" M e z c l a s Asflticas"

p r e s e n t a n u n c o m p o r t a m i e n t o d e flujo n o N e w t o n i a n o c o n c i e r t a e l a s t i c i d a d y tixotropa ( b e t u n e s s o p l a d o s ) .

L o s b e t u n e s g e n e r a l m e n t e e m p l e a d o s e n c a r r e t e r a s , t i e n e n ndices d e penetracin e n t r e + 1 y - 1 y p r e s e n t a n c a r a c t e r i s t i c a s d e flujo i n t e r m e d i a s a l o s a n t e r i o r e s . -Punto de F r a g i l i d a d Fraass M i d e e n f o r m a emprica l a f r a g i l i d a d a b a j a s t e m p e r a t u r a s d e l o s c e m e n t o s asflticos y e q u i v a l e a u n a t e m p e r a t u r a d e e q u i v i s c o c i d a d p a r a c o n d i c i o n e s d e f r a g i l i d a d .

- D u c t i l i d a d . E s u n e n s a y o d e a l a r g a m i e n t o (Traccin de u n a p r o b e t a d e d i m e n s i o n e s p r e e s t a b l e c i d a s ) a v e l o c i d a d c o n s t a n t e , l a interpretacin de s u r e s u l t a d o es d u d o s a , p o r l o g e n e r a l l o s b e t u n e s ms s u s c e p t i b l e s s o n l o s q u e p r e s e n t a n v a l o r e s ms a l t o s d e d u c t i l i d a d ; s i e s t a es b a j a i n d i c a f a l t a d e cohesin e n e l l i g a n t e y de a d h e s i v i d a d c o n el rido. - D i a g r a m a de H e u k e l o m . A p a r t i r d e c u a t r o e n s a y o s reolgicos; penetracin, p u n t o d e a b l a n d a m i e n t o , p u n t o d e f r a g i l i d a d F r a a s s y d e l a s m e d i d a s d e v i s c o s i d a d , H e u k e l o m diseo e n 1 9 6 9 u n n o m o g r a m a p a r a c a r a c t e r i z a r a l o s c e m e n t o s asflticos d e s d e e l p u n t o d e v i s t a d e su c o m p o r t a m i e n t o reolgico. E n funcin d e l a representacin c l a s i f i c a a l o s b e t u n e s e n t r e s t i p o s : T I P O S : C o r r e s p o n d e a b e t u n e s d e destilacin d i r e c t a . T I P O W : C o r r e s p o n d e a b e t u n e s parafnicos. . T I P O B : C o r r e s p o n d e a b e t u n e s s o p l a d o s . - Viscosidad. C o n o c e r l a v i s c o s i d a d d e l o s b e t u n e s es i m p o r t a n t e p a r a e s t a b l e c e r o a d e c u a r c o n d i c i o n e s d e e m p l e o ( b o m b e o , e n v u e l t a , r i e g o . . . ) . L a v i s c o s i d a d v a r i a e n mrgenes a m p l i o s , a t e m p e r a t u r a s prximas a l o s 0C, v i s c o s i d a d e s d e l o r d e n d e 10^ m P a s , m i e n t r a s q u e a l a s t e m p e r a t u r a s d e m e z c l a (150C) s u v a l o r es d e u n o s 2 0 0 m P a s .

i >-,-, E s t a s u s c e p t i b i l i d a d trmica es l a q u e p e r m i t e s u e m p l e o c o m o l i g a n t e ; a e l e v a d a s t e m p e r a t u r a s se a l c a n z a n v i s c o s i d a d e s t a n b a j a s q u e p e r m i t e n l a e n v u e l t a d e l o s ridos y l a p o s t e r i o r extensin y compactacin d e l a s m e z c l a s b i t u m i n o s a s ; a l e n f r i a r s e a u m e n t a c o n s i d e r a b l e m e n t e s u v i s c o s i d a d y actan c o m o a g l o m e r a n t e d e l o s ridos d a n d o cohesin a l a m e z c l a . U n betn i d e a l ser a q u e l e n e l q u e l a s u s c e p t i b i l i d a d a l a t e m p e r a t u r a s e a mnima e n e l i n t e r v a l o de l a s t e m p e r a t u r a s d e s e r v i c i o , y q u e p o r e n c i m a d e e s t a s h u b i e s e u n a rpida cada de l a v i s c o s i d a d .

* E . Resistencia al envejecimiento.

A l e s t a r , e l " L i g a n t e Asfltico" c o m p u e s t o d e molculas orgnicas, r e a c c i o n a c o n e l o x i g e n o d e l m e d i o a m b i e n t e . E s t a reaccin s e d e n o m i n a "oxidacin", d u r a n t e l a m i s m a c a m b i a l a e s t r u c t u r a y composicin d e l a s molculas d e a s f a l t o . A l r e a c c i o n a r c o n e l oxgeno, l a e s t r u c t u r a d e l l i g a n t e asfltico se h a c e ms d u r a y frgil y da origen al trmino " e n d u r e c i m i e n t o por oxidacin" o " e n d u r e c i m i e n t o p o r e n v e j e c i m i e n t o " . L a oxidacin se p r o d u c e ms rpidamente a a l t a s t e m p e r a t u r a s .

E l e n v e j e c i m i e n t o es u n fenmeno fsico - qumico m u y c o m p l e j o , e n e l q u e s e e v a p o r a n l o s c o m p o n e n t e s ms voltiles; p o r l o t a n t o d e p e n d e d e l a composicin y e s t r u c t u r a qumica d e l betn y d e o t r o s c o m p o n e n t e s i n h e r e n t e s a l a m e z c l a ( h u e c o s d e l a m e z c l a , e s p e s o r d e l a pelcula d e betn, e t c . ) as c o m o d e l a s c o n d i c i o n e s a m b i e n t a l e s ( t e m p e r a t u r a , radiacin s o l a r , h u m e d a d , e t c . ) .

P a r t e d e l e n d u r e c i m i e n t o o c u r r e d u r a n t e e l p r o c e s o d e fabricacin o produccin d e m e z c l a , p r o c e s o d u r a n t e e l c u a l e s n e c e s a r i o c a l e n t a r l o s m a t e r i a l e s i n t e r v i n i e n t e s , d e n t r o d e l o s c u a l e s s e e n c u e n t r a e l l i g a n t e asfltico, p a r a p r o d u c i r l a m e z c l a y p o s t e r i o r m e n t e l a compactacin. E s p o r e s t a razn q u e l a oxidacin es ms c r i t i c a e n c l i m a s clidos y desrticos. ] O 'ng- A l e j a n d r o C u b a s B e c e r r a

"Mezclas Asflticas"

E n p a v i m e n t o s , l o s b e t u n e s asflticos estn s o m e t i d o s a d i f e r e n t e s p r o c e s o s d e e n v e j e c i m i e n t o :

1 - E n v e j e c i m i e n t o p r o d u c i d o e n Ja c i s t e r n a d u r a n t e e l t r a n s p o r t e y e l a l m a c e n a m i e n t o e n l o s t a n q u e s d e l a p l a n t a , d o n d e e l f a c t o r p r i n c i p a l q u e c a u s a i e n v e j e c i m i e n t o es l a t e m p e r a t u r a .

2 - D u r a n t e l a fabricacin d e !a m e z c l a b i t u m i n o s a , e l l i g a n t e est s o m e t i d o a a l t a s t e m p e r a t u r a s e n p r e s e n c i a d e l o x i g e n o atmosfrico, s i e n d o t e m p e r a t u r a y oxgeno l o s f a c t o r e s ms i m p o r t a n t e s a c o n s i d e r a r , a u n q u e tambin h a y a l g u n a s f r a c c i o n e s d e l i g a n t e a b s o r b i d a s p o r l o s ridos, e s p e c i a l m e n t e p o r e l f i l l e r .

