pétreos son combinados, calentados,
secados y mezclados con un cemento asfáltico para producir una
mezcla asfáltica en caliente que debe cumplir con ciertas
especificaciones.
➢ Pen 60/70: Es un tipo de cemento asfáltico, que se caracteriza por
poseer un rango de penetración entre 40 y 70mm.
8. DISTRIBUCIÓN DE UNA PLANTA DE ASFALTO MÓVIL
❖ Es la disposición de los medios físicos en un espacio determinado, y el
objetivo de ésta es permitir que el personal y equipos que se emplean
para el proceso de fabricación del asfalto, trabajen con mayor eficacia
y en un ambiente de trabajo seguro.
➢ Acceso de ingreso a la planta de asfalto. Es el camino que conduce
a la planta de asfalto y permite la fácil movilización de las unidades
que ingresan y salen a la planta de asfalto., el camino de ingreso está
formado por una base granular debidamente compactada con una
capa de rodadura pedregosa que evita los deslizamientos de los
vehículos. Los accesos se encuentran señalizados con letreros
verticales.
➢ Cabina de herramientas y materiales. Lugar destinado para el
almacenamiento de las herramientas de trabajo y los equipos de
protección personal (Epp) entre otros, funcionando como auxilio
mecánico. En la figura N°2, se puede apreciar un camino hecho con
piedras blancas que conduce hacia una caseta,. Asimismo, la caseta
funciona como oficina de trabajo por lo que, se encuentra amueblada
8 con escritorio y una silla.
➢ Lugar de acopio de los agregados. Lugar amplio, nivelado y libre de
contaminantes, que sirve de acopio para los diferentes materiales
pétreos, que se requieren en planta, para la elaboración de la mezcla
asfáltica en caliente. Actualmente, cuenta con tres zonas de acopio
para los materiales, La primera destinada para el depósito de la arena
gruesa, la segunda para el depósito de la piedra chancada, y por
último la tercera zona destinada para el acopio de la arena chancada
➢ Zona de mezcla de los agregados. Lugar destinado para realizar la
mezcla en frío de los agregados pétreos, como es la combinación de
la arena gruesa y arena chancada ,la cual da como resultado la arena
preparada, insumo necesario para la preparación de la mezcla
asfáltica en caliente. Para la preparación de la mezcla en frío se
emplea la siguiente dosificación: por cada m3 de filler le corresponde
0.6 m3 de arena gruesa, en unidades más conocidas en campo, por
cada volquetada de 15 m3 de filler le corresponde 3 lamponadas del
cargador frontal.
➢ Lugar de acopio del RC-250 Y MC-30. Lugar destinado a la colocación
de los cilindros de productos destilados del petróleo como son el
RC- 250 y MC- 30, este lugar se encuentra alejado de la planta
mezcladora, para evitar la aglomeración de materiales que no forman
parte de la producción.
➢ Estacionamiento para los volquetes. Es el espacio físico, que se
encuentra nivelado y demarcado con señalización horizontal, para el
estacionamiento de los volquetes que realizan el transporte la
mezcla asfáltica. La planta cuenta con dos lugares de
estacionamiento, uno con capacidad para 11 volquetes y el otro con
capacidad para 4
Este estacionamiento es ocupado por los volquetes cuando son
recepcionados en la planta de asfalto, y es donde se realiza su
inspección para verificar que se encuentren aptos para el transporte.
Esta inspección es realizada por el jefe de equipos, haciendo uso de
un formato interno, en el cual queda registrado las condiciones
iniciales de recepcionamiento de las unidades.
➢ Área de producción. Es el lugar destinado para la preparación de la
mezcla asfáltica en caliente , está situada en la parte central del local
y el área que se encuentra alrededor está despejada para la libre
circulación de los volquetes y demás unidades que intervengan
durante el proceso productivo del asfalto. Para el proceso del
mezclado se hace uso de la planta mezcladora de flujo continuo, del
tanque de bitumen donde se almacena el pen 60/70, el tanque de
combustible para el abastecimiento del grupo electrógeno y demás
equipos que requieran de combustible, así como de la poza de
sedimentación para mitigar la polución causada por la producción
(ver figura N°14) La planta de asfalto es alimentada con los
agregados y bitumen procedentes de las tolvas y tanques que los
conforman, cada una con su respectiva rampa de acceso,
➢ Equipamiento de medios técnicos de protección. La planta de
producción, cuenta con un equipamiento adecuado de medios
técnicos de protección, como se aprecia en la tabla.
9. INSTALACIÓN DE LA PLANTA DE ASFALTO MÓVIL
❖ Previo a la instalación de la planta de asfalto, la empresa debe contar
con todos los permisos legales para operar la planta de asfalto y haber
realizado los estudios de impacto ambiental para conservación del
medio ambiente.
❖ La instalación de la planta de asfalto se realiza en un tiempo máximo
de 30 días. Su instalación se realiza teniendo en cuenta los siguientes
parámetros.
➢ Ubicación, limpieza y nivelación del terreno donde se instalará la
planta de asfalto móvil. La planta de asfalto se ubicará en un área lo
suficientemente grande como para la instalación de todas las piezas
que la conforman, estará ubicada lo más próxima a la zona de
ejecución del proyecto y cerca de las canteras de extracción de los
agregados. De no darse el caso, esta será trasladada con el fin de
minimizar costos y evitar encarecer el proyecto.
• Se recomienda que su ubicación sea en una zona despejada,
para que haya una buena visión del entorno y facilite el ingreso
y salida de los volquetes.
• El lugar debe encontrarse limpio, libre de cualquier
contaminante para el apilamiento de los agregados. Asimismo,
la zona donde se hará la instalación de la planta mezcladora tipo
tambor, debe ser nivelada para el correcto asentamiento de las
piezas y evitar riesgos de seguridad.
➢ Traslado y trazo de ubicación de la planta de asfalto. La planta de
asfalto móvil está compuesta por varias piezas, motivo por el cual
será trasladada en varios viajes y se hará uso de una grúa para el
montaje de las piezas sobre la unidad transportadora. La unidad de
transporte de las piezas será un tracto con cama baja, debido a su
magnitud. Previo a la instalación de la planta, se realiza el trazo en el
terreno de la ubicación de cada una de las partes que conforman la
planta de asfalto móvil, teniendo en cuenta la dirección del viento y
la correlación entre las piezas según su función, con el objetivo de
llevar un orden y facilitar la utilización de los mismos. Para
protección de las partes vulnerables de la planta de asfalto como son
el tablero de control de mandos y motores eléctricos, éstos serán
ubicados de manera que el viento no arrastre el polvo directamente
sobre ellos.
➢ Instalación de tubería de conducto del cemento asfáltico. El tanque
de bitumen se conecta al tambor mezclador mediante tuberías, las
cuales son instaladas para la alimentación del tambor mezclador con
el cemento asfáltico. Para la regulación de la velocidad de salida del
bitumen, se instalan llaves de control de flujo como accesorios
adicionales.
➢ Nivelación e instalación de tambor mezclador. El tambor mezclador
será instalado lo más próximo al tanque de bitumen, para facilitar la
conexión de las tuberías provenientes del tanque de bitumen.
➢ Instalación de rampas de suministro de materiales pétreos. Instalado
todo el cuerpo de la planta mezcladora, y debido a la gran altura a la
que se encuentra la tolva de agregados y el punto de abastecimiento
del tanque de bitumen, se construyen tres rampas de alimentación
de agregados, una de ellas destinada para el abastecimiento de la
tolva de agregados con arena preparada, la segunda rampa sirve
para abastecer a la tolva de agregados con piedra chancada, y por
último la tercera rampa sirve para el abastecimiento del tanque de
bitumen con cemento asfáltico. Estas rampas deben poseer una
pendiente apropiada para evitar accidentes y están hechas de
material propio de la zona.
➢ Pruebas de producción y calibración de mezclas asfálticas en
caliente. Se comprueba la operatividad de todo el sistema de
funcionamiento de la planta de asfalto y se verifica si está apta para
su uso.
10. PRODUCCIÓN DE CONCRETO ASFALTICO EN
CALIENTE
❖ La producción de las mezclas asfálticas en caliente se logra a partir
de la combinación de los agregados con el cemento asfáltico, en una
planta de asfalto ya sea fija (situada en un lugar permanente) o
portátil (transportada de una obra a otra). se describe el proceso de
producción de la mezcla asfáltica en caliente, empleando una planta
de asfalto portátil que se clasifica como planta mezcladora tipo
tambor
Ciclo de producción de mezclas asfálticas en caliente en una planta
mezcladora de tambor.
❖ La planta mezcladora de tambor está ubicada en la zona central del
local de producción, el cual se encuentra nivelado, ordenado y
limpio. Posee un acceso de ingreso y salida para las unidades
motoras, señalizado con elementos verticales, para evitar el
congestionamiento y posibles accidentes durante el ciclo de
producción.
➢ Almacenamiento de agregados. La planta de asfalto posee tres
zonas de almacenamiento de los agregados, los cuales se
encuentran apilados según su tamaño y tipo de agregado, trabajo
que es realizado por los volqueteros y un personal vigía,. Los
materiales se encuentran apilados cerca de la tolva de agregados y
fuera del área destinada al tránsito de las unidades de transporte,
para evitar obstruir el paso de los mismos hacia la planta
mezcladora. El retiro y almacenamiento de los agregados debe
realizarse de manera ordenada. Se inspecciona que el material
decepcionado sea de buena calidad, no se encuentre contaminado y
cumpla con las especificaciones de granulometría adecuado.
➢ Tanque de combustible. El tanque de combustible es abastecido
según la cantidad requerida para el funcionamiento del grupo
electrógeno y equipos pequeños que ponen en marcha la planta de
asfalto.
➢ Calentado del cemento asfáltico (Pen 60/70). El cemento asfáltico es
un ligante que se emplea para la preparación de la mezcla asfáltica,
éste se almacena en un tanque hermético que evita la pérdida
acelerada de calor, tiene incorporado un termómetro para el registro
de la temperatura del cemento asfáltico en un rango mínimo de 24
horas. Este tanque debe ser abastecido previo a la producción con
una cantidad mayor o igual a 28 gln/m3 de cemento asfáltico más la
reserva (980 glns).
• El cemento asfáltico a temperatura ambiente posee una textura
muy viscosa, lo cual evita que sea trabajable y se adhiera
correctamente a los agregados durante la preparación de la
mezcla asfáltica, razón por la cual pasa por un proceso de
calentado.
• El proceso de calentado consiste en encender el quemador del
tanque de bitumen y dejar transcurrir un tiempo de calentado
entre 4 a 6 horas, para que el cemento asfáltico obtenga a una
temperatura entre los 150 y 160°C, temperatura a la cual el
ligante pierde su viscosidad, se vuelve fluido, y es capaz de
combinarse con los agregados, como se puede apreciar en el
Anexo C.
• Esta tarea se realiza un día anterior a la puesta en marcha de la
planta de asfalto, con el objetivo de que la producción pueda
dar inicio a las primeras horas del día, según la cantidad de
mezcla a despachar. Para la ejecución de esta actividad, se
requiere de tres personas, 1 operario y 2 ayudantes.
➢ Tolva de agregados. La planta de asfalto cuenta con una tolva de
agregados con capacidad de 11 m3, la cual se divide en dos
cavidades, una destinada para la arena preparada, que consiste en
una mezcla en seco de arena gruesa y arena triturada o filler en las
proporciones indicadas según el diseño de mezcla. La segunda
cavidad está destinada para el abastecimiento de piedra chancada
de ½”
• La tolva es abastecida con los agregados recepcionados en
planta, con un cargador frontal, los agregados caen por gravedad
hacia el fondo de la tolva, y son transportados por la faja
transportadora N°1 (faja horizontal) hacia dos compuertas de
descarga, las cuales son regulables para el control y dosificación
de los agregados. Abierta estas compuertas, el material granular
es transportado hacia la faja transportadora N°2 (Faja inclinada),
la misma que se encarga de alimentar el tambor mezclador con
estos agregados.
➢ Tambor secador mezclador. Este dispositivo presenta en su interior
dos compartimientos, trabajando en dos fases. el tambor mezclador
es alimentado con los agregados provenientes de la faja
transportadora n°2, procedentes de la tolva de agregados, éstos
agregados pasan a la zona del secador, donde se realiza el proceso
de calentado con el uso de un quemador, con el fin de secar
completamente los agregados y evitar presencia de humedad. Esta
fase se da en la parte superior del tambor mezclador, la cual presenta
varias paletas en forma de cepillo que permite un calentado uniforme
de los agregados. En la fase 2, se realiza el mezclado de los
agregados con el cemento asfáltico, la temperatura de los agregados
pétreos debe ser igual a la del cemento asfáltico, para evitar
variaciones en los resultados de la mezcla final. Esta fase se
desarrolla en la parte inferior del tambor mezclador.
• El cemento asfáltico es inyectado al tambor mezclador, mediante
un sistema de bombeo que está compuesto por un sistema de
líneas de salida (manguera flexible acerada) que nacen desde el
tanque de bitumen, líneas de retorno (tuberías de acero), una
válvula de regulación, una válvula de paso y una válvula de
retorno. Todo este sistema permite la circulación del cemento
asfáltico hacia el interior del tambor secador mezclador.
• En el tambor mezclador se producen las operaciones de secado,
calentamiento y distribución de los diferentes agregados, la
forma cilíndrica del tambor permite un adecuado movimiento
rotacional del mismo, generando una mezcla homogénea de los
componentes que conforman la mezcla asfáltica. El tambor
mezclador funciona a base de combustible diesel y es operado
mediante un tablero electrónico.
➢ Transportadora elevadora. El producto obtenido de la mezcla de los
agregados con el cemento asfáltico, es decir la mezcla realizada en
el tambor mezclador, es transportada por un sistema de paletas y
faja transportadora hacia la zona de descarga, que está ubicada en
la parte terminal superior del elevador, lugar donde se expulsa la
mezcla asfáltica en caliente y es depositado en las unidades de
transporte de la mezcla, que son los volquetes, los mismos que
depositarán la mezcla en el lugar de desarrollo del proyecto.
➢ Extractor de gases. La preparación de la mezcla asfáltica en caliente,
genera ciertos gases y polvos que deben ser controlados para evitar
el exceso de partículas sólidas en suspensión y concentración de
gases en un área focalizada. El extractor de gases, ayuda a mitigar
este impacto en el ambiente de trabajo.
➢ Pozo de sedimentación. Utilizada para la decantación de los finos
provenientes del lavado de los agregados. Éste recibe un
mantenimiento previo a la producción, quedando libre de lodos y
abastecido completamente con agua
➢ Grupo electrógeno. El grupo electrógeno es un equipo mecánico
eléctrico que genera y suministra energía a la planta de asfalto y a
los equipos pequeños que intervienen durante el proceso de
producción de la mezcla asfáltica. El grupo electrógeno presentado
en este caso es de marca Stemac, cuyas características son:
potencia de 143 KVA y frecuencia de 50 Hz. El grupo funciona a base
de combustible Diesel, teniendo una capacidad del tanque de 70
galones.
➢ Tablero electrónico. La planta de asfalto es operada por un tablero
de control de mandos, el cual es manipulado por un operador
capacitado para dicha función.
11. TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL CONCRETO
ASFALTICO
CONSIDERACIONES DEL TRANSPORTE
❖ El transporte de los concretos asfálticos se realiza mediante
camiones volquete desde la planta al tajo de extensión.
❖ La caja basculante debe estar limpiay ligeramente humedecida con
agua jabonosa para evitar que la mezcla se adhiera.
❖ La caja debe ser corta y alta, con una capacidad acorde con la tolva
de recepción de la extendedora.
❖ Además, deben disponerse lonas o cobertores para proteger la
mezcla del agua, polvo o de la pérdida de calor por viento.
❖ El número de camiones necesario depende de la capacidad de
puesta en obra de la extendedora, siempre que no quede limitada
por la producción de la planta de fabricación, y de la distancia de
transporte.
❖ Se aconseja cierto sobredimensionamiento en la flota de camiones
para evitar retrasos o prever posibles averías.
ASPECTOS IMPORTANTES EN EL TRANSPORTE DE CONCRETO
ASFÁLTICO
❖ Un aspecto clave en la puesta en obra de las mezclas asfálticas en
caliente es la distancia de transporte.
❖ El enfriamiento de la mezcla depende fundamentalmente de la
temperatura ambiente y del viento. Con una lona de protección, la
pérdida de temperatura de la masa es de pocos grados, enfriándose
una pequeña costra superficial, lo que permite distancias máximas
de transporte apreciables.
❖ Así, en camiones de gran capacidad, se pueden llegar hasta unos
25 km, e incluso en circunstancias excepcionales, a más de 100
km.
❖ Otro aspecto importante es la segregación del material, que se
evitará minimizando las alturas de descarga la formación de
montones cónicos.
❖ El material se deberá mover lentamente durante la carga, ayudando
manualmente si es necesario la distribución lateral.
TRANSPORTE DE CONCRETO ASFÁLTICO EN CALIENTE
Se podrían clasificar en dos grupos:
Los orientados a grandes producciones
❖ Vehículos de descarga por fondo
❖ Vehículos de fondo móvil
❖ Cajas con dispositivo de empuje (push-off) de la carga
Los desarrollados para pequeñas actuaciones discontinuas
❖ Contenedores sobre vehículos, con protección térmica de la carga.
LA PROTECCIÓN DE LA CARGA DURANTE EL TRANSPORTE
❖ Esta protección abarca dos aspectos, que se tratan a continuación:
❖ El aislamiento térmico de la caja metálica del camión
❖ Una cubierta movible para aislar y proteger la carga frente a viento
y lluvia.
TIPOS DE CAMIONES DE TRANSPORTE
Camiones de vaciado por extremo.
❖ Se debe inspeccionar el camión de vaciado por extremo para
asegurar que la parte de la caja sobresalga lo suficiente por encima
de las ruedas traseras, para que pueda descargar la muestra dentro
de la tolva de la pavimentadora.
❖ Los camiones de vaciado por extremo pueden ser de ejes sencillos
o de eje tándem.
Camiones de descarga inferior.
❖ Pueden ser usados cuando la motoniveladora está distribuyendo la
mezcla, o cuando se usa un dispositivo recogedor para alimentar la
tolva
12. COLOCACIÓN DEL CONCRETO ASFÁLTICO EN
CALIENTE
❖ La colocación de mezclas asfálticas es el procedimiento en el cual la
mezcla es extendida por medio de una pavimentadora con un espesor y
ancho definido, dentro de un rango de temperatura aceptable.
❖ Durante este proceso se deben realizar una serie de controles partiendo
desde la sincronización entre el despacho de la mezcla en planta y la
correspondiente entrega en el proyecto, y subsiguientes controles
después que la mezcla es extendida.
COORDINACIÓN ENTRE PLANTA Y PROYECTO
❖ La coordinación entre planta y proyecto durante las operaciones de
pavimentación es esencial a la hora de colocar mezclas asfálticas en
caliente.
❖ Las operaciones coordinadas y continuas de la pavimentadora
producen un pavimento de alta calidad, de aquí la importancia de
llevar una buena coordinación con la producción en planta, el
despacho de los camiones y la colocación de la mezcla en obra según
la capacidad de la pavimentadora, ya que la planta debe producir y
despachar sólo la mezcla que se necesita diariamente en el proyecto.
CONTROL DURANTE LA ENTREGA DE MEZCLA EN LA OBRA.
❖ El control durante la entrega de mezcla asfáltica en caliente en un
proyecto de pavimentación es muy riguroso, ya que, en buena parte,
de esto dependerá la calidad del producto terminado.
❖ En la obra todo inicia con el recibimiento de los camiones que van
llegando y su respectivo control, el cual comprende la verificación de
los boletos de cada uno y por supuesto un control visual de la mezcla
que lleva dicho camión; estos controles se explican en las siguientes
secciones.
❖ Algunas indicaciones de deficiencias en la mezcla en caliente, que
pueden requerir una inspección más rigurosa y posiblemente una
rectificación, son:
➢ Humo Azul
➢ Apariencia Dura
➢ Asentamiento de la Mezcla en el Camión
➢ Apariencia Opaca y Magra
➢ Vapor Ascendente
➢ Segregación
➢ Contaminación
➢ Exudación
RESPONSABILIDADES DEL INGENIERO
❖ El ingeniero de pavimentación deberá comprender las
responsabilidades que tiene bajo su oficio, por lo tanto, debe estar
atento en:
➢ Las especificaciones del proyecto y deberá garantizar que estas se
cumplan durante la operación de pavimentación.
➢ Deberá asegurarse que cada carga de mezcla sea satisfactoria, que
los datos de la boleta del camión estén registrados con precisión,
➢ Que el asfaltador esté siendo operado correctamente. Si aparecen
deficiencias en la carpeta durante la colocación, el ingeniero
deberá estar seguro de que estas se rectifiquen antes de que la
mezcla se enfríe.
