diseño de asfalto en caliente y ensayo de extraccion

7/17/2019 Diseño de Asfalto en Caliente y Ensayo de Extraccion

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Método de Marshall

El objetivo del Marshall es determinar el contenido óptimo de asfalto para un

determinado tipo de mezcla asfáltica, en este caso, se consideraron las

especificaciones técnicas de la Normativa, en donde se indican los intervalos

permisibles de las propiedades fundamentales para cada tipo de mezcla asfáltica

en caliente como lo son: la Densidad, la Estabilidad, la Deformación, el Contenido

de ac!os en la Mezcla " el Contenido de ac!os en el #$re$ado Mineral% El

criterio ele$ido para obtener el contenido óptimo de asfalto de la mezcla, se basó

fundamentalmente en su contenido de vac!os, "a &ue su cantidad, afecta

directamente el comportamiento de un pavimento ante las deformaciones plásticas

permanentes%

'os Ensa"os para (avimentos está dividido en dos partes: la (arte ) comprende

los ensa"os de calidad de a$re$ados utilizados en las diferentes capas &ue

constitu"e la estructura del pavimento " la (arte )) comprende una introducción

sobre asfaltos, mezclas asfálticas, mineralo$!a de los a$re$ados " los ensa"os

relacionados con el dise*o de mezclas asfálticas inclu"endo el Ensa"o Marshall%

'a metodolo$!a del Marshall proporciona criterios " especificaciones para la

selección de la $ranulometr!a del dise*o+ conjuntamente presenta los parámetros

para evaluación " ajuste del dise*o% #dicionalmente se proporciona una

descripción tanto de las pruebas volumétricas como mecánicas establecidas para

la realización de la Mezcla #sfáltica%

(ara la evaluación de las caracter!sticas volumétricas de la mezcla asfáltica, se

emplean diferentes parámetros como son el volumen de vac!os en el a$re$ado

mineral #M-, los vac!os llenos de asfaltos .#- " el porcentaje de vac!os totales

de la mezcla asfáltica compactada ac!os-, mediante diversas pruebas

mecánicas, como son la $ravedad espec!fica del a$re$ado mineral /sb-, la

$ravedad espec!fica de la mezcla asfáltica compactada /mb- " la $ravedad

teórica má0ima de la mezcla asfáltica /mm-% Después de ad&uirir estos

parámetros a través Dise*o Marshall se obtiene el contenido óptimo de asfalto



Mezclas de concreto asfáltico en caliente

'as mezclas asfálticas están definidas como la combinación de un a$lomerante

con a$re$ados pétreos minerales o artificiales, las cuales dependiendo de la

$ranulometr!a del a$re$ado " la temperatura de mezclado, se clasifican en

mezclas en fr!o " mezclas en caliente%

1na mezcla asfáltica en caliente consiste en una combinación de a$re$ados

uniformemente mezclados, a$lutinados por cemento asfáltico, como para lo$rar

mu" adecuadamente trabajabilidad " mezclado, tanto el a$re$ado como el

cemento asfáltico deben ser calentados antes del mezclado% 'as mezclas

asfálticas en caliente pueden ser producidas para un amplio ran$o de

combinaciones de a$re$ados, cada uno con sus caracter!sticas particulares

adecuadas a un dise*o espec!fico " a su uso en la vialidad% (aralelamente a la

cantidad " tipo de asfalto usado, se determinan las caracter!sticas de la mezcla

por las cantidades relativas de: #$re$ado $rueso, a$re$ado fino " polvo mineral%

El objetivo principal de este estudio consistió en evaluar el comportamiento de

mezclas asfálticas en caliente drenantes, elaboradas con cemento asfáltico #23

modificado con polvo de caucho utilizando azufre como a$ente de enlace " escoria

de acer!a como a$re$ado mineral% En esta investi$ación se presenta la

metodolo$!a utilizada para cumplir dicho objetivo as! como también los resultados