3 - F i n a l m e n t e , d u r a n t e e l perodo d e s e r v i c i o , estn e x p u e s t o s a l o s a g e n t e s a m b i e n t a l e s (radiacin s o l a r , oxgeno, a g u a , t e m p e r a t u r a , m i c r o o r g a n i s m o s , e t c . ) y a c o n t a m i n a c i o n e s p o r l o s l u b r i c a n t e s y c a r b u r a n t e s q u e a r r o j a n l o s vehculos a s u p a s o p o r e l p a v i m e n t o , e f e c t o e s t e i n c r e m e n t a d o e n c u r v a s . >

5

TIEMPO

DU.RANTE L A CONSTRUCCIN

L a s v a r i a c i o n e s se t r a d u c e n e n u n e n d u r e c i m i e n t o d e l " L i g a n t e Asfltico" (disminucin d e l a penetracin, a u m e n t o d e l p u n t o d e a b l a n d a m i e n t o , a u m e n t o d e l a f r a g i l i d a d , e t c . ) y e n u n a prdida d e l p o d e r a g l o m e r a n t e .

E x i s t e u n a g r a n v a r i e d a d d e mtodos t e n d i e n t e s a v a l o r a r e l e n v e j e c i m i e n t o d e l o s l i g a n t e s , e s t o es e l r e s u l t a d o d e l a d i f i c u l t a d d e r e p r o d u c i r e n u n o s o l o l o s d i s t i n t o s p r o c e s o s a l o s q u e e s t a a f e c t a d o e l l i g a n t e h a s t a l a e t a p a d e compactacin e n o b r a y p o s t e r i o r m e n t e s u e t a p a d e s e r v i c i o .

A continuacin se e x p o n e n l o s p r i n c i p i o s d e i o s mtodos ms r e p r e s e n t a t i v o s y d e m a y o r u s o , u t i l i z a d o s p a r a e n v e j e c e r d e f o r m a a c e l e r a d a e n l a b o r a t o r i o l o s " L i g a n t e s Asflticos":

- Prdida por calentamiento de los "Ligantes Asflticos". (NLT-128/91). E l p r o c e d i m i e n t o c o n s i s t e e n s o m e t e r u n a m u e s t r a d e a s f a l t o a l o s e f e c t o s d e l c a l o r e n u n a

e s t u f a e s p e c i a l , p r o v i s t a d u n a p l a c a g i r a t o r i a , d u r a n t e 5 h o r a s a 1 6 3 C. S e v a l o r a c o n e s t e p r o c e d i m i e n t o f u n d a m e n t a l m e n t e l a p e r d i d a d e c o m p o n e n t e s voltiles, p u e s t o q u e e l e s p e s o r d e l l i g a n t e e n u n a m u e s t r a es m u y g r a n d e y l a oxidacin a l se r s u p e r f i c i a l a f e c t a a u n a pequea c a n t i d a d d e betn, y p o r t a n t o d e s p r e c i a b l e .

- Efecto del calor y del a i r e sobre los materiales bituminosos en pelcula fina (TFOT). ( A S T M D - 1 7 5 4 y N L T - 1 8 5 / 8 4 ) . E l mtodo es s i m i l a r a l a n t e r i o r , a excepcin d e l m e n o r e s p e s o r d e l a pelcula d e m a t e r i a l ,

q u e es d e 3 , 2 m m , n o t a b l e m e n t e i n f e r i o r a l e m p l e a d o e n e l o t r o mtodo. Y de l a m a y o r s u p e r f i c i e d e exposicin.

(ng. Alejandro Cubas Becerra ] ]

" M e z c l a s Asflticas"

E n e s t e c a s o s e v a l o r a adems d e l a prdida d e voltiles, l a oxidacin, p u e s t o q u e l a s u p e r f i c i e d e l a m u e s t r a e x p u e s t a a l a accin d e l a i r e y t e m p e r a t u r a es m u c h o m a y o r q u e e n e l e n s a y o a n t e r i o r .

L a g r a n discusin d e e s t e e n s a y o e s q u e g u a r d a relacin c o n l a s a l t e r a c i o n e s q u e s e m a n i f i e s t a n e n e l a s f a l t o a l t o m a r c o n t a c t o c o n l o s a g r e g a d o s c a l i e n t e s e n e l p r o c e s o d e m e z c l a d o .

- Efecto del calor y del a i r e sobre los materiales bituminosos en pelcula f i n a y rotativa ( R T F O T ) . ( A S T M D - 2 8 7 2 y N L T - 1 8 6 / 8 5 ) . E l e n s a y o e s ms enrgico q u e e l a n t e r i o r e n e s t e se r e d u c e an ms e l e s p e s o r d e l a

pelcula d e l i g a n t e y s e l a h a c e g i r a r d e n t r o d e u n r e c i e n t e a l a v e z q u e s e l e i n s u f l a a i r e c a l i e n t e , e l g i r o a l q u e es s o m e t i d a l a m u e s t r a es d e l t i p o p l a n e t a r i o . S e l o g r a n v a l o r e s s i m i l a r e s a l T F O T e n 8 5 m i n . y c o n m a y o r precisin.

L a metodologa p r o v o c a a l t e r a c i o n e s e n l a m u e s t r a s i m i l a r e s a l a s q u e experimentara e l l i g a n t e e n u n a p l a n t a d e fabricacin d e m e z c l a b i t u m i n o s a c o n v e n c i o n a l , c u a n d o s e t r a b a j a a t e m p e r a t u r a s d e m e z c l a d o prximas a 1 5 0 C.

- Envejecimiento en Rotovapor o Rotating F l a s k (RTF). Mtodo d e s a r r o l l a d o e n A l e m a n i a , n o r m a l i z a d o e n l a D I N - 5 2 0 1 6 , u n a c a p a d e l g a d a d e

betin ( 1 0 0 g ) s e e x p o n e , d e n t r o d e u n m a t r a z r o t a t o r i o , a l a accin c o n j u n t a d e l c a l o r ( 1 6 3 C) y d e l a i r e ( 5 0 0 c m ^ / m i n ) . E s u n mtodo a l t e r n a t i v o a l a n t e r i o r c o n l a v e n t a j a d e r e s u l t a r e l e q u i p a m i e n t o d e ms fcil obtencin y d e m e n o r c o s t o .

- Envejecimiento a presin (Preassure A g i n g Vessel - P A V). E n s a y o d e e n v e j e c i m i e n t o d e s a r r o l l a d o p o r e l S H R P ( S t r a t e g i s H i g h w a y R e s e a r c h

P r o g r a m ) , a travs d e l s i s t e m a S U P E R P A V E ( S U p e r i o r P E R f o m i n g a s p h a l t P A V E m e n t ) d e diseo.

E l m i s m o f u e c r e a d o p a r a s i m u l a r e l c a m b i o d e p r o p i e d a d e s d e l l i g a n t e d u r a n t e s u v i d a d e s e r v i c i o , e n e l e n s a y o u n a m u e s t r a d e 5 0 g d e l i g a n t e , t r a s p a s a r e l e n s a y o d e prdida p o r c a l e n t a m i e n t o e n pelcula f i n a y r o t a t i v a , s e s o m e t e a e l e v a d a s t e m p e r a t u r a s ( 9 0 , 1 0 0 o 1 1 0 C), a u n a c o r r i e n t e d e a i r e a presin d e 2 , 1 M p a d u r a n t e u n perodo d e 2 0 h o r a s . C o n e s t e mtodo s e o b t i e n e u n e n v e j e c i m i e n t o d e l " l i g a n t e s i m i l a r a l o b t e n i d o e n e l p a v i m e n t o despus d e 5 aos d e s e r v i c i o .