❖ La puesta en obra de las mezclas bituminosas en caliente debería
hacerse siempre en condiciones climáticas favorables en cuanto a
temperaturas, viento y lluvia, para que se favorezca o posibilite que su
compactación se realice en el rango adecuado de temperatura, de
modo que no solo se alcance la densidad exigida, sino que ésta se
consigue en buena temperatura sin reducir prestaciones mecánicas ni
cohesivas.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO ASFÁLTICO EN LLUVIA
❖ La operación de puesta en obra de mezclas en caliente, en situaciones
de lluvia o con el pavimento mojado, es muy desaconsejable por sus
negativas consecuencias sobre la calidad, comportamiento y
durabilidad de la capa por lo que, como regla general, no debe
procederse a su colocación, muy especialmente con capas delgadas.
a. Parar el extendido, ejecutar junta transversal de fin de calle y retornar
los camiones
b. En el caso de que no haya superficie con riego de adherencia
extendido
b) Si el riego de adherencia no es condicionante
EXTENDIDO DEL CONCRETO ASFÁLTICO
❖ La extensión de concretos asfálticos en caliente se realiza
normalmente por medio de maquinaria específica, empleando las
llamadas extendedoras.
❖ Cuando el camión transporta la mezcla desde la planta de fabricación
llega al tajo, se aproxima marcha atrás hacia la extendedora hasta tocar
su parte delantera, basculando entonces la caja para verter el
aglomerado sobre la tolva de recepción.
❖ la producción del concreto asfaltico que es un proceso de suma
importancia para la realización de las carreteras, además de conocer
las maquinarias necesarias para el transporte y colocación del
concreto asfaltico, el tema realizado nos permite conocer la realización
de todo este proceso y tener conocimiento de factores como:
➢ Distribución de la planta de asfalto
➢ Instalación de la planta de asfalto móvil
➢ Ciclo de producción de mezclas asfálticas en caliente en una planta
mezcladora de tambor.
➢ El control del tiempo en el transporte del concreto asfaltico y el
control de tiempo en la entrega
➢ Además de conocer las responsabilidades como ingeniero al
momento de realizar la colocación del concreto asfaltico.
13. MEZCLAS ASFÁLTICAS
❖ Las mezclas asfálticas, también reciben el nombre de aglomerados,
están formadas por una combinación de agregados pétreos y un ligante
hidrocarbonato, de manera que aquellos quedan cubiertos por una
película continua éste. Se fabrican en unas centrales fijas o móviles, se
transportan después a la obra y allí se extienden y se compactan.
(Kraemer et al., 2004).
❖ Las mezclas asfálticas se utilizan en la construcción de carreteras,
aeropuertos, pavimentos industriales, entre otros. Sin olvidar que se
utilizan en las capas inferiores de los firmes para tráficos pesados
intensos.
❖ Las mezclas asfálticas están constituidas aproximadamente por un 90
% de agregados pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral (filler) y
otro 5% de ligante asfáltico. 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 asfáltico y el polvo mineral son los dos elementos que más
influyen tanto en la calidad de la mezcla asfáltica como en su costo
total.
EMPLEO DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS
❖ Se emplean en la construcción de firmes (pavimentos), ya sea en capas
de rodadura o en capas inferiores y su función es proporcionar una
superficie de rodamiento cómoda, segura y económica a los usuarios de
las vías de comunicación, facilitando la circulación de los vehículos,
aparte de transmitir suficientemente las cargas debidas al tráfico a la
explanada para que sean soportadas por ésta.
❖ Se tienen que considerar dos aspectos fundamentales en el diseño y
proyecto de un firme:
➢ La Función Resistente, que determina los materiales y los espesores
de las capas que habremos de emplear en su construcción.
➢ 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.
❖ Las tipologías de los firmes de acuerdo a su comportamiento y respuesta
se pueden dividir en los siguientes tipos:
a) Pavimentos Flexibles. (Base Granular).
Constituidos por capas de sub–base y base de material granular, y
por un tratamiento superficial o por una capa de mezcla asfáltica de
espesores muy delgados que pueden ir hasta los 10 cm.
regularmente, las capas granulares resisten fundamentalmente la
acción del tráfico, la capa de rodadura sirve para impermeabilizar el
firme, resistir los efectos abrasivos del tráfico y proporcionar una
rodadura cómoda y segura.
b) Pavimentos Flexibles. (Base Asfáltica).
Compuesto por una base y un pavimento asfáltico y el cual está
constituido por una capa intermedia y otra de rodadura, la sub–base
puede ser granular o bien tratada con un ligante hidráulico o
hidrocarbonado.
c) Pavimentos Semi–rígidos. (Base tratada con ligantes hidráulicos).
Constituido por una capa de base tratada con ligantes hidráulicos, o
de concreto, la sub–base suele ser de material granular, pudiendo
ser estabilizada, el pavimento está formado por una o dos capas de
mezcla asfáltica (rodadura e intermedia).
d) Pavimentos Rígidos. (Pavimentos de concreto hidráulico).
Están formados por una losa de concreto colocada directamente
sobre la explanada, o sobre una capa de base granular o estabilizada
o un concreto pobre, la losa de concreto actúa como capa de
rodadura.
14. FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS
EN LOS PAVIMENTOS
❖ Las mezclas asfálticas como ya hemos visto anteriormente sirven para
soportar directamente las acciones de los neumáticos y transmitir las
cargas a las capas inferiores, proporcionando unas condiciones
adecuadas de rodadura, cuando se emplean en capas superficiales; y
como material con resistencia simplemente estructural o mecánica en
las demás capas de los firmes.
❖ Como material simplemente estructural se pueden caracterizar de varias
formas. La evaluación de parte de sus propiedades por la cohesión y el
rozamiento interno es comúnmente utilizada; o por un módulo de rigidez
longitudinal y un módulo transversal, o incluso por un valor de
estabilidad y de deformación. Como en otros materiales hay que
considerar también, la resistencia a la rotura, las leyes de fatiga y las
deformaciones plásticas.
❖ El comportamiento de la mezcla depende de circunstancias externas a
ellas mismas, tales como son el tiempo de aplicación de la carga y de la
temperatura. Por esta causa su caracterización y propiedades tienen que
estar vinculadas a estos factores, temperatura y duración de la carga, lo
que implica la necesidad del conocimiento de la reología del material.
❖ Las cualidades funcionales del firme residen fundamentalmente en su
superficie. De su acabado y de los materiales que se hayan empleado en
su construcción dependen aspectos tan interesantes y preocupantes
para los usuarios como:
➢ La adherencia del neumático al firme.
➢ Las proyecciones de agua en tiempo de lluvia.
➢ El desgaste de los neumáticos.
➢ El ruido en el exterior y en el interior del vehículo.
➢ La comodidad y estabilidad en marcha.
➢ Las cargas dinámicas del tráfico.
➢ La resistencia a la rodadura (consumo de carburante).
➢ El envejecimiento de los vehículos.
➢ Las propiedades ópticas.
❖ Estos aspectos funcionales del firme están principalmente asociados
con la textura y la regularidad superficial del pavimento.
❖ Actualmente la reología de las mezclas está bien estudiada tanto desde
el punto de vista experimental como del teórico, con una consecuencia
práctica inmediata: la mejor adaptación de las fórmulas de trabajo y de
los materiales a las condiciones reales de cada pavimento. Por ejemplo,
son fácilmente asequibles estos ajustes, según la región climática o las
condiciones de velocidad de los vehículos, en los métodos de diseño
de pavimentos.
❖ Como resumen, se puede decir que, en una mezcla asfáltica, en general,
hay que optimizar las propiedades siguientes:
➢ Estabilidad.
➢ Durabilidad.
➢ Resistencia a la fatiga.
❖ Si la mezcla se usa como capa de rodadura hay que añadir las
propiedades siguientes:
➢ Resistencia al deslizamiento.
➢ Regularidad.
➢ Permeabilidad adecuada.
➢ Sonoridad, entre otras.
15. PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS
PARA CAPAS DE RODADURA
❖ La capa superior de un pavimento es la que debe proporcionar una
superficie de rodadura segura, confortable y estética. Los materiales
asfálticos proporcionan superficies continuas y cómodas para la
rodadura de los vehículos. No obstante, hay que establecer un balance
entre la durabilidad, rugosidad, impermeabilidad, y otras
características útiles o imprescindibles para el usuario
PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS PARA CAPAS
INFERIORES
❖ Las capas de espesor apreciable de un firme tienen una misión
estructural fundamental para absorber la mayor parte de las
solicitaciones del tráfico, de forma que éstas lleguen convenientemente
disminuidas a las capas inferiores, explanada o cimiento de la
carretera.
CLASIFICACIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS
❖ Existen varios parámetros de clasificación para establecer las
diferencias entre las distintas mezclas y las clasificaciones pueden ser
diversas:
a) POR FRACCIONES DE AGREGADO PÉTREO EMPLEADO
➢ Masilla asfáltica: Polvo mineral más ligante.
➢ Mortero asfáltico: Agregado fino más masilla.
➢ Concreto asfáltico: Agregado grueso más mortero.
➢ Macadam asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico.
b) POR LA TEMPERATURA DE PUESTA EN OBRA
➢ Mezclas asfálticas en Caliente: Se fabrican con asfaltos a unas
temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centígrados,
según la viscosidad del ligante, se calientan también los agregados,
para que el asfalto no se enfríe al entrar en contacto con ellos. La
puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores al ambiente,
pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y
menos aún compactarse adecuadamente.
➢ Mezclas asfálticas en Frío: El ligante suele ser una emulsión asfáltica
(debido a que se sigue utilizando en algunos lugares los asfaltos
fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente.
c) POR LA PROPORCIÓN DE VACÍOS EN LA MEZCLA ASFÁLTICA
Este parámetro suele ser imprescindible para que no se produzcan
deformaciones plásticas como consecuencia del paso de las cargas y de
las variaciones térmicas.
➢ Mezclas Cerradas o Densas: La proporción de vacíos no supera el 6
%.
➢ Mezclas Semi–cerradas o Semi–densas: La proporción de vacíos
está entre el 6 % y el 10 %.
➢ Mezclas Abiertas: La proporción de vacíos supera el 12 %.
➢ Mezclas Porosas o Drenantes: La proporción de vacíos es superior
al 20%.
d) POR EL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO PÉTREO
➢ Mezclas Gruesas: Donde el tamaño máximo del agregado pétreo
excede los 10 mm.
➢ Mezclas Finas: También llamadas microaglomerados, pueden
denominarse también morteros asfálticos, pues se trata de mezclas
formadas básicamente por un árido fino incluyendo el polvo mineral
y un ligante asfáltico. El tamaño máximo del agregado pétreo
determina el espesor mínimo con el que ha de extenderse una mezcla
que vendría a ser del doble al triple del tamaño máximo.
e) POR LA ESTRUCTURA DEL AGREGADO PÉTREO
➢ 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 genéricamente se denominan concretos asfálticos, aunque
también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la
masilla.
➢ Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto mineral
resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de
la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asfálticas.
f) POR LA GRANULOMETRÍA
➢ Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes
tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico.
➢ Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de
agregado pétreo en el huso granulométrico.
16. TIPOLOGÍA DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS
MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE
❖ Se emplean tanto en la construcción de carreteras, como de vías
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 características.
❖ 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 pétreos.
MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO
❖ Son las mezclas fabricadas con emulsiones asfálticas, y su principal
campo de aplicación es en la construcción y en la conservación de
carreteras secundarias.
❖ Para retrasar el envejecimiento de las mezclas abiertas en frío se suele
recomendar el sellado por medio de lechadas asfálticas.
❖ Se caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricación 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 después
de la puesta en obra en una capa de espesor reducido, el
endurecimiento es relativamente rápido en las capas ya extendidas
debido a la evaporación del fluidificante.
❖ Existe un grupo de mezclas en frío, el cual se fabrica con una emulsión
de rotura lenta, sin ningún tipo de fluidificante, pero es menos usual, y
pueden compactarse después de haber roto la emulsión. El proceso de
aumento paulatino de la resistencia se le suele llamar maduración, que
consiste básicamente en la evaporación del agua procedente de la
rotura de la emulsión con el consiguiente aumento de la cohesión de la
mezcla.
MEZCLA POROSA O DRENANTE
❖ Se emplean en capas de rodadura, principalmente en las vías de
circulación rápida, se fabrican con asfaltos modificados en
proporciones que varían entre el 4.5 % y 5 % de la masa de agregados
pétreos, con asfaltos normales, se aplican en vías secundarias, en vías
urbanas o en capas de base bajo los pavimentos de hormigón.
❖ Utilizadas como mezclas en caliente para tráficos de elevada intensidad
y como capas de rodadura en espesores de unos 4 cm., se consigue
que el agua lluvia caída sobre la calzada se evacue rápidamente por
infiltración.
❖ Uno de los principales problemas cuando llueve es la pérdida de
adherencia entre el neumático y el pavimento, y la disminución de
visibilidad provocados por el agua que se acumula en la superficie del
asfalto. Esta acumulación de agua puede provocar pérdida de
adherencia con la consecuente falta de control sobre el vehículo, y falta
de visibilidad por el agua que se desprende del resto de vehículos o por
la estela que dejan a su paso los vehículos de gran tamaño.
❖ Para evitar este tipo de problemas y conseguir una conducción segura
es necesario que el agua que cae sea evacuada de forma rápida y
óptima, hecho que se consigue con el uso de mezclas drenantes.
❖ Las mezclas drenantes o porosas son mezclas asfálticas que se
caracterizan por tener un elevado porcentaje de huecos (del 18 al 25 %)
y un esqueleto granular grueso. Esta mezcla se coloca en la parte
superior del pavimento, permitiendo que el agua se filtre con rapidez y
sea evacuada a otros elementos del drenaje.
MICROAGLOMERADOS
❖ 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 cohesión que
proporciona la viscosidad de la masilla.
❖ Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie
específica 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 térmica 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 está
justificado únicamente en los tableros de los puentes y en las vías
urbanas, incluso en aceras, de los países con climas fríos y húmedos.
❖ Es la aplicación superficial de mezclas fluidas en pequeños espesores
(3 a 20 mm) compuestas de material pétreo seleccionado, emulsiones
asfálticas de rompimiento controlado, polímeros y aditivos
modificadores, mediante máquinas aplicadoras especialmente
diseñadas para este trabajo.
❖ La gran flexibilidad de esta técnica permite una gama amplia de usos
tales como el mantenimiento y conservación de las superficies de los
pavimentos, además haciendo posible la corrección de texturas,
pequeñas fisuraciones, ahuellamientos, etc.
Materiales:
❖ Los constituyentes del microrevestimiento asfáltico en frío son:
agregado pétreo, material de relleno (filler), emulsión asfáltica
modificada por polímeros, aditivos necesarios y agua.
Agregados:
❖ Está constituido de polvo de piedra. Sus partículas individuales deben
ser resistentes y presentar una moderada angulosidad, libre de
terrones de arcilla y sustancias nocivas.
Filler Mineral:
❖ Generalmente se utiliza cal o cemento portland hasta en un 2% sin
descartarse el uso de otros productos (por ejemplo, fibras).
Emulsión Asfáltica:
❖ Siempre es más conveniente desarrollar una emulsión considerando el
agregado a utilizar y las características de la obra (contenido de finos,
clima, tráfico, tipo de mezclado, etc.).
❖ Las emulsiones generalmente son de rotura lenta pero también pueden
ser de rotura controlada.
❖ Las emulsiones para micropavimento incluyen el polímero modificador
del asfalto.
Aditivos:
❖ Pueden ser empleados aditivos para acelerar o retardar la rotura de la
emulsión en la ejecución del microrevestimiento asfáltico en frío, así
como mejoradores de adherencia.
Agua:
❖ El agua se agrega para darle a la mezcla la consistencia deseada
generalmente un mínimo del 10% debiendo chequearse su
compatibilidad con el resto de los componentes.
❖ Debe ser limpia, exenta de materia orgánica, aceites y otras sustancias,
perjudiciales a la rotura de la emulsión asfáltica. Será empleada en la
cantidad necesaria para promover la consistencia adecuada.
MEZCLAS DE ALTO MÓDULO
❖ Las mezclas de alto módulo no son, ni más ni menos, que mezclas
bituminosas con un módulo de elasticidad elevado del orden de 11.000
MPa a 20ºC de temperatura.
❖ Para su fabricación suelen utilizarse betunes de penetración
modificados muy duros (con valores en el ensayo de penetración de
10/20), en una proporción aproximada del 6% respecto al peso de
áridos. Su contenido en polvo mineral es también elevado
(aproximadamente 8-10%), y su fabricación es en caliente.
❖ Se caracterizan por una gran capacidad resistente, lo que permite
conseguir buenos resultados con espesores menores que si
empleáramos mezclas convencionales, lo que puede suponer un
importante ahorro económico.
❖ Su utilización se reduce a las capas de base de firmes bituminosos,
siempre y cuando el espesor total de la mezcla a disponer sea superior
a 25 cm, y cuando la explanada sea de categoría 𝑬𝟐 ó 𝑬𝟑. Pueden usarse
tanto en rehabilitaciones de firmes existentes, como en la construcción
de firmes nuevos, pero siempre en espesores de entre 7 y 15 cm, y para
tráficos pesados de intensidad media o alta.
❖ La reducción máxima de espesor que se consigue como consecuencia
del empleo de una mezcla de alto módulo será del 20% respecto del
espesor a disponer de una mezcla convencional, y su empleo deberá
estar debidamente justificado. El espesor de las capas de rodadura e
intermedia se mantendría.
❖ Su principal ventaja frente a otras bases como por ejemplo las de
gravacemento es la ausencia de agrietamiento debido a la retracción
de los conglomerantes hidráulicos. Y respecto a otras capas de
materiales bituminosos convencionales, aporta una mayor capacidad
de absorción de tensiones y una mayor resistencia a la fatiga.
❖ La denominación de las mezclas de alto módulo sigue el siguiente
esquema:
AC D Bin/base Ligante Granulometría MAM
Donde:
➢ AC: Mezcla tipo “hormigón bituminoso” (Asphalt Concrete).
➢ D: Tamaño máximo del árido (mm).
➢ Bin/base: Empleo en capa intermedia o base.
➢ Ligante: Denominación del betún empleado.
➢ Granulometría: En el caso de las MAM será siempre “S” (semidensa).
➢ MAM: Mezcla de alto módulo.
17. CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN Y
PROYECTO DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA
❖ En muchas ocasiones, el proyecto de una mezcla asfáltica se reduce a
determinar su contenido de ligante, sin embargo, esa es solo la última
fase de un proceso más 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
económico en la solución.
Las fases de las que consta el proyecto de una mezcla son las siguientes:
➢ Análisis de las condiciones en las que va a trabajar la mezcla: tráfico,
tipo de infraestructura (carretera, vía urbana, aeropuerto, etc.), la
capa de la que se trata (rodadura, intermedia o base) y espesor,
naturaleza de las capas subyacentes, intensidad del tráfico pesado,
clima, etc. Asimismo, hay que distinguir si se trata de un firme nuevo
o de una rehabilitación.
➢ Determinación 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 plásticas o la
flexibilidad, entre otras.
➢ Elección del tipo de mezcla que mejor se adapte a los requerimientos
planteados incorporando en este análisis las consideraciones
económicas o de puesta en obra que haya que considerar.
➢ Materiales disponibles, elección de los agregados pétreos, los
cuales deben cumplir con determinadas especificaciones, pero que
en general serán los disponibles en un radio ilimitado y, por lo tanto,
a un costo razonable. Asimismo, hay que elegir el polvo mineral de
aportación.
➢ Elección del tipo de ligante: asfalto, asfalto modificado, emulsión
asfáltica, el costo es siempre un factor muy relevante.
❖ Dosificación o determinación del contenido óptimo de ligante según un
proceso que debe adaptarse al tipo de mezcla, la cual debe hacerse
para distintas combinaciones delas fracciones disponibles del
agregado pétreo, de manera que las granulometrías conjuntas
analizadas estén dentro de un huso previamente seleccionado.
➢ Otros factores a tener en cuenta en el diseño y selección de una
mezcla asfáltica son los siguientes: Exigencias de seguridad vial,
Estructura del firme, Técnicas de Diseño y Ejecución, Sitio de
construcción del pavimento (topografía, temperatura, terreno,
periodo de lluvias trazado de la vía, entre otros), Condiciones de
drenaje, Consideraciones económicas.
❖ Para realizar el proyecto de una mezcla asfáltica que se empleará 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 diseño más adecuado técnica y
económicamente.
❖ Existen también principios que se aplican de acuerdo con las
siguientes reglas:
❖ Tipo de mezclas asfálticas según su composición granulométrica.
❖ El tipo de mezcla asfáltica a emplear se determinará en función de:
➢ La capa de firme a que se destine.
➢ La categoría del tráfico.
➢ La sección de firmes correspondiente.
❖ Tipo de ligante asfáltico.
El tipo de ligante asfáltico a emplear dependerá de:
➢ La capa de firme a que se destine la mezcla.