del análisis e0perimental% En las mezclas asfálticas en caliente es de vital

importancia tener un perfecto control desde la recolección de áridos hasta el

periodo de compactación% Como los e&uipos para pavimentos con mezclas

asfálticas en caliente trabajan con un proceso continuo, se podr!a lle$ar a evitar

las juntas fr!as lo$rando una pavimentación sin juntas% (ero como no se puede

realizar un proceso continuo &ue la ma&uinaria nunca se deten$an- se realizan

procesos constructivos para &ue se unan las mezclas " no se produzcan juntas

fr!as%

4e posee una $ran $amma de tama*os de ma&uinarias, lo cual permite realizar

pavimentaciones pe&ue*as bajas solicitaciones- o una de $ran enver$adura como



autopistas, aeropuertos las cuales son sometidas a $randes solicitaciones% 'a

finisher sobre oru$a, en comparación con la de neumáticos es mucho mejor,

debido a &ue posee mas fuerza " distribu"e mejor las car$as sobre el terreno lo

cual hace &ue ten$a una ma"or movilidad en terrenos adversos%

CONSIDERACIONES GENERALES

'as mezclas asfálticas están formadas por un material pétreo bien $raduado "

cemento asfáltico como li$ante% 4e elaboran en una planta &ue calienta el material

pétreo a una temperatura de 563 ó 573 8C " el cemento asfáltico a una

temperatura de 553 a 593 8C%

Después &ue el material pétreo esté caliente " seco se mezclan sus

componentes de acuerdo a una composición $ranulométrica aprobada,

incorporándole a continuación el cemento asfáltico en una cantidad previamente

definida%

'as mezclas terminadas se e0tienden en capas uniformes en el espesor "

ancho re&ueridos, para lue$o ser compactadas a temperaturas superiores a los 3

8C%

1n pavimento de concreto asfáltico debe cumplir los si$uientes objetivos

principales:

a% 4uficiente estabilidad en la mezcla como para satisfacer las e0i$encias del

servicio " las demandas del tránsito sin distorsiones o desplazamientos%

b% 4uficiente asfalto para ase$urar la obtención de un pavimento durable, &ue

resulte del recubrimiento completo de las part!culas de a$re$ado pétreo,

impermeabilizando " li$ando las mismas entre s!, bajo una compactación

adecuada%



c% 4uficiente trabajabilidad como para permitir una eficiente operación

constructiva en la elaboración de la mezcla " su compactación%

d% 4uficientes vac!os en la mezcla compactada, para proveer una reserva &ue

impida, al producirse una pe&ue*a compactación adicional, afloramientos de

asfalto " pérdidas de estabilidad%

PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS QE SE !ILI"AN EN ME"CLAS

AS#$L!ICAS EN CALIEN!E

En un pavimento densamente $raduado de mezcla asfáltica en caliente, el

a$re$ado conforma el 3 a 7 por ciento, en peso, de la mezcla de pavimentación%

Esto hace &ue la calidad del a$re$ado usado sea un factor cr!tico en el

comportamiento del pavimento% 4in embar$o, además de la calidad, se aplican

otros criterios &ue forman parte de la selección de un a$re$ado en una obra de

pavimentación% Estos criterios inclu"en el costo " la disponibilidad del a$re$ado%