1 2 Ing. Alejandro Cubas Becerra

"Mezclas Asflticas"

LOS ASFALTOS Y EL CLIMA USO DE CEMENTOS ASFALTICOS GRADUADOS POR PENETRACION EN FUNCION

AL CLIMA CLIMA

Pavimentacin Muy Clido Moderado Fri Frgido Clido

Frgido

AEROPUERTOS Pistas de despegue 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Caminos auxiliares 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Aparcamientos 60-70 60-70 60-70 85-100 85-100 CARRETERAS Trfico pesado y muy 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 pesado Trfico medio ligero 40-50 60-70 60-70 85-100 120-150 CALLES Trafico' pesado y muy 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 pesado 40-50 60-70 85-100 85-100 120-150 Trafico medio ligero CAMINOS PARTICULARES Industriales 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Comerciales Estac. Serv. 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100 Residenciales 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 APARCAMIENTOS Industriales 40-50 40-50 60-70 85-100 120-150 Comerciales 40-50 60-70 60-70 85-100 85-100 ZONA DE RECREO Pista de tenis 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100 Terrenos de juego 60-70 60-70 85-100 85-100 85-100

40-50 40-50 60-70 85-100 85-100 BORDILLOS

REFERENCIA: Manual del Asfalto USA y experiencia de aplicacin en pases de Europa y Sudamrica.

RENDIMIENTO APROXIMADO DE LOS ASFALTOS DE PAVIMENTACIN CLASE DE ASFALTO USO RENDIMIENTO

CEMENTO ASFALTICO

40-50 PEN, 60-70 PEN, 85-100 PEN V 120-150 PEN

MEZCLA EN CALIENTE 30 gl/m3 mezcla CEMENTO ASFALTICO

40-50 PEN, 60-70 PEN, 85-100 PEN V 120-150 PEN

CONCRETO ASFLTICO 4 - 7% peso total de la mezcla

ASFALTO LIQUIDO RC-250

ADHESION NUEVA CARPETA ASFLTICA Y EXISTENTE

0.05 gl/m2

ASFALTO LIQUIDO RC-250

SELLADO 0.3 gl/m2

ASFALTO LIQUIDO RC-250 MEZCLA ASFALTICA EN FRIO

1.5-2.0gl/m2 ASFALTO LIQUIDO RC-250

PINTURA IMPERMEABILIZANTE

1 gl/ 5 a 10 m2 (segn espesor de pelcula

!ng. Alejandro Cubas Becerra 13

" M e z c l a s Asflticas"

4 . 3 . 3 . A P L I C A C I O N E S DE LOS PRODUCTOS A S F A L T I C O S .

1 . R I E G O S ASFLTICOS

L o s r i e g o s asflticos s o n a p l i c a c i o n e s d e l g a d a s y u n i f o r m e s d e algn t i p o d e l i g a n t e asfltico e n e s t a d o lquido s o b r e s u p e r f i c i e s , y a s e a n d e p a v i m e n t o s e x i s t e n t e s , b a s e s e s t a b i l i z a d a s o d e s u e l o s . Segn s u funcin, l o s m a s i m p o r t a n t e s s o n ;

Riego Matapolvo: E l M a t a p o l v o es u n r i e g o d e a s f a l t o l i q u i d o s o b r e u n a s u p e r f i c i e c o m p a c t a d a . S u o b j e t i v o es c o h e s i o n a r l a s partculas s u p e r f i c i a l e s d e l s u e l o y s e r v i r d e p a l i a t i v o d e l p o l v o . S e efecta e n c a m i n o s d e t e r c e r o r d e n , c o m o preparacin d e u n a m e j o r a p r o g r e s i v a d e l c a m i n o . S e p u e d e n e m p l e a r c o m o l i g a n t e l a s e m u l s i o n e s asflticas o l o s a s f a l t o s c o r t a d o s . L a d o s i s d e p e n d e d e l a s caractersticas d e l s u e l o a t r a t a r , v a r i a n d o e s t a s e n t r e 1,5 a 3 l t / m 2 .

Imprimacin: L a imprimacin e s u n r i e g o d e a s f a l t o l i q u i d o d e b a j a v i s c o s i d a d s o b r e u n a b a s e e s t a b i l i z a d a q u e v a a s e r r e c u b i e r t a p o r u n a c a r p e t a o c u a l q u i e r t r a t a m i e n t o asfltico. T i e n e p o r o b j e t o s e l l a r l a s u p e r f i c i e , c o h e s i o n a r l a s partculas s u p e r f i c i a l e s s u e l t a s d e l a b a s e , d a r e s t a b i l i d a d s u p e r f i c i a l , p a r a d a r u n a i n t e r f a s e f i r m e p a r a a d h e r i r f u e r t e m e n t e a l t r a t a m i e n t o asfltico o l a c a r p e t a . E l a s f a l t o i n d i c a d o p a r a imprimacin es e l M C - 3 0 p a r a b a s e s d e t e x t u r a c e r r a d a y e l M C - 7 0 p a r a l a s a b i e r t a s . L a c a n t i d a d a u s a r vara d e 0 , 8 a 1,8 l t / m 2 d e p e n d i e n d o d e d i c h a t e x t u r a . P o d r a n e m p l e a r s e e m u l s i o n e s asflticas d e q u i e b r e l e n t o , d i l u i d a s , d e r e s i d u o b l a n d o o d u r o , s i e m p r e q u e p r e v i o a s u u s o s e h a g a n s e c t o r e s d e p r u e b a p a r a v e r i f i c a r s u a f i n i d a d y c o m p o r t a m i e n t o , e s p e c i a l m e n t e s u penetracin e n e l t e r r e n o .

Imprimacin reforzada: C o n s i s t e e n l a aplicacin d e u n a imprimacin s o b r e u n a s u p e r f i c i e d e m a t e r i a l g r a n u l a r , s e g u i d a d e u n s e g u n d o r i e g o d e l i g a n t e ; q u e p u e d e s e r d e l t i p o a s f a l t o c o r t a d o o emulsin d e q u i e b r e rpido, p a r a l u e g o a p l i c a r u n a c a p a d e a r e n a u n i f o r m e m e n t e d i s t r i b u i d a , f i n a l i z a n d o e l p r o c e s o c o n u n a compactacin c o n r o d i l l o d e neumticos. Riego de liga ( Tack coat): , E s u n r i e g o d e a s f a l t o p a r a a d h e r i r u n a c a p a asfltica s o b r e o t r a , c o n f e c c i o n a d a p r e v i a m e n t e o " a n t i g u a " , q u e d a n d o l i g a d a s monolticamente.

L o s a s f a l t o s i n d i c a d o s s o n l a s e m u l s i o n e s d e q u i e b r e l e n t o d i l u i d a 1 : 1 a razn d e 0 , 3 a 0 , 8 l t / m 2 .

Sello Negro ( Fog sea!): E s u n a aplicacin l i g e r a d e u n a s f a l t o l i q u i d o s o b r e u n a c a r p e t a a n t i g u a c o n e l f i n d e r e j u v e n e c e r l a y s e l l a r pequeas g r i e t a s y p o r o s s u p e r f i c i a l e s . Tambin s u e l e u s a r s e e n t r a t a m i e n t o s s u p e r f i c i a l e s recin c o n f e c c i o n a d o s m e j o r a n d o l a retencin d e ridos. Membranas de curado: L o s m i s m o s a s f a l t o s u s a d o s e n l o s s e l l o s n e g r o s y r i e g o s d e l i g a , s o n a d e c u a d o s c o m o m e m b r a n a s d e c u r a d o e n s u e l o - c e m e n t o o b a s e s t r a t a d a s c o n c e m e n t o .

1 4 Ing. Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asflticas"

4 . 4 . C L A S I F I C A C I O N D E L A S M E Z C L A S A S F A L T I C A S

Segn e l parmetro q u e se c o n s i d e r e p a r a e s t a b l e c e r l a s d i f e r e n c i a s m e z c l a s , l a s c l a s i f i c a c i o n e s p u e d e n s e r d i v e r s a s

Parmetro de Clasificacin Tipo de mezcla 1 . F r a c c i o n e s d e rido e m p l e a d a s - M a s i l l a : p o l v o m i n e r a l m a s l i g a n t e .

- M o r t e r o b i t u m i n o s o : rido f i n o m a s m a s i l l a . - C o n c r e t o Asfltico u Hormign b i t u m i n o s o :

rido g r u e s o m a s m o r t e r o . - M a c a d a m b i t u m i n o s o : rido g r u e s o m a s

l i g a n t e .