➢ El tipo de mezcla.
➢ La categoría del tráfico.
➢ El clima de la zona en que se encuentre la carretera.
❖ Relación Filler /Asfalto.
La relación ponderal de los contenidos de filler y asfalto de la mezcla
asfáltica, dependerá de:
➢ La capa de firme a que se destine la mezcla.
➢ El tipo de mezcla.
➢ La categoría del tráfico.
➢ La zona en que se encuentre la carretera.
18. MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO
❖ Las mezclas asfálticas en frío son mezclas constituidas por la
combinación de uno o más agregados pétreos, con una emulsión
asfáltica (que no es más que asfalto emulsionado en agua antes de
ser mezclado con el agregado) y, eventualmente, agua. 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 buena resistencia. Estas mezclas se efectúan con asfaltos
líquidos y sin recurrir al calentamiento de los agregados. Se utilizan
comúnmente como material para bacheo en rutas de bajo tránsito.
Estas mezclas poseen capacidad portante, por esta razón es que se
considera su aporte en el paquete estructural. Los agregados
gruesos son exclusivamente provenientes de trituración. Los
agregados finos, conviene que provengan de la mezcla de arenas de
trituración, que ofrecen la trabazón necesaria, y arenas silíceas
naturales que le otorgan trabajabilidad a la mezcla.
❖ Son ideales para la pavimentación urbana de arterias que serán
sometidas a un bajo volumen de tránsito y en donde ese tránsito será
casi exclusivamente de automóviles. Se recomienda su puesta en
obra a temperaturas no inferiores a los 20ºC ni superiores a los 40ºC.
❖ Las mezclas asfálticas en frío están constituidas por emulsión
asfáltica y agregados pétreos, los cuales no son calentados
(Jiménez Acuña, 2009).
❖ A diferencia de éstas, las mezclas asfálticas en caliente (utilizadas
hasta el momento), son diseñadas a partir de asfaltos a temperaturas
elevadas (puede existir el caso de producción de mezclas con asfalto
rebajado) y agregados pétreos, que son calentados con el objetivo
de que el asfalto, en un estado más fluido, recubra mayor área de la
superficie de los agregados con menos cantidad de asfalto, y el
manejo de la mezcla sea más fácil (al asfalto estar más caliente y
menos viscoso).
❖ Las mezclas asfálticas en frío tienen mucha aceptación a nivel
internacional, pues además de ser amigables con el medio ambiente,
se realizan menores gastos energéticos para su producción y no
ocasionan contaminación luego de ser colocadas (Jiménez Acuña,
2009).
❖ Se dice que no producen contaminación puesto que uno de los
materiales que la componen es emulsión asfáltica, la cual es
elaborada a base de asfalto, agua, ácido clorhídrico, látex y
soluciones jabonosas, y no asfalto rebajado, el cual es producto de
“diluir” el asfalto en disolventes volátiles tales como el keroseno,
diesel o gasolina, para producir un asfalto más líquido sin recurrir al
calor.
❖ Esto con el objetivo de que los productos asfálticos alcancen una
garantía de trabajo a la temperatura ambiente, sin necesidad de
calentar el asfalto.
❖ Las variables anteriormente mencionadas hacen que la mezcla
asfáltica en frío se proyecte como una excelente opción para realizar
trabajos en pavimentos flexibles y como una alternativa de
mantenimiento superior a la mezcla en caliente.
❖ El diseño de la mezcla se evalúa a partir del Método Marshall (ASTM
D1559), el cual contempla los parámetros que deben cumplirse,
como son: estabilidad, flujo, porcentaje de vacíos, cantidad óptima
de asfalto, entre otros (Khandal, 1940).
VENTAJAS DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO.
❖ “Las mezclas asfálticas en frío tienen varías ventajas contándose entre
ellas las siguientes” (Ibañez, 2003, p.157).
❖ “Versatilidad: Dada la variedad de tipos y grados de emulsiones y
asfaltos cortados disponibles se puede trabajar con una gran variedad
de requisitos para agregados y condiciones de clima” (Ibañez, 2003,
p.157).
❖ “Economía: Altas tasa de producción de mezclas se obtienen con una
baja inversión en equipos comparando con la mezcla en caliente
requiere de equipos más caros” (Ibañez, 2003, p.157).
❖ “Baja polución ambiental: Por el hecho de no requerir de un secador de
agregados pétreos no hay omisión de humo ni polvo” (Ibañez, 2003,
p.157). Ibáñez (2013), señala que: “Además en el caso de usar
emulsiones no se producen vapores ni olores indeseables” (p.158).
➢ Se fabrican y colocan a temperatura ambiente
➢ Se pueden almacenar a temperatura ambiente por períodos de hasta
5 ó 6 meses, dependiendo de las condiciones de almacenamiento
➢ Tiene más vida útil, pues no se calienta. El asfalto entre más se
caliente, menos vive
➢ Es seguro para los operarios que lo aplican, pues minimizan los
riesgos operacionales
➢ No contaminan el medio ambiente, pues no emiten vapores al
colocarlas Ahorra combustibles y energía, ya que se fabrica en frío
completamente
19. MEZCLAS ASFÁLTICAS 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” (Jiménez et al.,
2009, p.20), “de apilamiento”, cuyo uso está previsto para el largo plazo
(más de 6 meses)” (Jiménez et al., 2009, p.20), y “de apilamiento
utilizando RAP” (Reclaimed Asphalt Pavement) las cuales utilizan
material recuperado en frío” (Jiménez et al., 2009, p.20).
❖ Mezclas en frío “de apilamiento”. Según, Jiménez et al. (2009), durante
los meses de invierno, las mezclas para mantenimiento son
almacenadas en apilamientos, estas mezclas pueden ser producidas al
final del verano, transportadas y almacenadas en lugares alejados para
su uso posterior. Estas mezclas pueden ser usadas luego de períodos
de almacenamiento de más de 6 meses, y se mantienen trabajables sin
tener que ser calentadas.
❖ Mezclas en frío “de apilamiento” utilizando RAP. “Muchos proyectos de
sobrecapas de mezclas asfálticas incluyen trabajos de fresado que
pueden producir grandes cantidades de RAP. Son numerosas las
aplicaciones del RAP, y una de ellas es el uso de ese material para
producir mezclas de mantenimiento” (Jiménez et al., 2009, p.21). Es
recomendado que, cuando sea posible, el fresado en frío sea utilizado
para remover las capas de mezcla asfáltica, lo cual produce pequeñas
piezas que evita el uso de los quebradores. “El manejo de los
apilamientos es muy importante, se debe seleccionar un lugar adecuado
para el material de RAP, donde este pueda ser procesado y almacenado,
además es importante separarlo dependiendo de la fuente para producir
apilamientos más uniformes” (Jiménez et al., 2009, p.21)
❖ Mezclas en frío “de uso inmediato”. “Las emulsiones asfálticas pueden
ser utilizadas muy efectivamente para la preparación de mezclas para
mantenimiento de uso inmediato” (Jiménez et al., 2009, p.21). “La mezcla
emulsión-agregado puede ser producida en un tambor mezclador y
transportada al sitio donde va a ser utilizadas. A pesar de que se
recomienda utilizar mezcladoras de planta, se pueden producir mezclas
de calidad aceptable” (Jiménez et al., 2009, p.21). “Utilizando un
distribuidor de asfalto y mezclando con una moto-niveladora o con una
mezcladora de aspas. Para obtener un buen recubrimiento y buena
adhesión no es necesario calentar los agregados, si se utiliza la
emulsión adecuada” (Jiménez et al., 2009, p.21). Las emulsiones
asfálticas recomendadas son: CMS-2, CMS.2h y HFMS2s. Se pueden
utilizar otros tipos de emulsiones si la experiencia demuestra que se
pueden obtener resultados satisfactorios. Los agregados deben cumplir
con las especificaciones de calidad establecidas para las mezclas en frío
en general. (Jiménez et al., 2009, p.21) “Las emulsiones asfálticas
contienen pequeñas cantidades de solventes, que generalmente
producen el mejor resultado para las mezclas en frío, utilizadas para
bacheo” (Jiménez et al., 2009, p.21).
❖ “La mezcla se rigidiza cuando el solvente se evapora. A la hora de
dosificar el agua dentro de la mezcla se debe tomar en cuenta, el tiempo
con el que se dispone para abrir el tránsito nuevamente” (Jiménez et al.,
2009, p.21).
20. CLASIFICACIÓN DE LA MEZCLA SEGÚN EL
PORCENTAJE DE VACÍOS
Existen dos tipos de mezclas asfálticas en frío: cerradas (o densas) y
abiertas
Cerradas (o densas)
❖ Como se mencionará más adelante, se denominan del tipo cerradas
porque su relación de vacíos es menor al 6%. Se fabrican con
emulsiones de rotura lenta sin ningún tipo de fluidificante (Bañón
Blázquez, Luis.2004). Aunque pueden compactarse después de haber
roto la emulsión (la presencia de agua supone una lubricación de las
partículas de árido), no conviene ponerlas en obra si no son
suficientemente trabajables. Por otro lado, no pueden abrirse al tráfico
hasta que han alcanzado una resistencia suficiente. Este proceso se
suele denominar de maduración; consiste básicamente en la
evaporación del agua procedente de la rotura de la emulsión y es
relativamente lento, debido a que la granulometría cerrada del árido hace
que la mezcla tenga una pequeña proporción de huecos. Se emplean
mucho menos que las mezclas abiertas en frío.
❖ El agua se debe incorporar a los agregados antes que la emulsión
asfáltica, con el fin de evitar un rompimiento prematuro de ésta,
asegurando un cubrimiento completo del agregado y una buena
uniformidad en la mezcla.
❖ Poseen un contenido de ligante elevado (Fernández del Campo, J. A.
1983). Esto condiciona un tiempo de trabajabilidad de las mezclas
mucho más corto y unas condiciones de puesta en obra y compactación
mucho más estrictas.
❖ Permite el empleo de granulometrías de áridos análogas a las prescritas
para las mezclas densas en caliente. Por ello, el campo de utilización de
las emulsiones se amplía hacia todo tipo de pavimentos y soluciones.
Usos
➢ Bases negras
➢ Bases estabilizadas con emulsión
➢ Reciclados en general (base + carpeta, carpeta, RAP, etc.)
➢ Carpetas de nivelación
➢ Carpetas de rodadura
➢ Estabilización de materiales marginales
➢ Emulsión CSS-1, CSS-2 o CSS-2h
➢ Porcentajes en volumen: 6– 12%
❖ Su campo de aplicación comprende en lo que respecta a mantenimiento
(baches). También pueden aplicarse para construir carpetas de rodadura
de calles de bajo tráfico debido a los tiempos de apertura
Abiertas
❖ Al igual que las mezclas cerradas, las abiertas también se
conceptualizan partiendo de su porcentaje de vacíos, el cual debe ser
mayor al 12%.
❖ Consisten en la combinación de un agregado pétreo predominantemente
grueso y de granulometría uniforme, con un ligante bituminoso,
constituyendo un producto que puede ser elaborado, extendido y
compactado a temperatura ambiente y que presenta un elevado
contenido de vacíos con aire.
❖ Son las más empleadas. Se caracterizan por su trabajabilidad tras su
fabricación, incluso durante semanas (Bañón Blázquez, Luis. 2004).
Dicha trabajabilidad se basa en que el ligante permanece con baja
viscosidad, debido a que se emplean emulsiones de betún fluidificado.
Después de la puesta en obra en capas de reducido espesor, el aumento
de la viscosidad es rápido; sin embargo, es muy lento en acopios, en los
que únicamente endurece la superficie, siendo así viable el
almacenamiento. En las capas ya extendidas, la evaporación del
fluidificante es posible debido a que la granulometría es abierta, con
pequeñas proporciones de árido fino, lo que supone un elevado
porcentaje de huecos en la mezcla.
❖ Puede ser colocada en obra inmediatamente después de su fabricación
o tras un período de almacenamiento más o menos largo.
Usos
➢ Bases negras
➢ Carpetas de nivelación
➢ Carpetas de rodadura
➢ Mezclas de acopio
➢ Tipo de emulsión CMS-1 o CMS-2
➢ Porcentajes en volumen: 3 – 8%
Sus ventajas consisten en:
➢ Mayor tiempo de vida útil
➢ No se pierde si está lloviendo
➢ Es más barata Fácil aplicación
21. USOS DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS
Las mezclas asfálticas en frio se utilizan primordialmente para
Bacheo: La acción del tránsito sobre áreas donde la superficie del
pavimento se ha disgregado en pequeños trozos provoca la remoción del
material, originando el bache.
Otras causas que generarían estos baches vendrían hacer que la carpeta
asfáltica sea de mala calidad, así como una descomposición inadecuada
de la mezcla asfáltica.
El deterioro de la carpeta asfáltica es consecuencia del degradamiento
superficial de la capa de rodadura, así como el tránsito vehicular generando
daños por fatiga
RECOMENDACIONES DE USO
❖ Los usos recomendados no difieren de los indicados para las mezclas
tradicionales.
❖ La decisión del uso de estas mezclas, dependerá de algunas
consideraciones tales como:
➢ Comparación técnico-económico
➢ Magnitud y lugar de emplazamiento de la obra Tránsito
➢ Condiciones climáticas predominantes
❖ Cuando se trata de capas de rodamiento, las mezclas asfálticas de
graduación densa se utilizan específicamente para tránsitos medios y
livianos, pero las de graduación abierta permiten abarcar con éxito
pavimentos para tránsitos pesados.
❖ Construcción de carpetas asfálticas de rodadura, recapados parciales
de regularización y refuerzo estructural, construcción de calles,
estacionamientos, bacheos, pavimentos deportivos, son algunas de las
tantas soluciones que se pueden encarar utilizando mas mezclas
asfálticas en frio
22. DISEÑO DE MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO CON
EMULSIÓN ASFÁLTICA
❖ Esta actividad consistirá en la fabricación de una mezcla de agregados
pétreos con un aglomerante bituminoso emulsificado, materiales que
deben cumplir con los requisitos especificados, los cuales mezclados
mediante procedimientos controlados, darán como resultado un material
con propiedades y características definidas.
❖ El proceso de diseño consiste en seleccionar el tipo y granulometría de
los agregados pétreos además del tipo y contenido de asfalto, con la
calidad suficiente, de manera que satisfagan los requisitos específicos
del proyecto para obtener las propiedades deseadas en la mezcla.
❖ El diseño implica conocer las propiedades de la mezcla, los efectos que
causan sus componentes (algunas propiedades se contraponen debido
al comportamiento reológico de las mezclas), las condiciones en las
cuales se desarrollará el proyecto (aplicación de cargas de tránsito,
temperatura), entre otros.
❖ Los ensayos que se realizan directamente a las mezclas en frío tienen el
propósito de establecer el diseño de la mezcla antes de la aplicación del
material para poder seleccionar los materiales apropiados y obtener una
mezcla donde los agregados y la emulsión sean compatibles.
Materiales
❖ El material bituminoso para la fabricación de la mezcla, será una
emulsión asfáltica seleccionada de acuerdo al tipo de agregados que se
pretenda utilizar, dicho aglomerante debe cumplir con los requisitos
establecidos en la norma AASHTO M-
❖ Los agregados pétreos serán el producto de roca o grava triturada
constituidas por material limpio, libre de humedad, denso y durable, libre
de polvo, terrones de arcilla u otras materias indeseables, que puedan
impedir la adhesión completa del asfalto a los agregados pétreos
23. PROCEDIMIENTO DE PRUEBAS A LA MEZCLA
ASFÁLTICA EN FRÍO
❖ La primera preparación para los ensayos consta de reunir muestras del
asfalto y del agregado que va a ser usado en la mezcla de pavimentación.
Es importante que las muestras de asfalto tengan características
idénticas al asfalto que va a ser usado en la mezcla final.
❖ Lo mismo debe ocurrir con las muestras de agregado. La razón es
simple: los datos extraídos de los procedimientos de diseño de mezclas
determinan la fórmula o “receta” para la mezcla de pavimentación.
❖ La receta será exacta solamente si los ingredientes ensayados en el
laboratorio tienen características idénticas a los ingredientes usados en
el producto final.
❖ Una amplia variedad de problemas graves, que van desde una mala
trabajabilidad de la mezcla hasta una falla prematura del pavimento, son
el resultado histórico de variaciones ocurridas entre los materiales
ensayados en el laboratorio y los materiales usados en la realidad.
24. CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN REUNIR LOS
PAVIMENTOS
❖ Un pavimento para cumplir adecuadamente sus funciones debe reunir
los siguientes requisitos:
➢ Ser resistente a la acción de las cargas impuestas por el tránsito.
➢ Ser resistente ante los agentes de intemperismo.
➢ Presentar una textura superficial adaptada a las velocidades previstas
de circulación de los vehículos, por cuanto ella tiene una decisiva
influencia en la seguridad vial. Además, debe ser resistente al
desgaste producido por el efecto abrasivo de las llantas de los
vehículos.
➢ Debe presentar una regularidad superficial, tanto transversal como
longitudinal, que permitan una adecuada comodidad a los usuarios en
función de las longitudes de onda de las deformaciones y de la
velocidad de circulación.
➢ Debe ser durable
➢ Presentar condiciones adecuadas respecto al drenaje.
➢ El ruido de rodadura, en el interior de los vehículos que afectan al
usuario, así como en el exterior, que influyen en el entorno, debe ser
adecuadamente moderado.
➢ Debe ser económico.
➢ Debe poseer el color adecuado para evitar reflejos y
deslumbramiento, y ofrecer una adecuada seguridad al tránsito
VARIABLES DE DISEÑO
a) TRÁNSITO.
❖ El establecimiento de los espesores mediante este método, se
fundamenta en la determinación de las cargas equivalentes
acumuladas para el periodo de diseño. Se debe hacer un estudio
detallado de transito que contenga la composición vehicular, transito
promedio anual, el factor camión, el transito acumulado en número de
ejes.
b) SERVICIABILIDAD.
❖ Es la condición necesaria de un pavimento para proveer los Usuarios
un manejo seguro y confortable en un determinado momento
c) PÉRDIDA O DISMINUCIÓN DEL ÍNDICE DE
SERVICIABILIDAD.
❖ Los valores anteriormente descritos nos permiten determinar la
disminución del índice de servicio, que representa una pérdida gradual
de la calidad de servicio de la carretera, originada por el deterioro del
pavimento.
Donde:
𝑃𝑆𝐼 = Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡e
∆𝑃𝑆𝐼 = 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑜𝑠 í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑦 𝑒𝑙 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑜.
𝑝𝑜 = Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑝𝑡 = Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
d) CONFIABILIDAD.
❖ Hace referencia al grado de certidumbre o seguridad de una
determinada alternativa de diseño, determinando así la probabilidad
de que el pavimento pueda soportar el número de repeticiones de la
carga que sea aplicada durante su vida útil
e) DESVIACIÓN ESTÁNDAR DEL SISTEMA (SO)
❖ El valor de la desviación estándar (So) que se seleccione debe, por otra
parte, ser representativo de las condiciones locales. Se recomienda
para uso general, pero estos valores pueden ser ajustados en función
de la experiencia para uso local.
f) MÓDULO RESILIENTE EFECTIVO Mr.
❖ Es el módulo Resiliente promedio que se traduce en un daño del
pavimento (Uf) igual al que se alcanzaría si se usaran valores
modulares estacionales.
g) MÓDULO RESILIENTE PARA LA SUBRASANTE.
➢ Para materiales de sub-rasante con CBR ≤ 7,2%. MR = 1.500* CBR.
Para materiales de sub-rasante con mayo de 7,2% ≤ CBR ≤ 20,0%.
➢ Para materiales de sub-rasante con mayo de 7,2% ≤ CBR ≤ 20,0%
MR = 3.000 * (CBR)^0.65
➢ Para materiales de sub-rasante con valores de CBR ≥ 20,0%, se
deberán emplear otras formas de correlación, tal como la
recomendada por la propia Guía de Diseño AASHTO93.
h) MÓDULO RESILIENTE PARA LA SUB-BASE, BASE Y
CONCRETO ASFÁLTICO.
❖ Se toman los valores de CBR de la base y sub-base según las
especificaciones de la tabla 300.1 del artículo 300 – 07: disposiciones
generales para la ejecución de afirmados, subbases granulares y
bases granulares y estabilizadas 15 y se establece el módulo resiliente
por medio de los siguientes ábacos.
i) COEFICIENTES ESTRUCTURALES (ai).
❖ Para materiales y/o mezclas de sub-base y bases no tratadas: Método
de ensayo AASHTO T-274, el cual permite determinar el valor del
módulo de elasticidad dinámico. Para mezclas asfálticas y suelos
estabilizados: Métodos de ensayo ASTM D4123 o ASTM C469, que
permiten determinar el valor del módulo elástico. No obstante, se
puede usar una serie de ábacos, que se encuentran en AASTHO 1993.