#;n más, un a$re$ado &ue cumple con los re&uisitos de costo " disponibilidad

deberá poseer también ciertas propiedades para poder ser considerado apropiado

para pavimento asfáltico de buena calidad%

Estas %ro%iedades son&

• /raduación " tama*o má0imo de part!cula%

• 'impieza%

• Dureza%

• .orma de la part!cula%

• <e0tura de la superficie%

Grad'aci(n <odas las especificaciones de pavimento asfáltico de mezcla en

caliente re&uieren &ue las part!culas de a$re$ado estén dentro de un cierto

mar$en de tama*os " &ue cada tama*o de part!culas esté presente en ciertas



proporciones% Esta distribución de varios tama*os de part!culas dentro del

a$re$ado es com;nmente llamada $raduación del a$re$ado o $raduación de la

mezcla% Es necesario entender cómo se mide el tama*o de part!culas " la

$raduación para determinar si la $raduación del a$re$ado cumple o no con las

especificaciones

Dise)o de *ezclas en caliente

=bjetivo " elementos del dise*o de mezclas% /ranulometr!a " curvas de má0ima

densidad% Espesor de la pel!cula de asfalto% Compactación de laboratorio% El

Método Marshall de laboratorio para el dise*o de mezclas%

Determinación del contenido de asfalto en una mezcla en caliente por el Método

Marshall: #nálisis de densidad " vac!os% (roceso de cálculo% El ensa"o de >ice%

Estabilidad " flujo% <endencia de las curvas de dise*o% 4elección del contenido

óptimo: criterio promedio de propiedades+ criterio de contenido de vac!os%

erificación del contenido de dise*o con las especificaciones de dise*o% 'a

Metodolo$!a >#MC=DE4? para el dise*o de Mezclas en Caliente%

Ensa+o de e,tracci(n

(ara este dise*o debemos empezar verificando los porcentajes de asfalto, calcular las propiedades má0imas de la e0tracción " al obtener el porcentaje de a$re$adose comienza a despachar la mezcla% @a &ue la planta es continua puede haber una variación en la dosificación por esto se debe procesar bien " comprobar &ueeste en optimas condiciones% En la toma de muestra reco$en apro0imadamente 53A$% para proceder a realizar el ensa"o de propiedades Marshall " paradeterminarlas debo elaborar 9 bri&uetas para tener los promedios+ a parte tomouna pe&ue*a cantidad de rice%

El ensa"o de e0tracción consiste en separar por medo del e&uipo llamadocentrifu$a, se toma cierta cantidad de asfalto se coloca en la centrifu$a " a esta sele coloca un filtro para &ue el material durante el proceso se escape " se adhiera%4e a$re$a un solvente llamado B)'=' en pe&ue*as porciones " lue$o se debetapar el e&uipo, este cuenta con unos orificios " caen para hacer contacto con elmaterial% #l principio el color es oscuro " se debe medir hasta obtener un color amarillento o marrón claro para decir &ue "a esta separado el li$ante " se mide lacantidad de solvente% De esa cantidad se toma una parte llamada alicota "



transcurrido el proceso de centrifu$ado+ saco el filtro " limpio el material adheridoel cual estará h;medo " lo llevamos al horno lue$o de eso pesamos " pasamos asacar datos%

El residuo &ue se obtiene del crisol se lleva al horno a una temperatura entre 73

" 33 " este será l!&uido " lo evaporamos para &ue &uede una cantidad de ceniza&ue es parte del material perdido en el proceso de centrifu$ado% 'a $ranulometr!ase saca en caliente " se compara con la fr!a%



ANEXOS

REP-.LICA .OLI/ARIANA DE /ENE"ELAMINIS!ERIO DEL PODER POPLAR PARA LA DE#ENSA

NI/ERSIDAD NACIONAL E0PERIMEN!AL POLI!1CNICA DE LA#ER"A ARMADA .OLI/ARIANA



2NE#A3

LA.ORA!ORIO DE PA/IMEN!OS

2DISE4O DE ME"CLA AS#AL!ICA EN CALIEN!E 2MARS5ALL3 6 E0!RACCION

DE AGREGADOS

Inte7rantes&

Carolina Carmona C%)% 5F5657

Eduardo illamizar C%)%

Charles 4antana C%)% 5F9239

Maria Gaure$ui

Hennifer 4alas C%)% 2592373

4an Cristóbal+ Ma"o 2357

diseño de asfalto en caliente y ensayo de extraccion

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