2 . T e m p e r a t u r a de p u e s t a e n o b r a - E n fro - E n c a l i e n t e

3 . H u e c o s e n l a m e z c l a ( h ) - C e r r a d a ( h < 6 % ) - S e m i c e r r a d a s ( 6 % < h < 1 2 % ) - A b i e r t a s ( h > 1 2 % ) - P o r o r o s a s ( h > 2 0 % )

4 . Tamao mximo d e l rido ( t mx) - G r u e s a s ( t mx > l O m m ) - F i n a s ( t mx < 1 0 m m ) . L l a m a d a s tambin m i c r o a g l o m e r a d o s

5 . E s t r u c t u r a d e l rido - C o n e s q u e l e t o m i n e r a l - S i n e s q u e l e t o m i n e r a l

6 . Granulometra - C o n t i n u a s - D i s c o n t i n u a s .

4 . 4 . 1 . Concreto asfltico en caliente S e e m p l e a n t a n t o e n l a s vas u r b a n a s c o m o e n l a s a u t o p i s t a s , e n l a s c a r r e t e r a s c o n v e n c i o n a l e s y e n l o s a e r o p u e r t o s ; p o r o t r o l a d o , s e u t i l i z a n t a n t o e n l a s capas d e r o d a d u r a c o m o e n l a s c a p a s i n f e r i o r e s d e l o s p a v i m e n t o s . Lgicamente, p a r a t a i v a r i e d a d d e a p l i c a c i o n e s e x i s t e n a s u v e z , d e n t r o d e e s t a f a m i l i a d e m e z c l a s , s u b t i p o s c o n d i f e r e n t e s caractersticas. S e f a b r i c a n c o n b e t u n e s asflticos, a u n q u e e n o c a s i o n e s s e r e c u r r e a l e m p l e o d e l i g a n t e s m o d i f i c a d o s . L a s p r o p o r c i o n e s d e l l i g a n t e , segn l a granulometra y e l e m p l e o d e l a m e z c l a , v a n a p r o x i m a d a m e n t e d e l 3 p o r 1 0 0 a l 6 p o r 1 0 0 s o b r e l a m a s a d e l rido. L o s h o r m i g o n e s b i t u m i n o s o s e n c a l i e n t e ms e m p l e a d o s p a r a l a s c apas de r o d a d u r a s o n m e z c l a s c e r r a d a s . S u pequea proporcin d e h u e c o s h a c e q u e s e a n prcticamente i m p e r m e a b l e s . S i n e m b a r g o , n u n c a s o n t o t a l m e n t e i m p e r m e a b l e s , y e n o c a s i o n e s l a infiltracin d e l agua p u e d e s e r i m p o r t a n t e a travs d e l a s g r i e t a s . A v e c e s , p o r e l c o n t r a r i o , se t r a t a d e m e z c l a s s e m i c e r r a d a s . S o n p a r e c i d a s a l a s a n t e r i o r e s , p e r o l a d i f e r e n c i a e s t r i b a e n s u s c u r v a s granulomtricas ( q u e se a l e j a n s e n s i b l e m e n t e d e l a mxima c o m p a c i d a d ) , u n o s m e n o r e s c o n t e n i d o s d e p o l v o m i n e r a l y , e n c o n s e c u e n c i a , m e n o r e s c o n t e n i d o s d e l i g a n t e . S i n e m b a r g o , l o s c r i t e r i o s d e p r o y e c t o q u e se s u e l e n , s e g u i r c o n e s t a s m e z c l a s s o n prcticamente l o s m i s m o s q u e c o n l a s m e z c l a s c e r r a d a s . A u n q u e m e n o s i m p e r m e a b l e s , l a s m e z c l a s s e m i c e r r a d a s p r e s e n t a n a l g u n a s v e n t a j a s s o b r e l a s c e r r a d a s : r e s u l t a n d e m e n o r p r e c i o y s o n m e n o s crticas f r e n t e a fenmenos d e deformacin plstica. S u c a m p o d e aplicacin s e c e n t r a e n l a s c a p a s i n f e r i o r e s . N o se u t i l i z a n e n l a s c a p a s de r o d a d u r a t a n t o p o r s u i n s u f i c i e n t e i m p e r m e a b i l i d a d c o m o p o r s u b a j o c o n t e n i d o d e l i g a n t e , q u e l a s h a c e m e n o s r e s i s t e n t e s a l e n v e j e c i m i e n t o . E n t o d o c a s o , l o s h o r m i g o n e s b i t u m i n o s o s e n c a l i e n t e s o n m e z c l a s d e granulometra c o n t i n u a : l a s partculas ms f i n a s r e l l e n a n l o s h u e c o s q u e d e j a n l a s ms g r u e s a s y t o d a s e l l a s estn r e c u b i e r t a s p o r u n a pelcula c o n t i n u a d e l i g a n t e . U n i n c o n v e n i e n t e d e a l g u n a s de e s t a s granulometras

I n g . A l e j a n d r o C u b a s B e c e r r a 15

" M e z c l a s Asflticas"

c o n t i n u a s es s u s e n s i b i l i d a d a l c o n t e n i d o d e l i g a n t e , y a q u e u n a s pequeas v a r i a c i o n e s p u e d e n p r o d u c i r u n o s c a m b i o s i m p o r t a n t e s e n s u c o m p o r t a m i e n t o reolgico.

4.4.2 Mezclas en fro S o n m e z c l a s f a b r i c a d a s c o n e m u l s i o n e s b i t u m i n o s a s c o n a s f a l t o s f l u i d i f i c a d o s . T i e n e n s u p r i n c i p a l c a m p o d e aplicacin e n l a construccin y e n l a conservacin d e l a s c a r r e t e r a s s e c u n d a r i a s , p u e s t o q u e e n e s t a s o b r a s n o s e s u e l e n j u s t i f i c a r econmicamente l a s i n s t a l a c i o n e s ms c o m p l e j a s q u e s e r e q u i e r e n p a r a l a fabricacin d e l a s m e z c l a s b i t u m i n o s a s e n c a l i e n t e ; p o r e l c o n t r a r i o , e n l a s o b r a s d e c a r r e t e r a s i m p o r t a n t e s s u e l e s e r p r e f e r i b l e r e c u r r i r a l a s m e z c l a s e n c a l i e n t e , p u e s t o q u e c o n e l l a s es ms fcil g a r a n t i z a r l a a l t a c a l i d a d e x i g i d a . A p a r t e d e l a d e n o m i n a d a g r a v a emulsin, d e n t r o d e l a s m e z c l a s e n fro s e p u e d e n d i s t i n g u i r d o s g r a n d e s g r u p o s . E n p r i m e r l u g a r , estn l a s m e z c l a s a b i e r t a s e n fro, q u e s o n l a s ms e m p l e a d a s . Estn f o r m a d a s f u n d a m e n t a l m e n t e p o r u n rido g r u e s o y p o r u n a emulsin b i t u m i n o s a d e r o t u r a m e d i a , c o n u n a b a j a proporcin d e rido f i n o ( l o q u e c o n d u c e a u n a e l e v a d a proporcin d e h u e c o s ) , d e m a n e r a q u e h a y e n e l l a s u n a e s t r u c t u r a m i n e r a l q u e r e s i s t e f u n d a m e n t a l m e n t e p o r r o z a m i e n t o i n t e r n o , a l c o n t r a r i o q u e e n l a s m e z c l a s c e r r a d a s e n l a s q u e e l e f e c t o d e l a cohesin d e l a m a s i l l a e s i m p o r t a n t e . D e b i d o a s u g r a n flexibilidad, estn e s p e c i a l m e n t e r e c o m e n d a d a s p a r a l a s c a p a s d e r o d a d u r a d e pequeo e s p e s o r ( h a s t a 5 c m ) d i s p u e s t a s s o b r e c a p a s g r a n u l a r e s e n u n o s f i r m e s q u e e n g e n e r a l s o p o r t a n u n a s b a j a s i n t e n s i d a d e s d e trfico; p a r a r e t r a s a r s u e n v e j e c i m i e n t o , s e s u e l e n s e l l a r c o n l e c h a d a s b i t u m i n o s a s . L a proporcin d e l betn asfltico r e s i d u a l s e sita h a b i t u a l m e n t e e n t o m o a l 2 , 5 - 3 p o r 1 0 0 s o b r e l a m a s a d e l rido. S e c a r a c t e r i z i a n p o r s u t r a b a j a b i l i d a d t r a s l a fabricacin, i n c l u s o d u r a n t e s e m a n a s . E s a t r a b a j a b i l i d a d s e b a s a e n q u e e l l i g a n t e p e r m a n e c e u n l a r g o t i e m p o c o n u n a v i s c o s i d a d b a j a d e b i d o a q u e s e e m p l e a n u n a s e m u l s i o n e s d e betn asfltico fluidificado: e l a u m e n t o d e l a v i s c o s i d a d e s m u y l e n t o e n l o s a c o p i o s , d o n d e nicamente e n d u r e c e l a s u p e r f i c i e , h a c i e n d o as v i a b l e e l a l m a c e n a m i e n t o . S i n e m b a r g o , despus d e l a p u e s t a e n o b r a e n u n a c a p a d e e s p e s o r r e d u c i d o , e l e n d u r e c i m i e n t o es r e l a t i v a m e n t e rpido e n l a s c a p a s y a e x t e n d i d a s , l a evaporacin d e l fluidificante e s p o s i b l e d e b i d o a q u e l a granulometra es a b i e r t a . E l s e g u n d o g r u p o d e m e z c l a s e n fro, m u c h o m e n o s u t i l i z a d o q u e e l a n t e r i o r , est f o r m a d o p o r l a s m e z c l a s d e n s a s e n fro. S e f a b r i c a n c o n u n a s e m u l s i o n e s d e r o t u r a l e n t a s i n ningn t i p o d e fluidificante. A u n q u e p u e d e n c o m p a c t a r s e despus d e h a b e r r o t o l a emulsin ( l a p r e s e n c i a d e a g u a s u p o n e u n a lubricacin d e l a s partculas d e l rido), c o n v i e n e p o n e r l a s e n o b r a c u a n d o todava s o n s u f i c i e n t e m e n t e t r a b a j a b l e s . P o r o t r o l a d o , n o p u e d e n a b r i r s e a l a circulacin h a s t a q u e h a n a l c a n z a d o u n a r e s i s t e n c i a s u f i c i e n t e . E s t e p r o c e s o d e a u m e n t o p a u l a t i n o d e l a r e s i s t e n c i a s e s u e l e d e n o m i n a r maduracin; c o n s i s t e bsicamente e n l a evaporacin d e l a g u a p r o c e d e n t e d e l a r o t u r a d e l a emulsin ( c o n e l c o n s i g u i e n t e a u m e n t o d e l a cohesin d e l a m e z c l a ) y e s r e l a t i v a m e n t e l e n t o d e b i d o a q u e l a granulometra c e r r a d a d e l rido h a c e q u e l a m e z c l a t e n g a u n a pequea proporcin d e h u e c o s .