Los valores promedio para los coeficientes estructurales son:
➢ Mezcla asfáltica densa en caliente: 0.44 pulgadas
➢ Base granular: 0.14 pulgadas
➢ Sub-base granular: 0.11 pulgadas
j) DRENAJE.
❖ El valor de este coeficiente depende de dos parámetros: la capacidad
del drenaje, que se determina de acuerdo al tiempo que tarda el agua
en ser evacuada del pavimento, y el porcentaje de tiempo durante el
cual el pavimento está expuesto a niveles de humedad próximos a la
saturación, en el transcurso del año. Dicho porcentaje depende de la
precipitación media anual y de las condiciones de drenaje, la AASHTO
define cinco capacidades de drenaje.
Fuente: Guía para diseño se pavimentos AASHTO1993
Coeficiente de drenaje para pavimentos flexible
Fuente: Guía para diseño se pavimentos AASHTO1993
k) NÚMERO ESTRUCTURAL.
❖ El diseño de pavimentos flexibles, se basa primordialmente en
identificar un “número estructural (SN)” para el pavimento, que pueda
soportar el nivel de carga solicitado. Para determinar el número
estructural, el método se apoya en una ecuación que relaciona los
coeficientes, con sus respectivos números estructurales, los cuales
se calculan con ayuda de un software, (AASHTO 93) el cual requiere
unos datos de entrada como son el número de ejes equivalentes, el
rango de serviciabilidad, la confiabilidad y el módulo resiliente de la
capa a analizar; esta ecuación se relaciona a continuación:
𝑆𝑁 = 𝑎1𝐷1 + 𝑎2𝐷2𝑚2 + 𝑎3𝐷3𝑚3 17
Donde:
𝑎 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙
𝐷 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
𝑚 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑎𝑗𝑒 18
25. TIPOS DE MEZCLAS ASFALTICAS
Mezclas Asfálticas en Frio:
❖ Las mezclas asfálticas en frío son 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 El ligante suele ser una
emulsión asfáltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares
los asfaltos fluidificados).
❖ En general, las mezclas en frio se clasifican dependiendo del ligante
que se utilice, la manera de mezclado, por su granulometría, si se utiliza
material reciclado y finalmente, por periodo de almacenamiento.
(GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006)
La mezcla asfáltica en frío con emulsión
❖ Está 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. Se utiliza
comúnmente como material para bacheo en rutas de bajo tránsito.
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, el uso de asfaltos
rebajados es ilegal en los Estados Unidos desde los años 70. Aunque
son muy utilizados en Europa y el resto del mundo, especialmente para
el reciclado de pavimentos ya oxidados.
Mezclas Asfálticas en caliente
❖ Las mezclas asfálticas en caliente se utilizan como capa de rodadura
en el pavimento, teniendo como principal función brindar resistencia al
paso de los vehículos y confort a los usuarios de la vía.
❖ Las mezclas asfálticas en caliente, HMA se divide en tres tipos: de
gradación densa, opengraded o mezclas abiertas o porosas y gap-
graded o mezclas de granulometría incompleta. La Tabla siguiente
presenta los tipos de mezclas de acuerdo con las características
granulométricas.
Tipos de Mezclas Asfálticas en Caliente
Mezclas de graduación densa HMA.
❖ HMA de gradación densa están compuestas por ligante de cemento
asfáltico y agregado de gradación continua.
❖ Las mezclas convencionales de HMA consisten 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.). Estas mezclas tienen un mayor
porcentaje de agregados gruesos que las mezclas convencionales
(mayores 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 prevenir fracturas
excesivas de los agregados mayores durante el proceso de
compactación.
❖ Asfalto-arena está compuesto por agregado que pasa el tamiz 9.5 mm
o 0.375 pulg. El contenido de ligante en la mezcla es mayor que para
mezclas HMA convencionales porque se incrementan los vacíos en el
agregado mineral de la mezcla. Las arenas usadas en este tipo de
mezcla son arenas chancadas o naturales de textura rugosa, la
resistencia a las deformaciones permanentes de este tipo de mezclas
es típicamente muy bajo. (GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006)
Mezclas open-graded.
❖ Las mezclas open-graded consisten de una gradación relativamente
uniforme y ligante de cemento asfáltico o ligante modificado. El
principal propósito de este tipo de mezclas es servir como una capa
drenante, tanto en la superficie del pavimento o dentro de la estructura
del pavimento.
Figura 1.1: Gradaciones representativas de HMA
❖ Como se indicó, hay dos tipos de mezclas open-graded. El primer
tipo de mezcla son utilizadas como una superficie gruesa para
proporcionar drenaje libre en la superficie y prevenir los
encharcamientos, reduce las salpicaduras de las llantas, y reduce
el ruido de las llantas. Este tipo de mezcla es frecuentemente
definido como open-graded friction course OGFC.
❖ El segundo tipo de mezcla, 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 las mezclas open-graded es similar a las mezclas
de gradación densa. Se usan temperaturas de mezcla menores para
prevenir el escurrimiento del asfalto caliente o draindown durante
el almacenamiento o traslado al lugar del proyecto. Recientemente
se están empleando polímeros y fibras en mezclas open-graded
fracción course para reducir el draindown y mejorar la durabilidad
de la mezcla. La colocación de este tipo de mezclas es
convencional. El esfuerzo de compactación por lo general es menor
que las mezclas de gradación densa. (GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ,
2006)
Mezclas gap-graded.
❖ La función de las mezclas gap-graded es similar a la mezclas de
gradación densa porque estas también proporcionan capas densas
impermeables cuando la compactación es apropiada. Las mezclas
gap-graded convencionales se vienen usando por muchos años. El
rango de los agregados va desde gruesos hasta finos, con poca
presencia de tamaños intermedios; un tipo de mezcla gap-graded se
muestra en la figura 10.1c. El segundo tipo de mezclas gap-graded es
el stone mastic aspahlt, SMA. Una representación ilustrativa de este
tipo de mezcla se muestra en la figura 9.1c. La producción de mezclas
SMA requiere la incorporación de significativas cantidades de filler
mineral al agregado normal de tal manera que alcance del 8 al 10% de
material que pasa el tamiz 0.075 mm o no. 200. Como en las mezclas
open-graded la temperatura de descarga de la mezcla necesita ser
controlada para prevenir el escurrimiento o draindown del ligante
durante el almacenamiento o transporte. Las fibras y/o polímeros son
normalmente usados con SMA para prevenir el draindown.
(GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006)
CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS.
a) Por Fracciones de agregado pétreo empleado.
➢ Masilla asfáltica: Polvo mineral más ligante.
➢ Mortero asfáltico: Agregado fino más masilla.
➢ Concreto asfáltico: Agregado grueso más mortero.
➢ Macadam asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico.
b) Por la proporción de Vacíos en la mezcla asfáltica.
❖ Este parámetro suele ser imprescindible para que no se produzcan
deformaciones plásticas como consecuencia del pasado de las cargas
y de las variaciones térmicas. (Construmática, 2019)
➢ Mezclas Cerradas o Densas: La proporción de vacíos no supera el
6%.
➢ Mezclas Semi-cerradas o Semi-densas: La proporción de vacíos está
entre el 6% y el 10%.
➢ Mezclas Abiertas: La proporción de vacíos supera el 12%.
➢ Mezclas Porosas o Drenantes: La proporción de vacíos es superior
al 20%.
c) Por el Tamaño máximo del agregado pétreo.
➢ Mezclas Gruesas: Donde el tamaño máximo del agregado pétreo
excede los 10 mm.
➢ Mezclas finas: También llamadas microaglomerados, pueden
llamarse también morteros asfálticos, pues se trata de mezclas que
están formadas por un árido fino incluyendo el polvo mineral y un
ligante asfáltico. El espesor mínimo con el que ah de extenderse una
mezcla lo podemos determinar con el tamaño máximo del agregado
pétreo. (Garnica, Flores, Gomez, & Delgado, 2005)
d) Por la Estructura del agregado pétreo
➢ Mezclas con Esqueleto mineral: Poseen un esqueleto mineral
resistente, su componente de resistencia debida al razonamiento
interno de los agregados es notable. Ejemplo, las mezclas abiertas y
los que genéricamente se denominan concretos asfálticos, aunque
también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la
masilla.
➢ Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto mineral
resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de
la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asfálticas.
(Construmática, 2019)
e) Por la Granulometría.
➢ Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes
tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico.
➢ Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de
agregado pétreo en el huso granulométrico. (Construmática, 2019)
26. MÉTODO MARSHALL
❖ El concepto del método Marshall en el diseño de mezclas para
pavimentación fue formulado por Bruce Marshall, ingeniero de asfaltos
del Departamento de Autopistas del estado de Mississippi. El Cuerpo
de Ingenieros de Estados Unidos, a través de una extensiva
investigación y estudios de correlación, mejoró y adicionó ciertos
aspectos al procedimiento de prueba Marshall, a la vez que desarrolló
un criterio de diseño de mezclas.
❖ El método original únicamente es aplicable a mezclas asfálticas en
caliente para pavimentación, que contengan agregados con un tamaño
máximo de 25 o menor. El método Marshall modificado se desarrolló
para tamaños máximos arriba de 38 mm, y está pensado para diseño
en laboratorio y control en campo de mezclas asfálticas en caliente, con
graduación densa.
❖ Debido a que la prueba de estabilidad es de naturaleza empírica, la
importancia de los resultados en términos de estimar el
comportamiento en campo se pierde cuando se realizan
modificaciones a los procedimientos estándar.
❖ El método Marshall utiliza especímenes de prueba estándar de 64 mm
de alto y 102 mm de diámetro (Figura 5); se preparan mediante un
procedimiento para calentar, combinar y compactar mezclas de asfalto-
agregado (ASTM D1559).
❖ Los dos aspectos principales del método Marshall son la densidad-
análisis de vacíos, y la prueba de estabilidad y flujo de los especímenes
compactados; cabe mencionar que este proceso de diseño no tiene
especificado pruebas para agregados minerales ni para cementos
asfálticos
GRANULOMETRIA
❖ La metodología Marshall utiliza una gráfica semilogarítmica para definir
la granulometría permitida, en la cual en la ordenada se encuentran el
porcentaje de material que pasa cierta malla, y en la abscisa las
aberturas de las mallas en mm, graficadas en forma logarítmica.
❖ La selección de una curva granulométrica para el diseño de una mezcla
asfáltica cerrada o densa, está en función de dos parámetros: el tamaño
máximo nominal del agregado y el de las líneas de control (superior e
inferior). Las líneas de control son puntos de paso obligado para la
curva granulométrica
ESPECIFICACIONES DEL METODO
❖ La selección del contenido óptimo de asfalto depende de muchos
criterios. Un punto inicial para el diseño es escoger el porcentaje de
asfalto para el promedio de los límites de vacíos de aire, el cual es 4%.
Todas las propiedades medidas y calculadas bajo este contenido de
asfalto deberán ser evaluadas comparándolas con los criterios para el
diseño de mezclas, indicados
EVALUACIÓN Y AJUSTES DE UNA MEZCLA DE DISEÑO.
❖ Cuando se desarrolla una mezcla de diseño, es frecuentemente
necesario hacer varias mezclas de prueba para encontrar una que
cumpla con todos los criterios de diseño. Cada una de las mezclas de
prueba sirve como una guía para evaluar y ajustar las pruebas
siguientes. Para diseño de mezclas preliminares o exploratorias, es
aconsejable comenzar con una graduación de agregado que se acerque
a la media de los límites establecidos. Las mezclas de prueba iniciales
sirven para establecer la fórmula de trabajo y verificar que la
graduación de agregado dentro de los límites especificados puede ser
reproducida en una planta mezcladora.
❖ Cuando las mezclas de pruebas iniciales fallan con los criterios de
diseño en cualquier contenido de asfalto seleccionado, será necesario
modificar o, en algunos casos, rediseñar la mezcla. Para corregir una
deficiencia, la manera más fácil de rediseñar una mezcla es cambiar la
graduación de los agregados ajustando los porcentajes utilizados.
Frecuentemente este ajuste es suficiente para cumplir con las
especificaciones. Si el ajuste de los porcentajes no es suficiente, se
deberán realizar serias consideraciones.
❖ A continuación, se puede observar de una forma sintetizada, los
pasos necesarios que son solicitados por el Método Marshall:
➢ Selección de las muestras de material: secar el agregado:
• Hacer un análisis granulométrico por vía húmeda.
• Determinar el peso específico del material.
➢ Selección del tipo de mezcla: el asfalto debe estar clasificado
previamente por viscosidad o por penetración
➢ Evaluación de la granulometría de los agregados: (el tamaño máx.
del agregado debe ser de 1 pulgada.)
➢ Proporción de agregados y asfaltos.
➢ Preparación de especímenes de ensayo:
➢ o Determinación del peso específico
➢ Medición de la estabilidad y la fluencia (2 gráficas).
➢ Análisis de la densidad y del contenido de vacíos.
➢ Análisis de vacíos.
➢ Análisis del peso unitario.
➢ Análisis de vacíos en el agregado mineral (VMA).
➢ Análisis de vacíos llenos de asfalto (VFA).
➢ Determinación de la gravedad específica de los especímenes
compactados.
➢ Ensayo estabilidad – flujo.
➢ Determinación de la gravedad especifica teórica máxima de la
mezcla suelta.
➢ Análisis densidad – vacíos.
27. MÉTODO SUPERPAVE
❖ Programa Estratégico de Investigación de Carreteras, más conocido
por sus siglas en inglés SHRP (Strategic Highway Research Program),
a fin de mejorar el desempeño y duración de las carreteras,
volviéndolas más seguras tanto para automovilistas como para los
trabajadores de las mismas.
❖ Iniciando el desarrollo de un nuevo sistema para especificar materiales
asfálticos, el producto final del programa es un nuevo sistema llamado
SUPERPAVE (Superior Performing Asphalt Pavement). Representa una
tecnología de tal manera provista que pueda especificar cemento
asfáltico y agregado mineral, desarrollar diseños de mezclas asfálticas;
analizar y establecer predicciones del desempeño del pavimento.
❖ Este método evalúa los componentes de la mezcla asfáltica en forma
individual (agregado mineral y asfaltos) y su interacción cuando están
mezclados.
❖ El sistema SUPERPAVE entrega:
➢ Nuevas especificaciones para asfaltos.
Lectura 8 octubre 26
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Lectura 8 octubre 26

  • 1. 1. CONTROL DE CALIDAD El ser humano desde su existencia sintió la necesidad por transportarse y comunicarse, por ello se fueron desarrollando con el trascurrir del tiempo diversos métodos para ejecutar la construcción de caminos, desde los caminos a base de tierra y aglomerante hasta nuestra época perfeccionando métodos con la experiencia que se obtenían hasta conducir a grandes vías de pavimentos flexibles. Por esto, en la presente cartilla se desarrolla la guía metodológica de un proceso constructivo de un pavimento flexible, donde se describen las etapas básicas para la construcción de una vía. El documento la definición del método de construcción que sean necesarias para su adecuada compresión, las características, así como las especificaciones necesarias para entender y cumplir con los requisitos de la norma INVIAS. La cartilla tiene el fin de ampliar los conocimientos del proceso constructivo de un pavimento flexible, así como también de toda persona que no tenga experiencia, se debe comprender detalladamente todo el procedimiento de un buen desarrollo para la elaboración de un proyecto de pavimento flexible para las carreteras, así como obtener resultados que puedan dar un mejor entendimiento. El control de la calidad hoy en día es un aspecto tan importante como la fabricación o construcción del producto mismo. La existencia de diferentes tipos de industrias y en consecuencia de productos hace que también existan diferentes formas de controlar la calidad en la producción de cada uno. De esta manera surge la importancia de clasificar a la construcción por el tipo de industria que es así de esta manera, entenderemos y orientaremos nuestro estudio al tipo de control de la calidad. OBJETIVO PRINCIPAL ➢ Dar a conocer la definición del proceso de pavimentos flexibles y control de calidad. OBJETIVO SECUNDARIO ➢ Entender la importancia de los pavimentos flexibles y su proceso de construcción. ➢ Recomendar las etapas básicas e indispensables para la ejecución del proceso constructivo de un pavimento flexible. 2. PROCESO CONSTRUCTIVO PAVIMENTO FLEXIBLE TRAZO, NIVELACIÓN Y REPLANTEO ➢ Actividad preliminar que sirve para delimitar el área de trabajo, es de suma importancia ya que sin ella no se podría empezar la obra ➢ Se empieza por realizar los estudios del suelo que nos entregarán la información necesaria para la ubicación de nuestro eje, así como el impacto ambiental que ésta traerá consigo. ➢ Cabe señalar que es necesaria la presencia de maquinaria para la limpieza y adecuación del tramo carretero.