4 . 4 . 3 . Mezclas porosas o drenantes " M e z c l a s u t i l i z a d a s c o m o s u p e r f i c i e s d e r o d a m i e n t o . T i e n e n u n a granulometra f u e r t e m e n t e d i s c o n t i n u a , d o n d e f a l t a n l o s a g r e g a d o s i n t e r m e d i o s o f i n o s , e l a g r e g a d o g r u e s o i n t e r v i e n e e n e l o r d e n d e l 8 5 %, caracterizndose e s t a s m e z c l a s p o r t e n e r u n e l e v a d o p o r c e n t a j e d e h u e c o s i n t e r c o n e c t a d o s e n t r e s ( 1 8 % a 2 5 % a p r o x i m a d a m e n t e ) , l o q u e l e s c o n f i e r e u n a e l e v a d a p e r m e a b i l i d a d . E s t e e l e v a d o p o r c e n t a j e d e h u e c o s p e r m i t e e l p a s o d e l a g u a a travs d e l a m e z c l a " .

1 6

" M e z c l a s Asflticas"

MEZCLAS IMPERMEABLES

A f i n d e c o n s e g u i r l a m a y o r d u r a b i l i d a d p o s i b l e e m p l e a n d o u n a s p o r o s i d a d e s c a d a v e z ms e l e v a d a s , l a m a y o r p a r t e d e l a s m e z c l a s p o r o s a s se f a b r i c a n c o n a s f a l t o s m o d i f i c a d o s . S i n e m b a r g o , tambin e s p o s i b l e f a b r i c a r l a s c o n a s f a l t o s c o n v e n c i o n a l e s , V E N T A J A S 1 . Eliminacin d e l h i d r o p l a n e o 2 . M a y o r r e s i s t e n c i a a l d e s l i z a m i e n t o c o n p a v i m e n t o m o j a d o a a l t a v e l o c i d a d . 3 . A u m e n t o d e l a v i s i b i l i d a d p o r l a reduccin d e l a s p r o y e c c i o n e s d e a g u a . S p r a y 4 . Rpido desage d e l a g u a e x i s t e n t e s o b r e l a s u p e r f i c i e d e r o d a d u r a . 5 . M a c r o t e x t u r a s i n r e s a l t o s ( s u p e r f i c i e l i s a ) . 6 . Reduccin d e l n i v e l d e r u i d o . 7 . M e n o r r e s i s t e n c i a a l a r o d a d u r a . 8 . M e n o r reflexin l u m i n o s a . 9 . D u r a b i l i d a d . ' - ' = -1 0 . R e s i s t e n c i a a l a s d e f o r m a c i o n e s plsticas. ' '

L I M I T A C I O N E S ' ' ' 1 . R e s i s t e n c i a a l a abrasin. 2 . R e s i s t e n c i a a l a colmatacin. ' 3 . R e s i s t e n c i a a l a accin d e a g e n t e s atmosfricos. 4 . R e s i s t e n c i a i n i c i a l a l d e s l i z a m i e n t o l o n g i t u d i n a l . ' 5 . C o s t o s . * .. 6 . C a p a c i d a d e s t r u c t u r a l . " , 7 . Disminucin d e l n i v e l d e r u i d o a b a j a s v e l o c i d a d e s .

4 . 4 . 4 M i c r o a g l o m e r a d o s S o n u n a s m e z c l a s c o n u n tamao mximo l i m i t a d o d e l rido ( i n f e r i o r a 1 0 m m . ) , i o q u e p e r m i t e a p l i c a r l a s e n c a p a s d e pequeo e s p e s o r . E n s u s e n t i d o ms a m p l i o , l a s ms d i f u n d i d a s d e n t r o d e e s t e g r u p o s o n l a s l e c h a d a s b i t u m i n o s a s , c u y a s p e c u l i a r i d a d e s h a c e n q u e s e a n h a b i t u a l m e n t e c o n s i d e r a d a s d e m a n e r a s e p a r a d a ( j u n t o a l o s r i e g o s c o n g r a v i l l a ) . T a n t o l a s l e c h a d a s ( y l o s m i c r o a g l o m e r a d o s e n fro, q u e es c o m o se s u e l e d e n o m i n a r a l a s l e c h a d a s ms g r u e s a s ) c o m o l o s m i c r o a g l o m e r a d o s e n c a l i e n t e s o n , p o r s u pequeo e s p e s o r ( i n f e r i o r a 3 c m . ) , t r a t a m i e n t o s s u p e r f i c i a l e s c o n u n a g r a n v a r i e d a d d e a p l i c a c i o n e s . T r a d i c i o n a l m e n t e , l o s m i c r o a g l o m e r a d o s s e h a n c o n s i d e r a d o e s p e c i a l m e n t e a d e c u a d o s p a r a l a s z o n a s u r b a n a s . A l e x t e n d e r s e e n c a p a s d e pequeo e s p e s o r , se e v i t a n l o s p r o b l e m a s q u e p u d i e r a n s u r g i r e n relacin c o n l a a l t u r a d e l o s b o r d i l l o s o c o n e l glibo d e l a s o b r a s d e p a s o . P o r o t r o l a d o , a u n q u e s u m a c r o t e x t u r a n o es e n p r i n c i p i o s i g n i f i c a t i v a , e s o n o r e p r e s e n t a u n i n c o n v e n i e n t e e n

ing. .Alejandro Cubas Becerra 1 7

" M e z c l a s Asflticas"

unas zonas donde existe una fuerte limitacin genrica de la velocidad. Sin embargo, actualmente hay tambin unos microaglomerados con unas texturas ms rugosas, prximas a las de las mezclas gruesas, que son una magnfica solucin para las vas de alta velocidad de circulacin. Se recurre en estos casos a unas granulometras discontinuas, ridos de gran calidad y betunes modificados. En pases como Alemania y Estados Unidos, se emplean unas mezclas, denominadas SMA (Splittmastixasphalt en alemn y Stone Mstic Asphalt en ingls). Son tambin mezclas discontinuas formadas por una masilla, una baja proporcin de rido fino y un rido grueso que s proporciona rozamiento interno. Se emplean tambin en capas de rodadura de pequeo espesor y se caracterizan por sus elevadas trabajabiliciad y estabilidad. Otras mezclas finas para capas de rodadura son las HRA (Hot RolledAsphalt), tradicionalmente utilizadas en la tcnica britnica, cuya escasa textura obliga en las vas de alta velocidad a realizar una incrustacin de unas gravillas de tamao uniforme (chipping), generalmente envueltas previamente con un betn asfltico. Su granulometra es discontinua al faltar los tamaos comprendidos entre 2 y 8 mm. Su mayor inconveniente es su sensibilidad frente a las deformaciones plsticas si se extienden en espesores importantes. Finalmente, dentro de las mezclas finas, aunque totalmente distinta de las anteriores, se encuadra tambin la denominada arena betn. Reciben esta denominacin dos tipos de mezclas cuya misin es claramente diferente. Por un lado, estn las mezclas de arenas uniformes y de betunes duros (penetracin 20/30), que en algunos pases con escasez de ridos se utilizan para las capas inferiores. Por otro lado, con unos betunes ms blandos y en general modificados, se emplean como capa de interposicin (en un espesor de unos 2 cm) para impedir la propagacin a la superficie de las grietas de retraccin de las capas de base tratadas con conglomerantes hidrulicos y de las juntas de antiguos pavimentos de hormign cuando son reforzados con mezclas bituminosas.

4.4.5 Mezclas sin esqueleto mineral (masillas y asfaltos fundidos) Son unas mezclas con elevadas proporciones de polvo mineral y de ligante, de manera que si hay rido grueso se halla disperso en la masilla formada por aqullos. Como se ha sealado, este tipo de mezcla no trabaja por rozamiento interno y su resistencia se debe a la cohesin que proporciona la viscosidad de la masilla. Las proporciones de ligante son altas debido a la gran superficie especfica de la materia mineral. Dada la sensibilidad a los cambios de temperatura que puede tener una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y disminuir su susceptibilidad trmica mediante el empleo de unos betunes duros (penetracin 20/30), cuidando especialmente la calidad del polvo mineral y mejorando el ligante con unas adiciones tales como las fibras o los asfaltos naturales. No existen prcticamente huecos en la mezcla, que no necesita compactacin a las elevadas temperaturas (en torno a 200 C) a las que se extiende, y es impermeable. Para que la superficie no sea deslizante, es preciso, en las vas de alta velocidad de circulacin, recubrirla con gravillas duras y de un tamao uniforme, que se extienden e incrustan parcialmente en el material todava caliente. Son de este tipo los denominados asfaltos fundidos. Son unas mezclas de gran calidad, pero su empleo est justificado nicamente en los tableros de los puentes y en las vas urbanas (incluso en las aceras) de los pases con un clima fro y hmedo, donde la impermeabilidad es decisiva. 5.5.6. Mezclas de alto mdulo Aunque son tambin hormigones bituminosos en caliente, hay que citar especficamente las llamadas mezclas de alto mdulo para capas de base. Se fabrican con unos betunes muy duros (penetracin 10/20), a veces modificados, en unas proporciones prximas al 6 por 100 sobre la masa de los ridos; la proporcin del polvo mineral es tambin alta (8-10 por 100). Son mezclas con un elevado mdulo de elasticidad (del orden de 13 000 MPa a 20 C) y una resistencia a k fatiga tambin relativamente elevada. Se utilizan en capas de espesores entre 8 y 15 cm tanto para rehabilitaciones como para la construccin de firmes nuevos con trficos pesados de intensidad media o alta. Sus caractersticas mecnicas hacen que, para trficos pesados intensos, constituyan ] g Ing. Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asflticas"

u n a a l t e r n a t i v a a l a s c a p a s d e b a s e t r a d i c i o n a l e s c o m o l a g r a v a c e m e n t o ( l a v e n t a j a es l a a u s e n c i a d e a g r i e t a m i e n t o d e b i d o a l a retraccin) o c o m o l a s m e z c l a s c o n v e n c i o n a l e s e n g r a n e s p e s o r ( l a v e n t a j a e s u n a m a y o r c a p a c i d a d d e absorcin d e t e n s i o n e s y e n g e n e r a l u n a m a y o r r e s i s t e n c i a a l a f a t i g a , l o q u e p e r m i t e u n a h o r r o e n e l e s p e s o r ) .

4 . 5 . A P L I C A C I O N E S D E L A S M E Z C L A S A S F A L T I C A S L C A P A S ASFLTICAS D E PROTECCIN . .

H e m o s d e n o m i n a d o " capas de proteccin", a c u a l q u i e r t r a t a m i e n t o asfltico q u e , p o r s u s c o n d i c i o n e s d e m e z c l a o e s p e s o r , n o a p o r t a e s t r u c t u r a a l p a v i m e n t o y s o l o l o p r o t e g e , o t o r g a n d o g r a n r e s i s t e n c i a a l a accin a b r a s i v a d e l t r a n s i t o e i m p e r m e a b i l i d a d s u p e r f i c i a l . D e n t r o d e e s t e c o n c e p t o p o d e m o s c o n s i d e r a r l a s s i g u i e n t e s c a p a s d e proteccin m a s u s a d a s e n e s t e m e d i o : - S e l l o s . : ; n ^ - T r a t a m i e n t o s s u p e r f i c i a l e s , d o b l e s o mltiples. * -

Sellos S o n t r a t a m i e n t o s s u p e r f i c i a l e s d e l g a d o s , u t i l i z a d o s p a r a m e j o r a r e i m p e r m e a b i l i z a r l a t e x t u r a s u p e r f i c i a l d e u n p a v i m e n t o asfltico. H e m o s d i v i d o l o s s e l l o s e n d o s t i p o s : s e l l o s d e a g r e g a d o s d e penetracin i n v e r t i d a y s e l l o s d e m e z c l a ( l e c h a d a asfltica).

A ) .-Se!los d e agregado de penetracin invertida: .! E s u n a d e aplicacin d e a s f a l t o r e c u b i e r t a c o n a g r e g a d o g e n e r a l m e n t e d e tamao n o m i n a l 1 0 a 2 , 5 m i . Tambin, e s t e m a t e r i a l p u e d e s e r t i e r r a d e g r a n o u n i f o r m e . E l " t r a t a m i e n t o s i m p l e " s e c o n s i d e r a d e n t r o d e e s t a categora. L o s a s f a l t o s m a s u s a d o s p a r a e s t a categora s o n l o s s i g u i e n t e s : C R S - 2 o R S - 2 , C R S - 1 o R S - 1 ; C A 1 2 0 - 1 5 0

B) S e l l o s de lechada asflticas: E s u n a c a p a d e l g a d a , d e 6 a 1 0 m m , d e e s p e s o r , d e u n a m e z c l a d e a r e n a , r e l l e n o m i n e r a l ( f i l l e r ) , a g u a y emulsin d e q u i e b r e l e n t o . L a s d o s i s d e agua y emulsin d e b e n s e r t a l e s q u e f o r m e n una l e c h a d a d e c o n s i s t e n c i a c r e m o s a . E l a s f a l t o a u s a r e s : C S S - 1 o S S - 1 p a r a c l i m a fro y C S S - l h o S S - l h p a r a c l i m a c a l u r o s o .