  • 2. TRAZO: ❖ Es marcar en el terreno con estacas, hito, referencias, los puntos que se desean replantearen el proyecto. REPLANTEO: ❖ Es implantar en el terreno, de forma adecuada e inequívoca la posición de los puntos básicos y representativos del proyecto EQUIPOS EMPLEADOS ➢ Teodolito y nivel de ingeniero. ➢ Brigada: • 1 topógrafo(operario) • 1 nivelador (oficial) • 10 ayudantes (2 estadaleros, 2 cargadores, 2 limpiadores, 2wincheros y más dependiendo de la magnitud de la obra). MAQUINARIA EMPLEA ➢ Tractor oruga ➢ Cargador frontal ➢ Volquete ➢ Motoniveladora DESBROCE Y LIMPIEZA ➢ Consiste en adecuar el terreno para la relación de la carretera. ➢ Pueden darse tres procedimientos según las condiciones en las que se encuentre el terreno. Corte: ➢ Esto se da cuando el nivel del terreno está por encima del nivel de diseño lo que obliga a cortar parte de éste hasta dejarlo al nivel de diseño. ➢ Los materiales a cortar pueden ser de tres tipos según el contenido de la roca son: ROCA FIJA ❖ Es cuando el material a cortar es roca compacta y la única manera de retirarla Para esto utilizaremos los barrenos y el martillo neumático, que son los instrumentos requeridos para la perforación o con explosivo. EQUIPOS ➢ Comprensora ➢ Martillo neumático ROCA SUELTA: ❖ Es la presencia de la roca, pero en fragmentos mucho más reducidos, y por ende no es necesario el uso de la voladura para su retiro, pero si demanda el empleo de maquinaria de gran potencia como: el Tractor Oruga MATERIAL SUELTO: ❖ Definido como el material que no presenta roca, y para su corte es necesario solo el Tractor Oruga para su acarreo. RELLENO: ❖ Se da cuando el nivel de diseño dela carretera está por encima del nivel natural, en este caso se extrae material para rellenar y así nivelar las zonas de depresión con la cota de diseño. ❖ Según de donde se trae el material se puede clasificar en:
  • 3. ➢ Material Propio: Proviene de la actividad de corte. ➢ Material adyacente: Se encuentra a los alrededores del trabajo. ➢ Material transportado: Aquel que es traído de una cantera. MEJORAMIENTO DE SUBRASANTE: ❖ Consiste en la conformación y compactación del terreno natural sin necesidad de corte o relleno. 3. PAVIMENTACION: ¿QUÉ ES UN PAVIMENTO ASFÁLTICO? ❖ También llamado pavimento flexible. Término aplicado a cualquier pavimento cuya superficie esté construida con asfalto. Normalmente este consiste de una carpeta de rodamiento de agregados minerales recubiertos y sementados con asfaltos; y una ó más bases ó sub-bases las cuales pueden ser clasificadas como: ❖ Carpeta Asfalto Base, consistente de mezcla de agregados y asfalto. ❖ Piedra partida, escoria de alto horno o grava- Concreto de Cemento Portland. CONTROL DE CALIDAD ❖ El cumplimiento de las especificaciones Elección correcta de los materiales Procedimientos constructivos adecuados Calidad de la mano de obra la calidad de todos los procesos, esto permite que, al momento de ejecutar un proyecto, se pueda tomar acciones de corrección y dar soluciones precisas a problemas o errores cometidos durante el proceso de bacheo; o de cualquier otro proceso constructivo CONTROL DE CALIDAD Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD ❖ El Control de Calidad normalmente se refiere a los ensayos necesarios para controlar un producto y así determinar la calidad del producto que se está elaborando. ❖ Estos ensayos son usualmente llevados a cabo por el constructor, ya que este los requiere para asegurarse a sí mismo que el producto o sus partes cumplan con sus expectativas de acuerdo a la responsabilidad contractual que ha contraído con el propietario ❖ Para que el control de calidad del contratista y el aseguramiento del control de calidad del supervisor del propietario, puedan interactuar adecuadamente, deben existir una serie de elementos que fijen las reglas del juego, que definan de manera coherente los límites de acción de cada uno de los actores involucrados, a esta serie de elementos se les define en la práctica como: Sistema de Control de Calidad, el cual se explica a continuación. 4. SISTEMA DEL CONTROL DE CALIDAD ❖ Consiste en aplicar una serie de procesos, responsabilidades, autoridades, procedimientos y recursos relacionados internamente, completamente definidos y desplegados en forma coherente para lograr
  • 4. cumplir con las exigencias de calidad de obra, especificadas en los términos contractuales. ❖ El sistema de Control de Calidad, lo conforman todos los documentos contractuales, como son: Adjudicación de la licitación Especificaciones técnicas Documentos de Aprobación de Requisitos Contractuales Plan de control de Calidad. PLAN DE CONTROL DE CALIDAD ❖ Es una descripción detallada propuesta por el contratista, del tipo y frecuencia de la inspección, muestreos y ensayo, considerada como necesaria para medir y auto controlar las diferentes características establecidas en las especificaciones de un contrato para cada ítem de trabajo. ❖ Prácticamente es un manual de operaciones del contratista. Preliminarmente en todo diseño de una estructura de pavimento se requiere el conocimiento básico de las características y resistencias o capacidades soportantes del suelo donde se llevará a cabo la construcción de este pavimento, de manera que pueda resistir los esfuerzos y deformaciones para un tránsito previsto, que de otro modo deberán analizarse opciones de mejoramiento o estabilización que lo hagan resistente. Por lo tanto se describen en este documento las pruebas más importantes que permiten obtener dicha información. ➢ Granulometría por tamizado para suelos Este ensayo consiste en la clasificación del terreno natural para compararlo con la clasificación de materiales de suelos, de acuerdo con las normas ASTM D422 / AASHTO T 88. ➢ Límites de Atterberg Estos ensayos junto con la granulometría por tamizado se requieren para la clasificación del suelo, en este caso su consistencia con respecto al contenido de humedad. A estos contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg, de acuerdo con las normas ASTM D 4318/ AASTHO T 89: • Límite líquido: El suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico y es posible moldearse. • Límite plástico: El suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido y se produce el rompimiento. • Límite de retracción o contracción: estado en que el suelo pasa de un estado semisólido a un estado sólido y deja de contraerse al perder humedad, según ASTM D 427/ AASHTO T 92 ➢ CBR en laboratorio ❖ Determina la capacidad soportante del suelo (Relación de Soporte de California, por sus siglas en Ingles), de acuerdo con las normas ASTM D 1883 / AASHTO T 193, en el cual se mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo (subrasante), sub
  • 5. base y/o base granular de un pavimento, bajo condiciones controladas de humedad y densidad. ➢ CBR in situ o ensayo de Anillo de carga ❖ Al diseñar un pavimento será necesario conocer las cargas del tránsito que soportará durante un periodo establecido de vida útil, y de esta forma determinar si los materiales escogidos y los espesores de diseño tendrán la capacidad estructural para soportar dichos esfuerzos. ❖ Sin embargo, el análisis y determinación de ese procedimiento queda fuera del alcance de este documento. 5. ETAPA EN PROCESO DE CONSTRUCCIÓN ❖ Dentro de la etapa constructiva se tienen tres categorías de acuerdo al tipo de pavimento: camino de bajo tránsito (lastre como capa de rodamiento), tratamiento superficial y carpeta de mezcla asfáltica. Una vez que se conocen las propiedades y características del suelo donde se pretende diseñar la estructura del pavimento, se procede a caracterizar y evaluar las propiedades de los materiales que conformaran la subbase y base, de modo que sean lo suficientemente resistentes a las deformaciones provocadas por las cargas del tránsito. Granulometría por tamizado para agregados ❖ Este método cubre la determinación de la distribución por tamaño de las partículas de agregado fino y grueso mediante tamizado. Esto con el fin de obtener la granulometría de diseño para las condiciones del proyecto. Para ello se toma una muestra de agregado seco de masa conocida y separada en una serie de tamices colocados progresivamente desde el más pequeño al más grande para determinar su distribución por tamaño, de acuerdo con las normas ASTM C 136 y C 117 / AASHTO T 27 y T 11. Caracterización de agregados ❖ Como parte de la etapa de diseño y dentro del control de calidad de los materiales en la etapa constructiva es de suma importancia l evaluación de las siguientes propiedades de los agregados utilizados tanto en la conformación de la subbase y base (granular o estabilizada) como en la producción de mezcla asfáltica: ➢ Abrasión de los ángeles, AASHTO T 96 ➢ Disgregabilidad (sanidad) en sulfato de sodio (5 ciclos) ➢ Índice de durabilidad (agregado grueso) ➢ Índice de durabilidad (agregado fino) ➢ Caras fracturadas ➢ Libre de materia orgánica, grumos o arcillas ➢ Índice de plasticidad ➢ Límite líquido ➢ CBR en laboratorio • Determina la capacidad soportante del suelo.
  • 6. • Caracterización del cemento • Consiste en seleccionar el tipo de cemento que mejor se ajuste al tipo de base o sub-base existente, de acuerdo con lo establecido. ➢ Granulometría de la base estabilizada • Verificar la compatibilidad de la base existente con el cemento a efectos de lograr con la estabilización una mejora en la resistencia mecánica de dicha base o sub-base y en especial su capacidad soportante frente a las cargas del tránsito, para lo cual se debe cumplir con lo establecido. ➢ CBR de la mezcla base-cemento • Determinación de la capacidad de soporte de la mezcla base- cemento según la fórmula de trabajo. ➢ Asfalto • Mezcla asfáltica (producción en planta) • El propósito de la verificación de la mezcla asfáltica en planta es para controlar el contenido óptimo de asfalto para una combinación específica de agregados, de acuerdo al diseño de la mezcla y la fórmula de trabajo establecidos para cada proyecto. 6. MÉTODOS DE MUESTREO. Los conceptos, de “lote” y “muestra”, marcan el principio para el proceso de obtención de información, razón por la cual se indica su significado a continuación: Lote: Es la cantidad de producto que es tomada para ser juzgada aceptable o inaceptable en base a un muestreo. Su tamaño se define en términos del tiempo, de la producción o del área y su utilización. Muestra: Es la cantidad de material, objetos o información obtenida de un lote (del mismo), y a la cual se le realiza un determinado número de pruebas y ensayos, para conocer sus propiedades, determinando de esta forma su nivel de calidad Muestreo: Es la actividad llevada a cabo para seleccionar o escoger muestras representativas de la calidad o de las condiciones medias que posee un conjunto o lote específico ➢ Los cambios en los sistemas de la calidad no se pueden relacionar de manera directa con los cambios en los tipos de contratos implementados ya que la calidad no depende de los tipos de contrato, sino de otras variables que la afectan y de los proyectos a realizar. ➢ Debemos considerar que la calidad es una inversión que reporta ganancias a corto y largo plazo, ya que esta ayuda a evitar la
  • 7. construcción de elementos defectuosos que generan pérdidas y que implican recursos que no son aprovechables y que por el contrario, hasta para deshacerse de ellos es necesario un gasto adicional. ➢ El plan de control y el plan de aceptación de la calidad deben ser concebidos en ese mismo orden, ya que la aceptación y evaluación del sistema de control de la calidad en la construcción de un pavimento depende de la forma como este se realizará 7. PRODUCCIÓN DE CONCRETO ASFALTICO EN CALIENTE ❖ Desde 1858 en el país de EE. UU se empleó el asfalto como material para proteger la superficie de rodadura, siendo en 1870 construida la primera vía hecha de asfalto y en 1876 se coloca la primera carpeta asfáltica. ❖ Años posteriores, en el Perú durante el oncenio de Leguía, la red de carreteras constituyó una prioridad, con la llegada de los vehículos a motor, la cual fue atendida a través de una ley de conscripción vial durante el año 1921. ❖ En los años treinta, Benavides construyó la Panamericana y se restableció la comunicación de valle en valle por la costa atravesando los desiertos, algo que se había perdido durante la época de la colonia. Actualmente la demanda de construcción de carreteras o vías ha crecido notablemente en el Perú, siendo indispensable para el mejoramiento de los medios de comunicación vial y calidad de vida de la población ➢ Agregados pétreos: Es el conglomerado de partículas inertes de grava, arenas, fino y/o fillers (naturales o triturados), empleados para la fabricación de las mezclas asfálticas en caliente. ➢ Cemento asfáltico: es un material aglomerante sólido o semisólido de color negro o pardo oscuro, que se ablanda gradualmente al calentarse y cuyos constituyentes predominantes son hidrocarburos pesados, que se obtienen de la refinación del petróleo. ➢ Imprimación: Es el riego de un producto asfáltico, que recubre la base granular no tratada, sirve para adherir la base granular a la carpeta asfáltica e impermeabilizar. ➢ MC-30: Es un derivado del Petróleo, empleado para la imprimación asfáltica, está compuesto de “cemento asfáltico” y “solventes de hidrocarbonados” de diferentes rangos de destilación. ➢ Mezcla asfáltica en caliente: Es la mezcla en caliente de los agregados pétreos y el cemento asfáltico. ➢ Mezcla asfáltica en frío: Es la combinación de uno o más agregados pétreos y un relleno mineral (filler), de ser necesario, con un asfalto catiónico o diluido con solvente, cuya mezcla, aplicación y compactación es en frío. ➢ Pavimento flexible: Es aquel pavimento cuya estructura total se deflecta o flexiona dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de Pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como puedan ser vías, aceras o parkings.
  • 8. ➢ Planta de asfalto: es un conjunto de equipos mecánicos electrónicos en donde los agregados pétreos son combinados, calentados, secados y mezclados con un cemento asfáltico para producir una mezcla asfáltica en caliente que debe cumplir con ciertas especificaciones. ➢ Pen 60/70: Es un tipo de cemento asfáltico, que se caracteriza por poseer un rango de penetración entre 40 y 70mm. 8. DISTRIBUCIÓN DE UNA PLANTA DE ASFALTO MÓVIL ❖ Es la disposición de los medios físicos en un espacio determinado, y el objetivo de ésta es permitir que el personal y equipos que se emplean para el proceso de fabricación del asfalto, trabajen con mayor eficacia y en un ambiente de trabajo seguro. ➢ Acceso de ingreso a la planta de asfalto. Es el camino que conduce a la planta de asfalto y permite la fácil movilización de las unidades que ingresan y salen a la planta de asfalto., el camino de ingreso está formado por una base granular debidamente compactada con una capa de rodadura pedregosa que evita los deslizamientos de los vehículos. Los accesos se encuentran señalizados con letreros verticales. ➢ Cabina de herramientas y materiales. Lugar destinado para el almacenamiento de las herramientas de trabajo y los equipos de protección personal (Epp) entre otros, funcionando como auxilio mecánico. En la figura N°2, se puede apreciar un camino hecho con piedras blancas que conduce hacia una caseta,. Asimismo, la caseta funciona como oficina de trabajo por lo que, se encuentra amueblada 8 con escritorio y una silla. ➢ Lugar de acopio de los agregados. Lugar amplio, nivelado y libre de contaminantes, que sirve de acopio para los diferentes materiales pétreos, que se requieren en planta, para la elaboración de la mezcla asfáltica en caliente. Actualmente, cuenta con tres zonas de acopio para los materiales, La primera destinada para el depósito de la arena gruesa, la segunda para el depósito de la piedra chancada, y por último la tercera zona destinada para el acopio de la arena chancada ➢ Zona de mezcla de los agregados. Lugar destinado para realizar la mezcla en frío de los agregados pétreos, como es la combinación de la arena gruesa y arena chancada ,la cual da como resultado la arena preparada, insumo necesario para la preparación de la mezcla asfáltica en caliente. Para la preparación de la mezcla en frío se emplea la siguiente dosificación: por cada m3 de filler le corresponde 0.6 m3 de arena gruesa, en unidades más conocidas en campo, por cada volquetada de 15 m3 de filler le corresponde 3 lamponadas del cargador frontal.
  • 9. ➢ Lugar de acopio del RC-250 Y MC-30. Lugar destinado a la colocación de los cilindros de productos destilados del petróleo como son el RC- 250 y MC- 30, este lugar se encuentra alejado de la planta mezcladora, para evitar la aglomeración de materiales que no forman parte de la producción. ➢ Estacionamiento para los volquetes. Es el espacio físico, que se encuentra nivelado y demarcado con señalización horizontal, para el estacionamiento de los volquetes que realizan el transporte la mezcla asfáltica. La planta cuenta con dos lugares de estacionamiento, uno con capacidad para 11 volquetes y el otro con capacidad para 4 Este estacionamiento es ocupado por los volquetes cuando son recepcionados en la planta de asfalto, y es donde se realiza su inspección para verificar que se encuentren aptos para el transporte. Esta inspección es realizada por el jefe de equipos, haciendo uso de un formato interno, en el cual queda registrado las condiciones iniciales de recepcionamiento de las unidades. ➢ Área de producción. Es el lugar destinado para la preparación de la mezcla asfáltica en caliente , está situada en la parte central del local y el área que se encuentra alrededor está despejada para la libre circulación de los volquetes y demás unidades que intervengan durante el proceso productivo del asfalto. Para el proceso del mezclado se hace uso de la planta mezcladora de flujo continuo, del tanque de bitumen donde se almacena el pen 60/70, el tanque de combustible para el abastecimiento del grupo electrógeno y demás equipos que requieran de combustible, así como de la poza de sedimentación para mitigar la polución causada por la producción (ver figura N°14) La planta de asfalto es alimentada con los agregados y bitumen procedentes de las tolvas y tanques que los conforman, cada una con su respectiva rampa de acceso, ➢ Equipamiento de medios técnicos de protección. La planta de producción, cuenta con un equipamiento adecuado de medios técnicos de protección, como se aprecia en la tabla.
  • 10. 9. INSTALACIÓN DE LA PLANTA DE ASFALTO MÓVIL ❖ Previo a la instalación de la planta de asfalto, la empresa debe contar con todos los permisos legales para operar la planta de asfalto y haber realizado los estudios de impacto ambiental para conservación del medio ambiente. ❖ La instalación de la planta de asfalto se realiza en un tiempo máximo de 30 días. Su instalación se realiza teniendo en cuenta los siguientes parámetros. ➢ Ubicación, limpieza y nivelación del terreno donde se instalará la planta de asfalto móvil. La planta de asfalto se ubicará en un área lo suficientemente grande como para la instalación de todas las piezas que la conforman, estará ubicada lo más próxima a la zona de ejecución del proyecto y cerca de las canteras de extracción de los agregados. De no darse el caso, esta será trasladada con el fin de minimizar costos y evitar encarecer el proyecto. • Se recomienda que su ubicación sea en una zona despejada, para que haya una buena visión del entorno y facilite el ingreso y salida de los volquetes. • El lugar debe encontrarse limpio, libre de cualquier contaminante para el apilamiento de los agregados. Asimismo, la zona donde se hará la instalación de la planta mezcladora tipo tambor, debe ser nivelada para el correcto asentamiento de las piezas y evitar riesgos de seguridad. ➢ Traslado y trazo de ubicación de la planta de asfalto. La planta de asfalto móvil está compuesta por varias piezas, motivo por el cual será trasladada en varios viajes y se hará uso de una grúa para el montaje de las piezas sobre la unidad transportadora. La unidad de transporte de las piezas será un tracto con cama baja, debido a su magnitud. Previo a la instalación de la planta, se realiza el trazo en el terreno de la ubicación de cada una de las partes que conforman la planta de asfalto móvil, teniendo en cuenta la dirección del viento y la correlación entre las piezas según su función, con el objetivo de llevar un orden y facilitar la utilización de los mismos. Para protección de las partes vulnerables de la planta de asfalto como son el tablero de control de mandos y motores eléctricos, éstos serán ubicados de manera que el viento no arrastre el polvo directamente sobre ellos. ➢ Instalación de tubería de conducto del cemento asfáltico. El tanque de bitumen se conecta al tambor mezclador mediante tuberías, las cuales son instaladas para la alimentación del tambor mezclador con el cemento asfáltico. Para la regulación de la velocidad de salida del bitumen, se instalan llaves de control de flujo como accesorios adicionales.