Tratamientos superficiales dobles:

S o n d o s o ms a p l i c a c i o n e s d e a s f a l t o s a l t e r n a d a s c o n a p l i c a c i o n e s de a g r e g a d o s ptreos d e h a s t a 2 , 5 c m . d e e s p e s o r t o t a l . S o n econmicos, fciles de c o n s t r u i r y d e l a r g a duracin. C o m o i m p e r m e a b i l i z a n l a b a s e , p e r m i t e n q u e sta t r a b a j e a s u mxima c a p a c i d a d e n c u a n t o a s o p o r t e , a u n q u e n o a p o r t a a l a e s t r u c t u r a d e l p a v i m e n t o .

!ng. Alejandro Cubas Becerra 19

" M e z c l a s Asflticas"

E l a g r e g a d o ptreo p a r a c a d a aplicacin, d e b e s e r granulomtricamente l o s ms u n i f o r m e p o s i b l e c o n l a f o r m a d e partcula l o ms c e r c a n a a u n c u b o p o s i b l e y e l tamao mximo d e aplicacin s u c e s i v a d e b e e s t a r e n proporcin 2 : 1 , r e s p e c t i v a m e n t e . E l e s p e s o r t o t a l d e l t r a t a m i e n t o es a p r o x i m a d a m e n t e i g u a l a l tamao mximo n o m i n a l d e l a p r i m e r a aplicacin. L o s a s f a l t o s u s a d o s s o n l o s s i g u i e n t e s : C R S - 2 o R S - 2 ; C R S - 1 o R S - 1 ; C A 1 2 0 - 1 5 0

2. CAPAS ASFLTICAS E S T R U C T U R A L E S

L a s c a p a s asflticas e s t r u c t u r a l e s s o n a q u e l l a s q u e , p o r c o n d i c i o n e s d e m e z c l a y e s p e s o r f o r m a n u n a e s t r u c t u r a r e s i s t e n t e c o m p u t a b l e e n e l diseo d e l e s p e s o r d e u n p a v i m e n t o flexible. L a s c a p a s asflticas e s t r u c t u r a l e s , y p o r c o n s i g u i e n t e l a s m e z c l a s asflticas q u e l a s c o m p o n e n , se p u e d e n c l a s i f i c a r d e a c u e r d o a l o s s i g u i e n t e s parmetros: D e a c u e r d o a s u posicin r e l a t i v a e n l a e s t r u c t u r a d e p a v i m e n t o , s e p u e d e n d i s t i n g u i r t r e s c a p a s asflticas a) Carpeta de rodado: f o r m a d a p o r u n a c a r p e t a asfltica n o r m a l m e n t e c e r r a d a y diseada para r e s i s t i r l a abrasin y desintegracin p o r e f e c t o s a m b i e n t a l e s y d e trnsito.

b) Carpeta intermedia: f o r m a d a p o r u n a m e z c l a asfltica a b i e r t a y d e graduacin d e n s a o g r u e s a , c o l o c a d a s o b r e l a b a s e asfltica. R e c i b e a l a c a r p e t a d e r o d a d o . c ) C a p a b a s e : f o r m a d a p o r u n a m e z c l a asfltica g e n e r a l m e n t e a b i e r t a y d e graduacin g r u e s a , c o l o c a d a s o b r e l a b a s e g r a n u l a r o s u b - r a s a n t e a l a c u a l s e l e s u p e r p o n e l a c a p a i n t e r m e d i a y / o l a c a p a d e r o d a d o .

4.6. R EQUISITOS QUE D E B E N S A T I S F A C E R L A S M E Z C L A S BITUMINOSAS. L a s m e z c l a s b i t u m i n o s a s p a r a p a v i m e n t o s d e b e n s a t i s f a c e r l o s s i g u i e n t e s r e q u i s i t o s :

4.6.1. ESTABILIDAD S e r e f i e r e a l a r e s i s t e n c i a a l d e s p l a z a m i e n t o c a u s a d o p o r c a r g a s estticas o e n m o v i m i e n t o . Vara e n funcin d e l a cohesin y d e l a friccin i n t e r n a d e l a m e z c l a . L a r e s i s t e n c i a i n t e r n a s e p r o d u c e p o r l a e s t r u c t u r a d e l o s i n e r t e s y d e p e n d e d e l tamao y d e l a i n t e g r i d a d d e l a s partculas. L a r e s i s t e n c i a c o h e s i v a g e n e r a l m e n t e se d e s a r r o l l a e n l a p a r t e b i t u m i n o s a d e l a m e z c l a , s u v a l o r v a r i a e n funcin d i r e c t a d e l a c a r g a , d e l rea c a r g a d a y d e l a v i s c o s i d a d d e l bitmen.

4.6.2. Flexibilidad C a p a c i d a d q u e t i e n e u n a m e z c l a b i t u m i n o s a d e flexarse r e p e t i d a s v e c e s s i n r a j a r s e , as c o m o a l a f a c i l i d a d d e a d a p t a r s e a l o s c a m b i o s d e f o r m a q u e p u e d a t e n e r l a s u b r a s a n t e . L a s m e z c l a s c a m b i a n d e flexibilidad d e a c u e r d o c o n l o s c a m b i o s d e t e m p e r a t u r a ; s o n ms flexibles c u a n t o m a y o r e s e l c a l o r . L a flexibilidad e x i g i b l e a u n a m e z c l a e s funcin d e l a e l a s t i c i d a d d e l a e s t r u c t u r a d e l p a v i m e n t o d e q u e f o r m a p a r t e .

4.6.3. Dnrabilidad E s l a r e s i s t e n c i a q u e o f r e c e l a m e z c l a a l a desintegracin p o r l o s a g e n t e s climatricos o p o r l o s e s f u e r z o s a b r a s i v o s d e l trnsito. L a desintegracin s e m a n i f i e s t a e n f o r m a d e r a j a d u r a s o a m p o l l a m i e n t o y d e s m e n u z a m i e n t o .

4.6.4. Resistencia al deslizamiento S e r e f i e r e a l a relacin d e l a s r u e d a s d e l o s vehculos q u e c i r c u l a n s o b r e l a s u p e r f i c i e c o n s t i t u i d a p o r l a m e z c l a q u e s e l l a m a C o e f i c i e n t e d e D e s l i z a m i e n t o . L a t e x t u r a s u p e r f i c i a l d e t e r m i n a l a r e s i s t e n c i a a l d e s l i z a m i e n t o y d e p e n d e d e l a c a n t i d a d d e a s f a l t o , l a granulometra d e l o s i n e r t e s y l a p r e s e n c i a d e a g u a o p o l v o e n l a s u p e r f i c i e . E l e x c e s o d e a s f a l t o es c a u s a d e b a j o c o e f i c i e n t e d e d e s l i z a m i e n t o ; c u a n d o l a t e x t u r a s u p e r f i c i a l es s e m e j a n t e a l a d e l p a p e l d e l i j a , s e t i e n e e l ms a l t o c o e f i c i e n t e y s e d i s m i n u y e p o r l a p r e s e n c i a d e a g u a , p o l v o o l o d o . 2 0 Irig- Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asflticas"

4.6.5. Trabajabilidad. S e r e f i e r e a l a m a y o r o m e n o r f a c i l i d a d q u e o f r e c e l a m e z c l a p a r a ser c o l o c a d a c o m o p a r t e i n t e g r a n t e d e u n p a v i m e n t o . E s t a c u a l i d a d d e p e n d e t a n t o d e l o s i n e r t e s c o m o d e l bitmen as c o m o tambin d e l p r o c e d i m i e n t o p a r a h a c e r l a m e z c l a .