  • 11. ➢ Nivelación e instalación de tambor mezclador. El tambor mezclador será instalado lo más próximo al tanque de bitumen, para facilitar la conexión de las tuberías provenientes del tanque de bitumen. ➢ Instalación de rampas de suministro de materiales pétreos. Instalado todo el cuerpo de la planta mezcladora, y debido a la gran altura a la que se encuentra la tolva de agregados y el punto de abastecimiento del tanque de bitumen, se construyen tres rampas de alimentación de agregados, una de ellas destinada para el abastecimiento de la tolva de agregados con arena preparada, la segunda rampa sirve para abastecer a la tolva de agregados con piedra chancada, y por último la tercera rampa sirve para el abastecimiento del tanque de bitumen con cemento asfáltico. Estas rampas deben poseer una pendiente apropiada para evitar accidentes y están hechas de material propio de la zona. ➢ Pruebas de producción y calibración de mezclas asfálticas en caliente. Se comprueba la operatividad de todo el sistema de funcionamiento de la planta de asfalto y se verifica si está apta para su uso. 10. PRODUCCIÓN DE CONCRETO ASFALTICO EN CALIENTE ❖ La producción de las mezclas asfálticas en caliente se logra a partir de la combinación de los agregados con el cemento asfáltico, en una planta de asfalto ya sea fija (situada en un lugar permanente) o portátil (transportada de una obra a otra). se describe el proceso de producción de la mezcla asfáltica en caliente, empleando una planta de asfalto portátil que se clasifica como planta mezcladora tipo tambor Ciclo de producción de mezclas asfálticas en caliente en una planta mezcladora de tambor. ❖ La planta mezcladora de tambor está ubicada en la zona central del local de producción, el cual se encuentra nivelado, ordenado y limpio. Posee un acceso de ingreso y salida para las unidades motoras, señalizado con elementos verticales, para evitar el congestionamiento y posibles accidentes durante el ciclo de producción. ➢ Almacenamiento de agregados. La planta de asfalto posee tres zonas de almacenamiento de los agregados, los cuales se encuentran apilados según su tamaño y tipo de agregado, trabajo que es realizado por los volqueteros y un personal vigía,. Los materiales se encuentran apilados cerca de la tolva de agregados y fuera del área destinada al tránsito de las unidades de transporte,
  • 12. para evitar obstruir el paso de los mismos hacia la planta mezcladora. El retiro y almacenamiento de los agregados debe realizarse de manera ordenada. Se inspecciona que el material decepcionado sea de buena calidad, no se encuentre contaminado y cumpla con las especificaciones de granulometría adecuado. ➢ Tanque de combustible. El tanque de combustible es abastecido según la cantidad requerida para el funcionamiento del grupo electrógeno y equipos pequeños que ponen en marcha la planta de asfalto. ➢ Calentado del cemento asfáltico (Pen 60/70). El cemento asfáltico es un ligante que se emplea para la preparación de la mezcla asfáltica, éste se almacena en un tanque hermético que evita la pérdida acelerada de calor, tiene incorporado un termómetro para el registro de la temperatura del cemento asfáltico en un rango mínimo de 24 horas. Este tanque debe ser abastecido previo a la producción con una cantidad mayor o igual a 28 gln/m3 de cemento asfáltico más la reserva (980 glns). • El cemento asfáltico a temperatura ambiente posee una textura muy viscosa, lo cual evita que sea trabajable y se adhiera correctamente a los agregados durante la preparación de la mezcla asfáltica, razón por la cual pasa por un proceso de calentado. • El proceso de calentado consiste en encender el quemador del tanque de bitumen y dejar transcurrir un tiempo de calentado entre 4 a 6 horas, para que el cemento asfáltico obtenga a una temperatura entre los 150 y 160°C, temperatura a la cual el ligante pierde su viscosidad, se vuelve fluido, y es capaz de combinarse con los agregados, como se puede apreciar en el Anexo C. • Esta tarea se realiza un día anterior a la puesta en marcha de la planta de asfalto, con el objetivo de que la producción pueda dar inicio a las primeras horas del día, según la cantidad de mezcla a despachar. Para la ejecución de esta actividad, se requiere de tres personas, 1 operario y 2 ayudantes. ➢ Tolva de agregados. La planta de asfalto cuenta con una tolva de agregados con capacidad de 11 m3, la cual se divide en dos cavidades, una destinada para la arena preparada, que consiste en una mezcla en seco de arena gruesa y arena triturada o filler en las proporciones indicadas según el diseño de mezcla. La segunda cavidad está destinada para el abastecimiento de piedra chancada de ½” • La tolva es abastecida con los agregados recepcionados en planta, con un cargador frontal, los agregados caen por gravedad hacia el fondo de la tolva, y son transportados por la faja transportadora N°1 (faja horizontal) hacia dos compuertas de
  • 13. descarga, las cuales son regulables para el control y dosificación de los agregados. Abierta estas compuertas, el material granular es transportado hacia la faja transportadora N°2 (Faja inclinada), la misma que se encarga de alimentar el tambor mezclador con estos agregados. ➢ Tambor secador mezclador. Este dispositivo presenta en su interior dos compartimientos, trabajando en dos fases. el tambor mezclador es alimentado con los agregados provenientes de la faja transportadora n°2, procedentes de la tolva de agregados, éstos agregados pasan a la zona del secador, donde se realiza el proceso de calentado con el uso de un quemador, con el fin de secar completamente los agregados y evitar presencia de humedad. Esta fase se da en la parte superior del tambor mezclador, la cual presenta varias paletas en forma de cepillo que permite un calentado uniforme de los agregados. En la fase 2, se realiza el mezclado de los agregados con el cemento asfáltico, la temperatura de los agregados pétreos debe ser igual a la del cemento asfáltico, para evitar variaciones en los resultados de la mezcla final. Esta fase se desarrolla en la parte inferior del tambor mezclador. • El cemento asfáltico es inyectado al tambor mezclador, mediante un sistema de bombeo que está compuesto por un sistema de líneas de salida (manguera flexible acerada) que nacen desde el tanque de bitumen, líneas de retorno (tuberías de acero), una válvula de regulación, una válvula de paso y una válvula de retorno. Todo este sistema permite la circulación del cemento asfáltico hacia el interior del tambor secador mezclador. • En el tambor mezclador se producen las operaciones de secado, calentamiento y distribución de los diferentes agregados, la forma cilíndrica del tambor permite un adecuado movimiento rotacional del mismo, generando una mezcla homogénea de los componentes que conforman la mezcla asfáltica. El tambor mezclador funciona a base de combustible diesel y es operado mediante un tablero electrónico. ➢ Transportadora elevadora. El producto obtenido de la mezcla de los agregados con el cemento asfáltico, es decir la mezcla realizada en el tambor mezclador, es transportada por un sistema de paletas y faja transportadora hacia la zona de descarga, que está ubicada en la parte terminal superior del elevador, lugar donde se expulsa la mezcla asfáltica en caliente y es depositado en las unidades de transporte de la mezcla, que son los volquetes, los mismos que depositarán la mezcla en el lugar de desarrollo del proyecto. ➢ Extractor de gases. La preparación de la mezcla asfáltica en caliente, genera ciertos gases y polvos que deben ser controlados para evitar el exceso de partículas sólidas en suspensión y concentración de
  • 14. gases en un área focalizada. El extractor de gases, ayuda a mitigar este impacto en el ambiente de trabajo. ➢ Pozo de sedimentación. Utilizada para la decantación de los finos provenientes del lavado de los agregados. Éste recibe un mantenimiento previo a la producción, quedando libre de lodos y abastecido completamente con agua ➢ Grupo electrógeno. El grupo electrógeno es un equipo mecánico eléctrico que genera y suministra energía a la planta de asfalto y a los equipos pequeños que intervienen durante el proceso de producción de la mezcla asfáltica. El grupo electrógeno presentado en este caso es de marca Stemac, cuyas características son: potencia de 143 KVA y frecuencia de 50 Hz. El grupo funciona a base de combustible Diesel, teniendo una capacidad del tanque de 70 galones. ➢ Tablero electrónico. La planta de asfalto es operada por un tablero de control de mandos, el cual es manipulado por un operador capacitado para dicha función. 11. TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL CONCRETO ASFALTICO CONSIDERACIONES DEL TRANSPORTE ❖ El transporte de los concretos asfálticos se realiza mediante camiones volquete desde la planta al tajo de extensión. ❖ La caja basculante debe estar limpiay ligeramente humedecida con agua jabonosa para evitar que la mezcla se adhiera. ❖ La caja debe ser corta y alta, con una capacidad acorde con la tolva de recepción de la extendedora. ❖ Además, deben disponerse lonas o cobertores para proteger la mezcla del agua, polvo o de la pérdida de calor por viento. ❖ El número de camiones necesario depende de la capacidad de puesta en obra de la extendedora, siempre que no quede limitada por la producción de la planta de fabricación, y de la distancia de transporte. ❖ Se aconseja cierto sobredimensionamiento en la flota de camiones para evitar retrasos o prever posibles averías. ASPECTOS IMPORTANTES EN EL TRANSPORTE DE CONCRETO ASFÁLTICO ❖ Un aspecto clave en la puesta en obra de las mezclas asfálticas en caliente es la distancia de transporte. ❖ El enfriamiento de la mezcla depende fundamentalmente de la
  • 15. temperatura ambiente y del viento. Con una lona de protección, la pérdida de temperatura de la masa es de pocos grados, enfriándose una pequeña costra superficial, lo que permite distancias máximas de transporte apreciables. ❖ Así, en camiones de gran capacidad, se pueden llegar hasta unos 25 km, e incluso en circunstancias excepcionales, a más de 100 km. ❖ Otro aspecto importante es la segregación del material, que se evitará minimizando las alturas de descarga la formación de montones cónicos. ❖ El material se deberá mover lentamente durante la carga, ayudando manualmente si es necesario la distribución lateral. TRANSPORTE DE CONCRETO ASFÁLTICO EN CALIENTE Se podrían clasificar en dos grupos: Los orientados a grandes producciones ❖ Vehículos de descarga por fondo ❖ Vehículos de fondo móvil ❖ Cajas con dispositivo de empuje (push-off) de la carga Los desarrollados para pequeñas actuaciones discontinuas ❖ Contenedores sobre vehículos, con protección térmica de la carga. LA PROTECCIÓN DE LA CARGA DURANTE EL TRANSPORTE ❖ Esta protección abarca dos aspectos, que se tratan a continuación: ❖ El aislamiento térmico de la caja metálica del camión ❖ Una cubierta movible para aislar y proteger la carga frente a viento y lluvia. TIPOS DE CAMIONES DE TRANSPORTE Camiones de vaciado por extremo. ❖ Se debe inspeccionar el camión de vaciado por extremo para asegurar que la parte de la caja sobresalga lo suficiente por encima de las ruedas traseras, para que pueda descargar la muestra dentro de la tolva de la pavimentadora. ❖ Los camiones de vaciado por extremo pueden ser de ejes sencillos o de eje tándem. Camiones de descarga inferior. ❖ Pueden ser usados cuando la motoniveladora está distribuyendo la mezcla, o cuando se usa un dispositivo recogedor para alimentar la tolva
  • 16. 12. COLOCACIÓN DEL CONCRETO ASFÁLTICO EN CALIENTE ❖ La colocación de mezclas asfálticas es el procedimiento en el cual la mezcla es extendida por medio de una pavimentadora con un espesor y ancho definido, dentro de un rango de temperatura aceptable. ❖ Durante este proceso se deben realizar una serie de controles partiendo desde la sincronización entre el despacho de la mezcla en planta y la correspondiente entrega en el proyecto, y subsiguientes controles después que la mezcla es extendida. COORDINACIÓN ENTRE PLANTA Y PROYECTO ❖ La coordinación entre planta y proyecto durante las operaciones de pavimentación es esencial a la hora de colocar mezclas asfálticas en caliente. ❖ Las operaciones coordinadas y continuas de la pavimentadora producen un pavimento de alta calidad, de aquí la importancia de llevar una buena coordinación con la producción en planta, el despacho de los camiones y la colocación de la mezcla en obra según la capacidad de la pavimentadora, ya que la planta debe producir y despachar sólo la mezcla que se necesita diariamente en el proyecto. CONTROL DURANTE LA ENTREGA DE MEZCLA EN LA OBRA. ❖ El control durante la entrega de mezcla asfáltica en caliente en un proyecto de pavimentación es muy riguroso, ya que, en buena parte, de esto dependerá la calidad del producto terminado. ❖ En la obra todo inicia con el recibimiento de los camiones que van llegando y su respectivo control, el cual comprende la verificación de los boletos de cada uno y por supuesto un control visual de la mezcla que lleva dicho camión; estos controles se explican en las siguientes secciones. ❖ Algunas indicaciones de deficiencias en la mezcla en caliente, que pueden requerir una inspección más rigurosa y posiblemente una rectificación, son: ➢ Humo Azul ➢ Apariencia Dura ➢ Asentamiento de la Mezcla en el Camión ➢ Apariencia Opaca y Magra ➢ Vapor Ascendente ➢ Segregación ➢ Contaminación ➢ Exudación
  • 17. RESPONSABILIDADES DEL INGENIERO ❖ El ingeniero de pavimentación deberá comprender las responsabilidades que tiene bajo su oficio, por lo tanto, debe estar atento en: ➢ Las especificaciones del proyecto y deberá garantizar que estas se cumplan durante la operación de pavimentación. ➢ Deberá asegurarse que cada carga de mezcla sea satisfactoria, que los datos de la boleta del camión estén registrados con precisión, ➢ Que el asfaltador esté siendo operado correctamente. Si aparecen deficiencias en la carpeta durante la colocación, el ingeniero deberá estar seguro de que estas se rectifiquen antes de que la mezcla se enfríe. ❖ La puesta en obra de las mezclas bituminosas en caliente debería hacerse siempre en condiciones climáticas favorables en cuanto a temperaturas, viento y lluvia, para que se favorezca o posibilite que su compactación se realice en el rango adecuado de temperatura, de modo que no solo se alcance la densidad exigida, sino que ésta se consigue en buena temperatura sin reducir prestaciones mecánicas ni cohesivas. COLOCACIÓN DEL CONCRETO ASFÁLTICO EN LLUVIA ❖ La operación de puesta en obra de mezclas en caliente, en situaciones de lluvia o con el pavimento mojado, es muy desaconsejable por sus negativas consecuencias sobre la calidad, comportamiento y durabilidad de la capa por lo que, como regla general, no debe procederse a su colocación, muy especialmente con capas delgadas. a. Parar el extendido, ejecutar junta transversal de fin de calle y retornar los camiones b. En el caso de que no haya superficie con riego de adherencia extendido b) Si el riego de adherencia no es condicionante EXTENDIDO DEL CONCRETO ASFÁLTICO ❖ La extensión de concretos asfálticos en caliente se realiza normalmente por medio de maquinaria específica, empleando las llamadas extendedoras. ❖ Cuando el camión transporta la mezcla desde la planta de fabricación llega al tajo, se aproxima marcha atrás hacia la extendedora hasta tocar su parte delantera, basculando entonces la caja para verter el aglomerado sobre la tolva de recepción.
  • 18. ❖ la producción del concreto asfaltico que es un proceso de suma importancia para la realización de las carreteras, además de conocer las maquinarias necesarias para el transporte y colocación del concreto asfaltico, el tema realizado nos permite conocer la realización de todo este proceso y tener conocimiento de factores como: ➢ Distribución de la planta de asfalto ➢ Instalación de la planta de asfalto móvil ➢ Ciclo de producción de mezclas asfálticas en caliente en una planta mezcladora de tambor. ➢ El control del tiempo en el transporte del concreto asfaltico y el control de tiempo en la entrega ➢ Además de conocer las responsabilidades como ingeniero al momento de realizar la colocación del concreto asfaltico. 13. MEZCLAS ASFÁLTICAS ❖ Las mezclas asfálticas, también reciben el nombre de aglomerados, están formadas por una combinación de agregados pétreos y un ligante hidrocarbonato, de manera que aquellos quedan cubiertos por una película continua éste. Se fabrican en unas centrales fijas o móviles, se transportan después a la obra y allí se extienden y se compactan. (Kraemer et al., 2004). ❖ Las mezclas asfálticas se utilizan en la construcción de carreteras, aeropuertos, pavimentos industriales, entre otros. Sin olvidar que se utilizan en las capas inferiores de los firmes para tráficos pesados intensos. ❖ Las mezclas asfálticas están constituidas aproximadamente por un 90 % de agregados pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral (filler) y otro 5% de ligante asfáltico. 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 asfáltico y el polvo mineral son los dos elementos que más influyen tanto en la calidad de la mezcla asfáltica como en su costo total. EMPLEO DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ❖ Se emplean en la construcción de firmes (pavimentos), ya sea en capas de rodadura o en capas inferiores y su función es proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura y económica a los usuarios de las vías de comunicación, facilitando la circulación de los vehículos,
  • 19. aparte de transmitir suficientemente las cargas debidas al tráfico a la explanada para que sean soportadas por ésta. ❖ Se tienen que considerar dos aspectos fundamentales en el diseño y proyecto de un firme: ➢ La Función Resistente, que determina los materiales y los espesores de las capas que habremos de emplear en su construcción. ➢ 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. ❖ Las tipologías de los firmes de acuerdo a su comportamiento y respuesta se pueden dividir en los siguientes tipos: a) Pavimentos Flexibles. (Base Granular). Constituidos por capas de sub–base y base de material granular, y por un tratamiento superficial o por una capa de mezcla asfáltica de espesores muy delgados que pueden ir hasta los 10 cm. regularmente, las capas granulares resisten fundamentalmente la acción del tráfico, la capa de rodadura sirve para impermeabilizar el firme, resistir los efectos abrasivos del tráfico y proporcionar una rodadura cómoda y segura. b) Pavimentos Flexibles. (Base Asfáltica). Compuesto por una base y un pavimento asfáltico y el cual está constituido por una capa intermedia y otra de rodadura, la sub–base puede ser granular o bien tratada con un ligante hidráulico o hidrocarbonado. c) Pavimentos Semi–rígidos. (Base tratada con ligantes hidráulicos). Constituido por una capa de base tratada con ligantes hidráulicos, o de concreto, la sub–base suele ser de material granular, pudiendo ser estabilizada, el pavimento está formado por una o dos capas de mezcla asfáltica (rodadura e intermedia). d) Pavimentos Rígidos. (Pavimentos de concreto hidráulico). Están formados por una losa de concreto colocada directamente sobre la explanada, o sobre una capa de base granular o estabilizada o un concreto pobre, la losa de concreto actúa como capa de rodadura.
  • 20. 14. FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN LOS PAVIMENTOS ❖ Las mezclas asfálticas como ya hemos visto anteriormente sirven para soportar directamente las acciones de los neumáticos y transmitir las cargas a las capas inferiores, proporcionando unas condiciones adecuadas de rodadura, cuando se emplean en capas superficiales; y como material con resistencia simplemente estructural o mecánica en las demás capas de los firmes. ❖ Como material simplemente estructural se pueden caracterizar de varias formas. La evaluación de parte de sus propiedades por la cohesión y el rozamiento interno es comúnmente utilizada; o por un módulo de rigidez longitudinal y un módulo transversal, o incluso por un valor de estabilidad y de deformación. Como en otros materiales hay que considerar también, la resistencia a la rotura, las leyes de fatiga y las deformaciones plásticas. ❖ El comportamiento de la mezcla depende de circunstancias externas a ellas mismas, tales como son el tiempo de aplicación de la carga y de la temperatura. Por esta causa su caracterización y propiedades tienen que estar vinculadas a estos factores, temperatura y duración de la carga, lo que implica la necesidad del conocimiento de la reología del material. ❖ Las cualidades funcionales del firme residen fundamentalmente en su superficie. De su acabado y de los materiales que se hayan empleado en su construcción dependen aspectos tan interesantes y preocupantes para los usuarios como: ➢ La adherencia del neumático al firme. ➢ Las proyecciones de agua en tiempo de lluvia. ➢ El desgaste de los neumáticos. ➢ El ruido en el exterior y en el interior del vehículo. ➢ La comodidad y estabilidad en marcha. ➢ Las cargas dinámicas del tráfico. ➢ La resistencia a la rodadura (consumo de carburante). ➢ El envejecimiento de los vehículos. ➢ Las propiedades ópticas. ❖ Estos aspectos funcionales del firme están principalmente asociados con la textura y la regularidad superficial del pavimento. ❖ Actualmente la reología de las mezclas está bien estudiada tanto desde el punto de vista experimental como del teórico, con una consecuencia práctica inmediata: la mejor adaptación de las fórmulas de trabajo y de los materiales a las condiciones reales de cada pavimento. Por ejemplo, son fácilmente asequibles estos ajustes, según la región climática o las
  • 21. condiciones de velocidad de los vehículos, en los métodos de diseño de pavimentos. ❖ Como resumen, se puede decir que, en una mezcla asfáltica, en general, hay que optimizar las propiedades siguientes: ➢ Estabilidad. ➢ Durabilidad. ➢ Resistencia a la fatiga. ❖ Si la mezcla se usa como capa de rodadura hay que añadir las propiedades siguientes: ➢ Resistencia al deslizamiento. ➢ Regularidad. ➢ Permeabilidad adecuada. ➢ Sonoridad, entre otras. 15. PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS PARA CAPAS DE RODADURA ❖ La capa superior de un pavimento es la que debe proporcionar una superficie de rodadura segura, confortable y estética. Los materiales asfálticos proporcionan superficies continuas y cómodas para la rodadura de los vehículos. No obstante, hay que establecer un balance entre la durabilidad, rugosidad, impermeabilidad, y otras características útiles o imprescindibles para el usuario PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS PARA CAPAS INFERIORES ❖ Las capas de espesor apreciable de un firme tienen una misión estructural fundamental para absorber la mayor parte de las solicitaciones del tráfico, de forma que éstas lleguen convenientemente disminuidas a las capas inferiores, explanada o cimiento de la carretera. CLASIFICACIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS ❖ Existen varios parámetros de clasificación para establecer las diferencias entre las distintas mezclas y las clasificaciones pueden ser diversas:
  • 22. a) POR FRACCIONES DE AGREGADO PÉTREO EMPLEADO ➢ Masilla asfáltica: Polvo mineral más ligante. ➢ Mortero asfáltico: Agregado fino más masilla. ➢ Concreto asfáltico: Agregado grueso más mortero. ➢ Macadam asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico. b) POR LA TEMPERATURA DE PUESTA EN OBRA ➢ Mezclas asfálticas en Caliente: Se fabrican con asfaltos a unas temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centígrados, según la viscosidad del ligante, se calientan también los agregados, para que el asfalto no se enfríe al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores al ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos aún compactarse adecuadamente. ➢ Mezclas asfálticas en Frío: El ligante suele ser una emulsión asfáltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. c) POR LA PROPORCIÓN DE VACÍOS EN LA MEZCLA ASFÁLTICA Este parámetro suele ser imprescindible para que no se produzcan deformaciones plásticas como consecuencia del paso de las cargas y de las variaciones térmicas. ➢ Mezclas Cerradas o Densas: La proporción de vacíos no supera el 6 %. ➢ Mezclas Semi–cerradas o Semi–densas: La proporción de vacíos está entre el 6 % y el 10 %. ➢ Mezclas Abiertas: La proporción de vacíos supera el 12 %. ➢ Mezclas Porosas o Drenantes: La proporción de vacíos es superior al 20%. d) POR EL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO PÉTREO ➢ Mezclas Gruesas: Donde el tamaño máximo del agregado pétreo excede los 10 mm. ➢ Mezclas Finas: También llamadas microaglomerados, pueden denominarse también morteros asfálticos, pues se trata de mezclas formadas básicamente por un árido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfáltico. El tamaño máximo del agregado pétreo determina el espesor mínimo con el que ha de extenderse una mezcla que vendría a ser del doble al triple del tamaño máximo.
  • 23. e) POR LA ESTRUCTURA DEL AGREGADO PÉTREO ➢ 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 genéricamente se denominan concretos asfálticos, aunque también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la masilla. ➢ Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asfálticas. f) POR LA GRANULOMETRÍA ➢ Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico. ➢ Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico. 16. TIPOLOGÍA DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE ❖ Se emplean tanto en la construcción de carreteras, como de vías 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 características. ❖ 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 pétreos. MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO ❖ Son las mezclas fabricadas con emulsiones asfálticas, y su principal campo de aplicación es en la construcción y en la conservación de carreteras secundarias. ❖ Para retrasar el envejecimiento de las mezclas abiertas en frío se suele recomendar el sellado por medio de lechadas asfálticas. ❖ Se caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricación 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 después
  • 24. de la puesta en obra en una capa de espesor reducido, el endurecimiento es relativamente rápido en las capas ya extendidas debido a la evaporación del fluidificante. ❖ Existe un grupo de mezclas en frío, el cual se fabrica con una emulsión de rotura lenta, sin ningún tipo de fluidificante, pero es menos usual, y pueden compactarse después de haber roto la emulsión. El proceso de aumento paulatino de la resistencia se le suele llamar maduración, que consiste básicamente en la evaporación del agua procedente de la rotura de la emulsión con el consiguiente aumento de la cohesión de la mezcla. MEZCLA POROSA O DRENANTE ❖ Se emplean en capas de rodadura, principalmente en las vías de circulación rápida, se fabrican con asfaltos modificados en proporciones que varían entre el 4.5 % y 5 % de la masa de agregados pétreos, con asfaltos normales, se aplican en vías secundarias, en vías urbanas o en capas de base bajo los pavimentos de hormigón. ❖ Utilizadas como mezclas en caliente para tráficos de elevada intensidad y como capas de rodadura en espesores de unos 4 cm., se consigue que el agua lluvia caída sobre la calzada se evacue rápidamente por infiltración. ❖ Uno de los principales problemas cuando llueve es la pérdida de adherencia entre el neumático y el pavimento, y la disminución de visibilidad provocados por el agua que se acumula en la superficie del asfalto. Esta acumulación de agua puede provocar pérdida de adherencia con la consecuente falta de control sobre el vehículo, y falta de visibilidad por el agua que se desprende del resto de vehículos o por la estela que dejan a su paso los vehículos de gran tamaño. ❖ Para evitar este tipo de problemas y conseguir una conducción segura es necesario que el agua que cae sea evacuada de forma rápida y óptima, hecho que se consigue con el uso de mezclas drenantes. ❖ Las mezclas drenantes o porosas son mezclas asfálticas que se caracterizan por tener un elevado porcentaje de huecos (del 18 al 25 %) y un esqueleto granular grueso. Esta mezcla se coloca en la parte superior del pavimento, permitiendo que el agua se filtre con rapidez y sea evacuada a otros elementos del drenaje. MICROAGLOMERADOS ❖ 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 cohesión que proporciona la viscosidad de la masilla.
  • 25. ❖ Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie específica 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 térmica 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 está justificado únicamente en los tableros de los puentes y en las vías urbanas, incluso en aceras, de los países con climas fríos y húmedos. ❖ Es la aplicación superficial de mezclas fluidas en pequeños espesores (3 a 20 mm) compuestas de material pétreo seleccionado, emulsiones asfálticas de rompimiento controlado, polímeros y aditivos modificadores, mediante máquinas aplicadoras especialmente diseñadas para este trabajo. ❖ La gran flexibilidad de esta técnica permite una gama amplia de usos tales como el mantenimiento y conservación de las superficies de los pavimentos, además haciendo posible la corrección de texturas, pequeñas fisuraciones, ahuellamientos, etc. Materiales: ❖ Los constituyentes del microrevestimiento asfáltico en frío son: agregado pétreo, material de relleno (filler), emulsión asfáltica modificada por polímeros, aditivos necesarios y agua. Agregados: ❖ Está constituido de polvo de piedra. Sus partículas individuales deben ser resistentes y presentar una moderada angulosidad, libre de terrones de arcilla y sustancias nocivas. Filler Mineral: ❖ Generalmente se utiliza cal o cemento portland hasta en un 2% sin descartarse el uso de otros productos (por ejemplo, fibras). Emulsión Asfáltica: ❖ Siempre es más conveniente desarrollar una emulsión considerando el agregado a utilizar y las características de la obra (contenido de finos, clima, tráfico, tipo de mezclado, etc.). ❖ Las emulsiones generalmente son de rotura lenta pero también pueden ser de rotura controlada.
  • 26. ❖ Las emulsiones para micropavimento incluyen el polímero modificador del asfalto. Aditivos: ❖ Pueden ser empleados aditivos para acelerar o retardar la rotura de la emulsión en la ejecución del microrevestimiento asfáltico en frío, así como mejoradores de adherencia. Agua: ❖ El agua se agrega para darle a la mezcla la consistencia deseada generalmente un mínimo del 10% debiendo chequearse su compatibilidad con el resto de los componentes. ❖ Debe ser limpia, exenta de materia orgánica, aceites y otras sustancias, perjudiciales a la rotura de la emulsión asfáltica. Será empleada en la cantidad necesaria para promover la consistencia adecuada. MEZCLAS DE ALTO MÓDULO ❖ Las mezclas de alto módulo no son, ni más ni menos, que mezclas bituminosas con un módulo de elasticidad elevado del orden de 11.000 MPa a 20ºC de temperatura. ❖ Para su fabricación suelen utilizarse betunes de penetración modificados muy duros (con valores en el ensayo de penetración de 10/20), en una proporción aproximada del 6% respecto al peso de áridos. Su contenido en polvo mineral es también elevado (aproximadamente 8-10%), y su fabricación es en caliente. ❖ Se caracterizan por una gran capacidad resistente, lo que permite conseguir buenos resultados con espesores menores que si empleáramos mezclas convencionales, lo que puede suponer un importante ahorro económico. ❖ Su utilización se reduce a las capas de base de firmes bituminosos, siempre y cuando el espesor total de la mezcla a disponer sea superior a 25 cm, y cuando la explanada sea de categoría 𝑬𝟐 ó 𝑬𝟑. Pueden usarse tanto en rehabilitaciones de firmes existentes, como en la construcción de firmes nuevos, pero siempre en espesores de entre 7 y 15 cm, y para tráficos pesados de intensidad media o alta. ❖ La reducción máxima de espesor que se consigue como consecuencia del empleo de una mezcla de alto módulo será del 20% respecto del espesor a disponer de una mezcla convencional, y su empleo deberá estar debidamente justificado. El espesor de las capas de rodadura e intermedia se mantendría.
  • 27. ❖ Su principal ventaja frente a otras bases como por ejemplo las de gravacemento es la ausencia de agrietamiento debido a la retracción de los conglomerantes hidráulicos. Y respecto a otras capas de materiales bituminosos convencionales, aporta una mayor capacidad de absorción de tensiones y una mayor resistencia a la fatiga. ❖ La denominación de las mezclas de alto módulo sigue el siguiente esquema: AC D Bin/base Ligante Granulometría MAM Donde: ➢ AC: Mezcla tipo “hormigón bituminoso” (Asphalt Concrete). ➢ D: Tamaño máximo del árido (mm). ➢ Bin/base: Empleo en capa intermedia o base. ➢ Ligante: Denominación del betún empleado. ➢ Granulometría: En el caso de las MAM será siempre “S” (semidensa). ➢ MAM: Mezcla de alto módulo. 17. CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN Y PROYECTO DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA ❖ En muchas ocasiones, el proyecto de una mezcla asfáltica se reduce a determinar su contenido de ligante, sin embargo, esa es solo la última fase de un proceso más 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 económico en la solución. Las fases de las que consta el proyecto de una mezcla son las siguientes: ➢ Análisis de las condiciones en las que va a trabajar la mezcla: tráfico, tipo de infraestructura (carretera, vía urbana, aeropuerto, etc.), la capa de la que se trata (rodadura, intermedia o base) y espesor, naturaleza de las capas subyacentes, intensidad del tráfico pesado, clima, etc. Asimismo, hay que distinguir si se trata de un firme nuevo o de una rehabilitación. ➢ Determinación 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 plásticas o la flexibilidad, entre otras. ➢ Elección del tipo de mezcla que mejor se adapte a los requerimientos planteados incorporando en este análisis las consideraciones económicas o de puesta en obra que haya que considerar.
  • 28. ➢ Materiales disponibles, elección de los agregados pétreos, los cuales deben cumplir con determinadas especificaciones, pero que en general serán los disponibles en un radio ilimitado y, por lo tanto, a un costo razonable. Asimismo, hay que elegir el polvo mineral de aportación. ➢ Elección del tipo de ligante: asfalto, asfalto modificado, emulsión asfáltica, el costo es siempre un factor muy relevante. ❖ Dosificación o determinación del contenido óptimo de ligante según un proceso que debe adaptarse al tipo de mezcla, la cual debe hacerse para distintas combinaciones delas fracciones disponibles del agregado pétreo, de manera que las granulometrías conjuntas analizadas estén dentro de un huso previamente seleccionado. ➢ Otros factores a tener en cuenta en el diseño y selección de una mezcla asfáltica son los siguientes: Exigencias de seguridad vial, Estructura del firme, Técnicas de Diseño y Ejecución, Sitio de construcción del pavimento (topografía, temperatura, terreno, periodo de lluvias trazado de la vía, entre otros), Condiciones de drenaje, Consideraciones económicas. ❖ Para realizar el proyecto de una mezcla asfáltica que se empleará 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 diseño más adecuado técnica y económicamente. ❖ Existen también principios que se aplican de acuerdo con las siguientes reglas: ❖ Tipo de mezclas asfálticas según su composición granulométrica. ❖ El tipo de mezcla asfáltica a emplear se determinará en función de: ➢ La capa de firme a que se destine. ➢ La categoría del tráfico. ➢ La sección de firmes correspondiente. ❖ Tipo de ligante asfáltico. El tipo de ligante asfáltico a emplear dependerá de: ➢ La capa de firme a que se destine la mezcla. ➢ El tipo de mezcla. ➢ La categoría del tráfico. ➢ El clima de la zona en que se encuentre la carretera. ❖ Relación Filler /Asfalto.
  • 29. La relación ponderal de los contenidos de filler y asfalto de la mezcla asfáltica, dependerá de: ➢ La capa de firme a que se destine la mezcla. ➢ El tipo de mezcla. ➢ La categoría del tráfico. ➢ La zona en que se encuentre la carretera. 18. MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO ❖ Las mezclas asfálticas en frío son mezclas constituidas por la combinación de uno o más agregados pétreos, con una emulsión asfáltica (que no es más que asfalto emulsionado en agua antes de ser mezclado con el agregado) y, eventualmente, agua. 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 buena resistencia. Estas mezclas se efectúan con asfaltos líquidos y sin recurrir al calentamiento de los agregados. Se utilizan comúnmente como material para bacheo en rutas de bajo tránsito. Estas mezclas poseen capacidad portante, por esta razón es que se considera su aporte en el paquete estructural. Los agregados gruesos son exclusivamente provenientes de trituración. Los agregados finos, conviene que provengan de la mezcla de arenas de trituración, que ofrecen la trabazón necesaria, y arenas silíceas naturales que le otorgan trabajabilidad a la mezcla. ❖ Son ideales para la pavimentación urbana de arterias que serán sometidas a un bajo volumen de tránsito y en donde ese tránsito será casi exclusivamente de automóviles. Se recomienda su puesta en obra a temperaturas no inferiores a los 20ºC ni superiores a los 40ºC. ❖ Las mezclas asfálticas en frío están constituidas por emulsión asfáltica y agregados pétreos, los cuales no son calentados (Jiménez Acuña, 2009). ❖ A diferencia de éstas, las mezclas asfálticas en caliente (utilizadas hasta el momento), son diseñadas a partir de asfaltos a temperaturas elevadas (puede existir el caso de producción de mezclas con asfalto rebajado) y agregados pétreos, que son calentados con el objetivo de que el asfalto, en un estado más fluido, recubra mayor área de la superficie de los agregados con menos cantidad de asfalto, y el manejo de la mezcla sea más fácil (al asfalto estar más caliente y menos viscoso). ❖ Las mezclas asfálticas en frío tienen mucha aceptación a nivel internacional, pues además de ser amigables con el medio ambiente, se realizan menores gastos energéticos para su producción y no ocasionan contaminación luego de ser colocadas (Jiménez Acuña, 2009).
  • 30. ❖ Se dice que no producen contaminación puesto que uno de los materiales que la componen es emulsión asfáltica, la cual es elaborada a base de asfalto, agua, ácido clorhídrico, látex y soluciones jabonosas, y no asfalto rebajado, el cual es producto de “diluir” el asfalto en disolventes volátiles tales como el keroseno, diesel o gasolina, para producir un asfalto más líquido sin recurrir al calor. ❖ Esto con el objetivo de que los productos asfálticos alcancen una garantía de trabajo a la temperatura ambiente, sin necesidad de calentar el asfalto. ❖ Las variables anteriormente mencionadas hacen que la mezcla asfáltica en frío se proyecte como una excelente opción para realizar trabajos en pavimentos flexibles y como una alternativa de mantenimiento superior a la mezcla en caliente. ❖ El diseño de la mezcla se evalúa a partir del Método Marshall (ASTM D1559), el cual contempla los parámetros que deben cumplirse, como son: estabilidad, flujo, porcentaje de vacíos, cantidad óptima de asfalto, entre otros (Khandal, 1940). VENTAJAS DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO. ❖ “Las mezclas asfálticas en frío tienen varías ventajas contándose entre ellas las siguientes” (Ibañez, 2003, p.157). ❖ “Versatilidad: Dada la variedad de tipos y grados de emulsiones y asfaltos cortados disponibles se puede trabajar con una gran variedad de requisitos para agregados y condiciones de clima” (Ibañez, 2003, p.157). ❖ “Economía: Altas tasa de producción de mezclas se obtienen con una baja inversión en equipos comparando con la mezcla en caliente requiere de equipos más caros” (Ibañez, 2003, p.157). ❖ “Baja polución ambiental: Por el hecho de no requerir de un secador de agregados pétreos no hay omisión de humo ni polvo” (Ibañez, 2003, p.157). Ibáñez (2013), señala que: “Además en el caso de usar emulsiones no se producen vapores ni olores indeseables” (p.158). ➢ Se fabrican y colocan a temperatura ambiente ➢ Se pueden almacenar a temperatura ambiente por períodos de hasta 5 ó 6 meses, dependiendo de las condiciones de almacenamiento ➢ Tiene más vida útil, pues no se calienta. El asfalto entre más se caliente, menos vive ➢ Es seguro para los operarios que lo aplican, pues minimizan los riesgos operacionales ➢ No contaminan el medio ambiente, pues no emiten vapores al colocarlas Ahorra combustibles y energía, ya que se fabrica en frío completamente
  • 31. 19. MEZCLAS ASFÁLTICAS 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” (Jiménez et al., 2009, p.20), “de apilamiento”, cuyo uso está previsto para el largo plazo (más de 6 meses)” (Jiménez et al., 2009, p.20), y “de apilamiento utilizando RAP” (Reclaimed Asphalt Pavement) las cuales utilizan material recuperado en frío” (Jiménez et al., 2009, p.20). ❖ Mezclas en frío “de apilamiento”. Según, Jiménez et al. (2009), durante los meses de invierno, las mezclas para mantenimiento son almacenadas en apilamientos, estas mezclas pueden ser producidas al final del verano, transportadas y almacenadas en lugares alejados para su uso posterior. Estas mezclas pueden ser usadas luego de períodos de almacenamiento de más de 6 meses, y se mantienen trabajables sin tener que ser calentadas. ❖ Mezclas en frío “de apilamiento” utilizando RAP. “Muchos proyectos de sobrecapas de mezclas asfálticas incluyen trabajos de fresado que pueden producir grandes cantidades de RAP. Son numerosas las aplicaciones del RAP, y una de ellas es el uso de ese material para producir mezclas de mantenimiento” (Jiménez et al., 2009, p.21). Es recomendado que, cuando sea posible, el fresado en frío sea utilizado para remover las capas de mezcla asfáltica, lo cual produce pequeñas piezas que evita el uso de los quebradores. “El manejo de los apilamientos es muy importante, se debe seleccionar un lugar adecuado para el material de RAP, donde este pueda ser procesado y almacenado, además es importante separarlo dependiendo de la fuente para producir apilamientos más uniformes” (Jiménez et al., 2009, p.21) ❖ Mezclas en frío “de uso inmediato”. “Las emulsiones asfálticas pueden ser utilizadas muy efectivamente para la preparación de mezclas para mantenimiento de uso inmediato” (Jiménez et al., 2009, p.21). “La mezcla emulsión-agregado puede ser producida en un tambor mezclador y transportada al sitio donde va a ser utilizadas. A pesar de que se recomienda utilizar mezcladoras de planta, se pueden producir mezclas de calidad aceptable” (Jiménez et al., 2009, p.21). “Utilizando un distribuidor de asfalto y mezclando con una moto-niveladora o con una mezcladora de aspas. Para obtener un buen recubrimiento y buena adhesión no es necesario calentar los agregados, si se utiliza la emulsión adecuada” (Jiménez et al., 2009, p.21). Las emulsiones asfálticas recomendadas son: CMS-2, CMS.2h y HFMS2s. Se pueden utilizar otros tipos de emulsiones si la experiencia demuestra que se pueden obtener resultados satisfactorios. Los agregados deben cumplir con las especificaciones de calidad establecidas para las mezclas en frío en general. (Jiménez et al., 2009, p.21) “Las emulsiones asfálticas contienen pequeñas cantidades de solventes, que generalmente
  • 32. producen el mejor resultado para las mezclas en frío, utilizadas para bacheo” (Jiménez et al., 2009, p.21). ❖ “La mezcla se rigidiza cuando el solvente se evapora. A la hora de dosificar el agua dentro de la mezcla se debe tomar en cuenta, el tiempo con el que se dispone para abrir el tránsito nuevamente” (Jiménez et al., 2009, p.21). 20. CLASIFICACIÓN DE LA MEZCLA SEGÚN EL PORCENTAJE DE VACÍOS Existen dos tipos de mezclas asfálticas en frío: cerradas (o densas) y abiertas Cerradas (o densas) ❖ Como se mencionará más adelante, se denominan del tipo cerradas porque su relación de vacíos es menor al 6%. Se fabrican con emulsiones de rotura lenta sin ningún tipo de fluidificante (Bañón Blázquez, Luis.2004). Aunque pueden compactarse después de haber roto la emulsión (la presencia de agua supone una lubricación de las partículas de árido), no conviene ponerlas en obra si no son suficientemente trabajables. Por otro lado, no pueden abrirse al tráfico hasta que han alcanzado una resistencia suficiente. Este proceso se suele denominar de maduración; consiste básicamente en la evaporación del agua procedente de la rotura de la emulsión y es relativamente lento, debido a que la granulometría cerrada del árido hace que la mezcla tenga una pequeña proporción de huecos. Se emplean mucho menos que las mezclas abiertas en frío. ❖ El agua se debe incorporar a los agregados antes que la emulsión asfáltica, con el fin de evitar un rompimiento prematuro de ésta, asegurando un cubrimiento completo del agregado y una buena uniformidad en la mezcla. ❖ Poseen un contenido de ligante elevado (Fernández del Campo, J. A. 1983). Esto condiciona un tiempo de trabajabilidad de las mezclas mucho más corto y unas condiciones de puesta en obra y compactación mucho más estrictas. ❖ Permite el empleo de granulometrías de áridos análogas a las prescritas para las mezclas densas en caliente. Por ello, el campo de utilización de las emulsiones se amplía hacia todo tipo de pavimentos y soluciones. Usos ➢ Bases negras ➢ Bases estabilizadas con emulsión ➢ Reciclados en general (base + carpeta, carpeta, RAP, etc.) ➢ Carpetas de nivelación ➢ Carpetas de rodadura
  • 33. ➢ Estabilización de materiales marginales ➢ Emulsión CSS-1, CSS-2 o CSS-2h ➢ Porcentajes en volumen: 6– 12% ❖ Su campo de aplicación comprende en lo que respecta a mantenimiento (baches). También pueden aplicarse para construir carpetas de rodadura de calles de bajo tráfico debido a los tiempos de apertura Abiertas ❖ Al igual que las mezclas cerradas, las abiertas también se conceptualizan partiendo de su porcentaje de vacíos, el cual debe ser mayor al 12%. ❖ Consisten en la combinación de un agregado pétreo predominantemente grueso y de granulometría uniforme, con un ligante bituminoso, constituyendo un producto que puede ser elaborado, extendido y compactado a temperatura ambiente y que presenta un elevado contenido de vacíos con aire. ❖ Son las más empleadas. Se caracterizan por su trabajabilidad tras su fabricación, incluso durante semanas (Bañón Blázquez, Luis. 2004). Dicha trabajabilidad se basa en que el ligante permanece con baja viscosidad, debido a que se emplean emulsiones de betún fluidificado. Después de la puesta en obra en capas de reducido espesor, el aumento de la viscosidad es rápido; sin embargo, es muy lento en acopios, en los que únicamente endurece la superficie, siendo así viable el almacenamiento. En las capas ya extendidas, la evaporación del fluidificante es posible debido a que la granulometría es abierta, con pequeñas proporciones de árido fino, lo que supone un elevado porcentaje de huecos en la mezcla. ❖ Puede ser colocada en obra inmediatamente después de su fabricación o tras un período de almacenamiento más o menos largo. Usos ➢ Bases negras ➢ Carpetas de nivelación ➢ Carpetas de rodadura ➢ Mezclas de acopio ➢ Tipo de emulsión CMS-1 o CMS-2 ➢ Porcentajes en volumen: 3 – 8% Sus ventajas consisten en: ➢ Mayor tiempo de vida útil ➢ No se pierde si está lloviendo ➢ Es más barata Fácil aplicación
  • 34. 21. USOS DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS Las mezclas asfálticas en frio se utilizan primordialmente para Bacheo: La acción del tránsito sobre áreas donde la superficie del pavimento se ha disgregado en pequeños trozos provoca la remoción del material, originando el bache. Otras causas que generarían estos baches vendrían hacer que la carpeta asfáltica sea de mala calidad, así como una descomposición inadecuada de la mezcla asfáltica. El deterioro de la carpeta asfáltica es consecuencia del degradamiento superficial de la capa de rodadura, así como el tránsito vehicular generando daños por fatiga RECOMENDACIONES DE USO ❖ Los usos recomendados no difieren de los indicados para las mezclas tradicionales. ❖ La decisión del uso de estas mezclas, dependerá de algunas consideraciones tales como: ➢ Comparación técnico-económico ➢ Magnitud y lugar de emplazamiento de la obra Tránsito ➢ Condiciones climáticas predominantes ❖ Cuando se trata de capas de rodamiento, las mezclas asfálticas de graduación densa se utilizan específicamente para tránsitos medios y livianos, pero las de graduación abierta permiten abarcar con éxito pavimentos para tránsitos pesados. ❖ Construcción de carpetas asfálticas de rodadura, recapados parciales de regularización y refuerzo estructural, construcción de calles, estacionamientos, bacheos, pavimentos deportivos, son algunas de las tantas soluciones que se pueden encarar utilizando mas mezclas asfálticas en frio 22. DISEÑO DE MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO CON EMULSIÓN ASFÁLTICA ❖ Esta actividad consistirá en la fabricación de una mezcla de agregados pétreos con un aglomerante bituminoso emulsificado, materiales que deben cumplir con los requisitos especificados, los cuales mezclados mediante procedimientos controlados, darán como resultado un material con propiedades y características definidas. ❖ El proceso de diseño consiste en seleccionar el tipo y granulometría de los agregados pétreos además del tipo y contenido de asfalto, con la calidad suficiente, de manera que satisfagan los requisitos específicos del proyecto para obtener las propiedades deseadas en la mezcla.
  • 35. ❖ El diseño implica conocer las propiedades de la mezcla, los efectos que causan sus componentes (algunas propiedades se contraponen debido al comportamiento reológico de las mezclas), las condiciones en las cuales se desarrollará el proyecto (aplicación de cargas de tránsito, temperatura), entre otros. ❖ Los ensayos que se realizan directamente a las mezclas en frío tienen el propósito de establecer el diseño de la mezcla antes de la aplicación del material para poder seleccionar los materiales apropiados y obtener una mezcla donde los agregados y la emulsión sean compatibles. Materiales ❖ El material bituminoso para la fabricación de la mezcla, será una emulsión asfáltica seleccionada de acuerdo al tipo de agregados que se pretenda utilizar, dicho aglomerante debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma AASHTO M- ❖ Los agregados pétreos serán el producto de roca o grava triturada constituidas por material limpio, libre de humedad, denso y durable, libre de polvo, terrones de arcilla u otras materias indeseables, que puedan impedir la adhesión completa del asfalto a los agregados pétreos 23. PROCEDIMIENTO DE PRUEBAS A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO ❖ La primera preparación para los ensayos consta de reunir muestras del asfalto y del agregado que va a ser usado en la mezcla de pavimentación. Es importante que las muestras de asfalto tengan características idénticas al asfalto que va a ser usado en la mezcla final. ❖ Lo mismo debe ocurrir con las muestras de agregado. La razón es simple: los datos extraídos de los procedimientos de diseño de mezclas determinan la fórmula o “receta” para la mezcla de pavimentación. ❖ La receta será exacta solamente si los ingredientes ensayados en el laboratorio tienen características idénticas a los ingredientes usados en el producto final. ❖ Una amplia variedad de problemas graves, que van desde una mala trabajabilidad de la mezcla hasta una falla prematura del pavimento, son el resultado histórico de variaciones ocurridas entre los materiales ensayados en el laboratorio y los materiales usados en la realidad. 24. CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN REUNIR LOS PAVIMENTOS ❖ Un pavimento para cumplir adecuadamente sus funciones debe reunir los siguientes requisitos:
  • 36. ➢ Ser resistente a la acción de las cargas impuestas por el tránsito. ➢ Ser resistente ante los agentes de intemperismo. ➢ Presentar una textura superficial adaptada a las velocidades previstas de circulación de los vehículos, por cuanto ella tiene una decisiva influencia en la seguridad vial. Además, debe ser resistente al desgaste producido por el efecto abrasivo de las llantas de los vehículos. ➢ Debe presentar una regularidad superficial, tanto transversal como longitudinal, que permitan una adecuada comodidad a los usuarios en función de las longitudes de onda de las deformaciones y de la velocidad de circulación. ➢ Debe ser durable ➢ Presentar condiciones adecuadas respecto al drenaje. ➢ El ruido de rodadura, en el interior de los vehículos que afectan al usuario, así como en el exterior, que influyen en el entorno, debe ser adecuadamente moderado. ➢ Debe ser económico. ➢ Debe poseer el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramiento, y ofrecer una adecuada seguridad al tránsito VARIABLES DE DISEÑO a) TRÁNSITO. ❖ El establecimiento de los espesores mediante este método, se fundamenta en la determinación de las cargas equivalentes acumuladas para el periodo de diseño. Se debe hacer un estudio detallado de transito que contenga la composición vehicular, transito promedio anual, el factor camión, el transito acumulado en número de ejes. b) SERVICIABILIDAD. ❖ Es la condición necesaria de un pavimento para proveer los Usuarios un manejo seguro y confortable en un determinado momento
  • 37. c) PÉRDIDA O DISMINUCIÓN DEL ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD. ❖ Los valores anteriormente descritos nos permiten determinar la disminución del índice de servicio, que representa una pérdida gradual de la calidad de servicio de la carretera, originada por el deterioro del pavimento. Donde: 𝑃𝑆𝐼 = Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡e ∆𝑃𝑆𝐼 = 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑜𝑠 í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑦 𝑒𝑙 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑜. 𝑝𝑜 = Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑝𝑡 = Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 d) CONFIABILIDAD. ❖ Hace referencia al grado de certidumbre o seguridad de una determinada alternativa de diseño, determinando así la probabilidad de que el pavimento pueda soportar el número de repeticiones de la carga que sea aplicada durante su vida útil
  • 38. e) DESVIACIÓN ESTÁNDAR DEL SISTEMA (SO) ❖ El valor de la desviación estándar (So) que se seleccione debe, por otra parte, ser representativo de las condiciones locales. Se recomienda para uso general, pero estos valores pueden ser ajustados en función de la experiencia para uso local. f) MÓDULO RESILIENTE EFECTIVO Mr. ❖ Es el módulo Resiliente promedio que se traduce en un daño del pavimento (Uf) igual al que se alcanzaría si se usaran valores modulares estacionales. g) MÓDULO RESILIENTE PARA LA SUBRASANTE. ➢ Para materiales de sub-rasante con CBR ≤ 7,2%. MR = 1.500* CBR. Para materiales de sub-rasante con mayo de 7,2% ≤ CBR ≤ 20,0%. ➢ Para materiales de sub-rasante con mayo de 7,2% ≤ CBR ≤ 20,0% MR = 3.000 * (CBR)^0.65 ➢ Para materiales de sub-rasante con valores de CBR ≥ 20,0%, se deberán emplear otras formas de correlación, tal como la recomendada por la propia Guía de Diseño AASHTO93. h) MÓDULO RESILIENTE PARA LA SUB-BASE, BASE Y CONCRETO ASFÁLTICO. ❖ Se toman los valores de CBR de la base y sub-base según las especificaciones de la tabla 300.1 del artículo 300 – 07: disposiciones generales para la ejecución de afirmados, subbases granulares y bases granulares y estabilizadas 15 y se establece el módulo resiliente por medio de los siguientes ábacos.
  • 39. i) COEFICIENTES ESTRUCTURALES (ai). ❖ Para materiales y/o mezclas de sub-base y bases no tratadas: Método de ensayo AASHTO T-274, el cual permite determinar el valor del módulo de elasticidad dinámico. Para mezclas asfálticas y suelos estabilizados: Métodos de ensayo ASTM D4123 o ASTM C469, que permiten determinar el valor del módulo elástico. No obstante, se puede usar una serie de ábacos, que se encuentran en AASTHO 1993. Los valores promedio para los coeficientes estructurales son: ➢ Mezcla asfáltica densa en caliente: 0.44 pulgadas ➢ Base granular: 0.14 pulgadas ➢ Sub-base granular: 0.11 pulgadas j) DRENAJE. ❖ El valor de este coeficiente depende de dos parámetros: la capacidad del drenaje, que se determina de acuerdo al tiempo que tarda el agua en ser evacuada del pavimento, y el porcentaje de tiempo durante el cual el pavimento está expuesto a niveles de humedad próximos a la saturación, en el transcurso del año. Dicho porcentaje depende de la precipitación media anual y de las condiciones de drenaje, la AASHTO define cinco capacidades de drenaje. Fuente: Guía para diseño se pavimentos AASHTO1993
  • 40. Coeficiente de drenaje para pavimentos flexible Fuente: Guía para diseño se pavimentos AASHTO1993 k) NÚMERO ESTRUCTURAL. ❖ El diseño de pavimentos flexibles, se basa primordialmente en identificar un “número estructural (SN)” para el pavimento, que pueda soportar el nivel de carga solicitado. Para determinar el número estructural, el método se apoya en una ecuación que relaciona los coeficientes, con sus respectivos números estructurales, los cuales se calculan con ayuda de un software, (AASHTO 93) el cual requiere unos datos de entrada como son el número de ejes equivalentes, el rango de serviciabilidad, la confiabilidad y el módulo resiliente de la capa a analizar; esta ecuación se relaciona a continuación: 𝑆𝑁 = 𝑎1𝐷1 + 𝑎2𝐷2𝑚2 + 𝑎3𝐷3𝑚3 17 Donde: 𝑎 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 𝐷 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑚 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑎𝑗𝑒 18
  • 41. 25. TIPOS DE MEZCLAS ASFALTICAS Mezclas Asfálticas en Frio: ❖ Las mezclas asfálticas en frío son 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 El ligante suele ser una emulsión asfáltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares los asfaltos fluidificados). ❖ En general, las mezclas en frio se clasifican dependiendo del ligante que se utilice, la manera de mezclado, por su granulometría, si se utiliza material reciclado y finalmente, por periodo de almacenamiento. (GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006) La mezcla asfáltica en frío con emulsión ❖ Está 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. Se utiliza comúnmente como material para bacheo en rutas de bajo tránsito. 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, el uso de asfaltos rebajados es ilegal en los Estados Unidos desde los años 70. Aunque son muy utilizados en Europa y el resto del mundo, especialmente para el reciclado de pavimentos ya oxidados. Mezclas Asfálticas en caliente ❖ Las mezclas asfálticas en caliente se utilizan como capa de rodadura en el pavimento, teniendo como principal función brindar resistencia al paso de los vehículos y confort a los usuarios de la vía. ❖ Las mezclas asfálticas en caliente, HMA se divide en tres tipos: de gradación densa, opengraded o mezclas abiertas o porosas y gap- graded o mezclas de granulometría incompleta. La Tabla siguiente presenta los tipos de mezclas de acuerdo con las características granulométricas.
  • 42. Tipos de Mezclas Asfálticas en Caliente Mezclas de graduación densa HMA. ❖ HMA de gradación densa están compuestas por ligante de cemento asfáltico y agregado de gradación continua. ❖ Las mezclas convencionales de HMA consisten 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.). Estas mezclas tienen un mayor porcentaje de agregados gruesos que las mezclas convencionales (mayores 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 prevenir fracturas excesivas de los agregados mayores durante el proceso de compactación. ❖ Asfalto-arena está compuesto por agregado que pasa el tamiz 9.5 mm o 0.375 pulg. El contenido de ligante en la mezcla es mayor que para mezclas HMA convencionales porque se incrementan los vacíos en el agregado mineral de la mezcla. Las arenas usadas en este tipo de mezcla son arenas chancadas o naturales de textura rugosa, la resistencia a las deformaciones permanentes de este tipo de mezclas es típicamente muy bajo. (GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006) Mezclas open-graded. ❖ Las mezclas open-graded consisten de una gradación relativamente uniforme y ligante de cemento asfáltico o ligante modificado. El principal propósito de este tipo de mezclas es servir como una capa
  • 43. drenante, tanto en la superficie del pavimento o dentro de la estructura del pavimento.
  • 44. Figura 1.1: Gradaciones representativas de HMA ❖ Como se indicó, hay dos tipos de mezclas open-graded. El primer tipo de mezcla son utilizadas como una superficie gruesa para proporcionar drenaje libre en la superficie y prevenir los encharcamientos, reduce las salpicaduras de las llantas, y reduce el ruido de las llantas. Este tipo de mezcla es frecuentemente definido como open-graded friction course OGFC. ❖ El segundo tipo de mezcla, 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 las mezclas open-graded es similar a las mezclas de gradación densa. Se usan temperaturas de mezcla menores para prevenir el escurrimiento del asfalto caliente o draindown durante el almacenamiento o traslado al lugar del proyecto. Recientemente se están empleando polímeros y fibras en mezclas open-graded fracción course para reducir el draindown y mejorar la durabilidad de la mezcla. La colocación de este tipo de mezclas es convencional. El esfuerzo de compactación por lo general es menor que las mezclas de gradación densa. (GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006)
  • 45. Mezclas gap-graded. ❖ La función de las mezclas gap-graded es similar a la mezclas de gradación densa porque estas también proporcionan capas densas impermeables cuando la compactación es apropiada. Las mezclas gap-graded convencionales se vienen usando por muchos años. El rango de los agregados va desde gruesos hasta finos, con poca presencia de tamaños intermedios; un tipo de mezcla gap-graded se muestra en la figura 10.1c. El segundo tipo de mezclas gap-graded es el stone mastic aspahlt, SMA. Una representación ilustrativa de este tipo de mezcla se muestra en la figura 9.1c. La producción de mezclas SMA requiere la incorporación de significativas cantidades de filler mineral al agregado normal de tal manera que alcance del 8 al 10% de material que pasa el tamiz 0.075 mm o no. 200. Como en las mezclas open-graded la temperatura de descarga de la mezcla necesita ser controlada para prevenir el escurrimiento o draindown del ligante durante el almacenamiento o transporte. Las fibras y/o polímeros son normalmente usados con SMA para prevenir el draindown. (GONZÁLEZ & ORDÓÑEZ, 2006) CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS. a) Por Fracciones de agregado pétreo empleado. ➢ Masilla asfáltica: Polvo mineral más ligante. ➢ Mortero asfáltico: Agregado fino más masilla. ➢ Concreto asfáltico: Agregado grueso más mortero. ➢ Macadam asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico. b) Por la proporción de Vacíos en la mezcla asfáltica. ❖ Este parámetro suele ser imprescindible para que no se produzcan deformaciones plásticas como consecuencia del pasado de las cargas y de las variaciones térmicas. (Construmática, 2019) ➢ Mezclas Cerradas o Densas: La proporción de vacíos no supera el 6%. ➢ Mezclas Semi-cerradas o Semi-densas: La proporción de vacíos está entre el 6% y el 10%. ➢ Mezclas Abiertas: La proporción de vacíos supera el 12%. ➢ Mezclas Porosas o Drenantes: La proporción de vacíos es superior al 20%. c) Por el Tamaño máximo del agregado pétreo. ➢ Mezclas Gruesas: Donde el tamaño máximo del agregado pétreo excede los 10 mm.
  • 46. ➢ Mezclas finas: También llamadas microaglomerados, pueden llamarse también morteros asfálticos, pues se trata de mezclas que están formadas por un árido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfáltico. El espesor mínimo con el que ah de extenderse una mezcla lo podemos determinar con el tamaño máximo del agregado pétreo. (Garnica, Flores, Gomez, & Delgado, 2005) d) Por la Estructura del agregado pétreo ➢ Mezclas con Esqueleto mineral: Poseen un esqueleto mineral resistente, su componente de resistencia debida al razonamiento interno de los agregados es notable. Ejemplo, las mezclas abiertas y los que genéricamente se denominan concretos asfálticos, aunque también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la masilla. ➢ Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asfálticas. (Construmática, 2019) e) Por la Granulometría. ➢ Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico. ➢ Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico. (Construmática, 2019) 26. MÉTODO MARSHALL ❖ El concepto del método Marshall en el diseño de mezclas para pavimentación fue formulado por Bruce Marshall, ingeniero de asfaltos del Departamento de Autopistas del estado de Mississippi. El Cuerpo de Ingenieros de Estados Unidos, a través de una extensiva investigación y estudios de correlación, mejoró y adicionó ciertos aspectos al procedimiento de prueba Marshall, a la vez que desarrolló un criterio de diseño de mezclas. ❖ El método original únicamente es aplicable a mezclas asfálticas en caliente para pavimentación, que contengan agregados con un tamaño máximo de 25 o menor. El método Marshall modificado se desarrolló para tamaños máximos arriba de 38 mm, y está pensado para diseño en laboratorio y control en campo de mezclas asfálticas en caliente, con graduación densa. ❖ Debido a que la prueba de estabilidad es de naturaleza empírica, la importancia de los resultados en términos de estimar el comportamiento en campo se pierde cuando se realizan modificaciones a los procedimientos estándar.
  • 47. ❖ El método Marshall utiliza especímenes de prueba estándar de 64 mm de alto y 102 mm de diámetro (Figura 5); se preparan mediante un procedimiento para calentar, combinar y compactar mezclas de asfalto- agregado (ASTM D1559). ❖ Los dos aspectos principales del método Marshall son la densidad- análisis de vacíos, y la prueba de estabilidad y flujo de los especímenes compactados; cabe mencionar que este proceso de diseño no tiene especificado pruebas para agregados minerales ni para cementos asfálticos GRANULOMETRIA ❖ La metodología Marshall utiliza una gráfica semilogarítmica para definir la granulometría permitida, en la cual en la ordenada se encuentran el porcentaje de material que pasa cierta malla, y en la abscisa las aberturas de las mallas en mm, graficadas en forma logarítmica. ❖ La selección de una curva granulométrica para el diseño de una mezcla asfáltica cerrada o densa, está en función de dos parámetros: el tamaño máximo nominal del agregado y el de las líneas de control (superior e inferior). Las líneas de control son puntos de paso obligado para la curva granulométrica ESPECIFICACIONES DEL METODO ❖ La selección del contenido óptimo de asfalto depende de muchos criterios. Un punto inicial para el diseño es escoger el porcentaje de asfalto para el promedio de los límites de vacíos de aire, el cual es 4%. Todas las propiedades medidas y calculadas bajo este contenido de asfalto deberán ser evaluadas comparándolas con los criterios para el diseño de mezclas, indicados EVALUACIÓN Y AJUSTES DE UNA MEZCLA DE DISEÑO. ❖ Cuando se desarrolla una mezcla de diseño, es frecuentemente necesario hacer varias mezclas de prueba para encontrar una que cumpla con todos los criterios de diseño. Cada una de las mezclas de prueba sirve como una guía para evaluar y ajustar las pruebas siguientes. Para diseño de mezclas preliminares o exploratorias, es aconsejable comenzar con una graduación de agregado que se acerque a la media de los límites establecidos. Las mezclas de prueba iniciales sirven para establecer la fórmula de trabajo y verificar que la graduación de agregado dentro de los límites especificados puede ser reproducida en una planta mezcladora. ❖ Cuando las mezclas de pruebas iniciales fallan con los criterios de diseño en cualquier contenido de asfalto seleccionado, será necesario modificar o, en algunos casos, rediseñar la mezcla. Para corregir una deficiencia, la manera más fácil de rediseñar una mezcla es cambiar la graduación de los agregados ajustando los porcentajes utilizados.
  • 48. Frecuentemente este ajuste es suficiente para cumplir con las especificaciones. Si el ajuste de los porcentajes no es suficiente, se deberán realizar serias consideraciones. ❖ A continuación, se puede observar de una forma sintetizada, los pasos necesarios que son solicitados por el Método Marshall: ➢ Selección de las muestras de material: secar el agregado: • Hacer un análisis granulométrico por vía húmeda. • Determinar el peso específico del material. ➢ Selección del tipo de mezcla: el asfalto debe estar clasificado previamente por viscosidad o por penetración ➢ Evaluación de la granulometría de los agregados: (el tamaño máx. del agregado debe ser de 1 pulgada.) ➢ Proporción de agregados y asfaltos. ➢ Preparación de especímenes de ensayo: ➢ o Determinación del peso específico ➢ Medición de la estabilidad y la fluencia (2 gráficas). ➢ Análisis de la densidad y del contenido de vacíos. ➢ Análisis de vacíos. ➢ Análisis del peso unitario. ➢ Análisis de vacíos en el agregado mineral (VMA). ➢ Análisis de vacíos llenos de asfalto (VFA). ➢ Determinación de la gravedad específica de los especímenes compactados. ➢ Ensayo estabilidad – flujo. ➢ Determinación de la gravedad especifica teórica máxima de la mezcla suelta. ➢ Análisis densidad – vacíos. 27. MÉTODO SUPERPAVE ❖ Programa Estratégico de Investigación de Carreteras, más conocido por sus siglas en inglés SHRP (Strategic Highway Research Program), a fin de mejorar el desempeño y duración de las carreteras, volviéndolas más seguras tanto para automovilistas como para los trabajadores de las mismas. ❖ Iniciando el desarrollo de un nuevo sistema para especificar materiales asfálticos, el producto final del programa es un nuevo sistema llamado SUPERPAVE (Superior Performing Asphalt Pavement). Representa una tecnología de tal manera provista que pueda especificar cemento asfáltico y agregado mineral, desarrollar diseños de mezclas asfálticas; analizar y establecer predicciones del desempeño del pavimento. ❖ Este método evalúa los componentes de la mezcla asfáltica en forma individual (agregado mineral y asfaltos) y su interacción cuando están mezclados. ❖ El sistema SUPERPAVE entrega: ➢ Nuevas especificaciones para asfaltos.