4.7. DISEO DE ME Z CL AS ASFALTICAS

Generalidades. L a m e z c l a asfltica l a c o n s t i t u y e e l m a t e r i a l ptreo c o n v e n i e n t e m e n t e r e c u b i e r t o c o n u n a pelcula d e a s f a l t o y l u e g o s o m e t i d a a u n p r o c e s o d e compactacin, q u e h a c e q u e e s t a m e z c l a t e n g a p r o p i e d a d e s r e s i s t e n t e s a l d e s g a s t e p r o d u c i d o p o r l o s vehculos y a s u v e z p u e d a t r a n s m i t i r l a solicitacin d e l p e s o d e e l l o s h a c i a l a s c a p a s i n f e r i o r e s .

Criterios a considerar para e l diseo de mezclas: - E l e s p e s o r d e l a pelcula d e a s f a l t o a l r e d e d o r d e l rido, t i e n e u n a i n f l u e n c i a d e t e r m i n a n t e e n l a

e s t a b i l i d a d y d u r a b i l i d a d . - M i e n t r a s m a s d e l g a d a es d i c h a pelcula, m e n o r ser l a e s t a b i l i d a d . A m e d i d a q u e e s t a pelcula se

e n g r u e s a e l a s f a l t o t i e n d e a c o h e s i o n a r e l rido, p a s a n d o p o r u n ptimo y l u e g o h a c e u n e f e c t o l u b r i c a d o r .

- L a cohesin e n t r e ptreos, vara c o n e l t i e m p o a l p e r d e r e l a s f a l t o s u p o d e r l i g a n t e y flexibilidad a l o x i d a r s e .

- E l a p o r t e d e l m a t e r i a l ptreo a l a e s t a b i l i d a d , l o efecta a travs d e s u friccin i n t e r n a y e s t a a s u v e z , es funcin d e l tamao d e l rido y d e l a r u g o s i d a d d e s u s c a r a s .

- L a f a l t a d e e s t a b i l i d a d p r o p o r c i o n a d a p o r l o s ridos, p u e d e s e r s u p l i d a e n p a r t e , u s a n d o u n a s f a l t o d e m e n o r penetracin.

- E n e l diseo adems d e b e c o n s i d e r a r s e l a s caractersticas d e i m p e r m e a b i l i d a d y T r a b a j a b i l i d a d . E l diseo d e b e e n c o n t r a r e l m e j o r b a l a n c e e n t r e e s t a b i l i d a d y d u r a b i l i d a d . E i o b j e t i v o d e e s t e b a l a n c e es o b t e n e r l a m e z c l a ms econmica. v i > - v ! ; ?

4.7.1. Fases para e l proyecto de una mezcla asfltica. E n m u c h a s o c a s i o n e s , e l p r o y e c t o d e u n a m e z c l a asfltica se r e d u c e a d e t e r m i n a r s u c o n t e n i d o d e l i g a n t e , s i n e m b a r g o , e s a es s o l o l a ltima f a s e d e u n p r o c e s o ms a m p l i o , q u e r e q u i e r e d e u n e s t u d i o c u i d a d o s o d e t o d o s l o s f a c t o r e s i n v o l u c r a d o s , a f i n d e g a r a n t i z a r u n c o m p o r t a m i e n t o a d e c u a d o d e l a m e z c l a y u n c o n s i d e r a b l e a h o r r o econmico e n l a solucin. L a s f a s e s d e l a s q u e c o n s t a e l p r o y e c t o d e u n a m e z c l a s o n l a s s i g u i e n t e s : a ) Anlisis d e l a s c o n d i c i o n e s e n l a s q u e v a a t r a b a j a r l a m e z c l a : trfico, t i p o d e i n f r a e s t r u c t u r a

( c a r r e t e r a , va u r b a n a , a e r o p u e r t o , e t c . ) , l a c a p a d e l a q u e s e t r a t a ( r o d a d u r a , i n t e r m e d i a o b a s e ) y e s p e s o r , n a t u r a l e z a d e l a s c a p a s s u b y a c e n t e s , i n t e n s i d a d d e l trfico p e s a d o , c l i m a , e t c . A s i m i s m o , h a y q u e d i s t i n g u i r s i se t r a t a d e u n p a v i m e n t o n u e v o o d e u n a rehabilitacin.

b ) Determinacin d e l a s p r o p i e d a d e s f u n d a m e n t a l e s q u e h a d e t e n e r l a m e z c l a , d a d a s l a s c o n d i c i o n e s e n l a s q u e h a d e t r a b a j a r . D e b e e s t a b l e c e r s e l a r e s i s t e n c i a a l a s d e f o r m a c i o n e s plsticas o l a flexibilidad, e n t r e o t r a s .

c ) Eleccin d e l t i p o de m e z c l a q u e m e j o r s e a d a p t e a l o s r e q u e r i m i e n t o s p l a n t e a d o s , i n c o r p o r a n d o e n e s t e anlisis l a s c o n s i d e r a c i o n e s econmicas o d e p u e s t a e n o b r a q u e h a y a q u e c o n s i d e r a r .

d) M a t e r i a l e s d i s p o n i b l e s , eleccin d e i o s a g r e g a d o s ptreos, l o s c u a l e s d e b e n c u m p l i r c o n d e t e r m i n a d a s e s p e c i f i c a c i o n e s , p e r o q u e e n g e n e r a l sern l o s d i s p o n i b l e s e n u n r a d i o l i m i t a d o y , p o r l o t a n t o , a u n c o s t o r a z o n a b l e . A s i m i s m o , h a y q u e e l e g i r e l p o l v o m i n e r a l d e aportacin.

e ) Eleccin d e l t i p o de l i g a n t e : a s f a l t o , a s f a l t o m o d i f i c a d o , emulsin asfltica, e l c o s t o es s i e m p r e u n f a c t o r m u y r e l e v a n t e .

Ing. Alejandro Cubas Becerra , 2 ]

"Mezclas Asflticas"

f ) Dosificacin o determinacin d e l c o n t e n i d o ptimo d e l i g a n t e segn u n p r o c e s o q u e d e b e a d a p t a r s e a l t i p o d e m e z c l a , l a c u a l d e b e h a c e r s e p a r a d i s t i n t a s c o m b i n a c i o n e s d e l a s f r a c c i o n e s d i s p o n i b l e s d e l a g r e g a d o ptreo, d e m a n e r a q u e l a s granulometras c o n j u n t a s a n a l i z a d a s estn d e n t r o d e u n h u s o p r e v i a m e n t e s e l e c c i o n a d o .

g ) O t r o s f a c t o r e s a t e n e r e n c u e n t a e n e l diseo y seleccin d e u n a m e z c l a asfltica s o n l o s s i g u i e n t e s ; E x i g e n c i a s d e s e g u r i d a d v i a l . E s t r u c t u r a d e l f i r m e . Tcnicas d e Diseo y Ejecucin, S i t i o d e construccin d e l p a v i m e n t o (topografa, t e m p e r a t u r a , t e r r e n o , perodo d e l l u v i a s t r a z a d o d e l a va, e n t r e o t r o s ) . C o n d i c i o n e s d e d r e n a j e , c o n s i d e r a c i o n e s econmicas.

P a r a r e a l i z a r e l p r o y e c t o d e u n a m e z c l a asfltica q u e s e emplear e n u n d e t e r m i n a d o p a v i m e n t o e x i s t e u n a g a m a a m p l i a d e p o s i b l e s s o l u c i o n e s , p a r a e s t o s e h a c e n e c e s a r i o u n e s t u d i o m u y r i g u r o s o y d e t e n i d o , p a r a e l e g i r e l diseo ms a d e c u a d o tcnica y econmicamente. E x i s t e n tambin p r i n c i p i o s q u e se a p l i c a n d e a c u e r d o c o n l a s s i g u i e n t e s r e g l a s : a ) T i p o d e m e z c l a s asflticas segn s u composicin granulomtrica.

E l t i p o d e m e z c l a asfltica a e m p l e a r s e determinar e n funcin d e : - L a c a p a d e l p a v i m e n t o a q u e s e d e s t i n e . - L a categora d e l trfico. - L a seccin d e l p a v i m e n t o c o r r e s p o n d i e n t e .

b ) T i p o d e l i g a n t e asfltico. E l t i p o d e l i g a n t e asfltico a e m p l e a r depender d e : f - L a c a p a d e l p a v i m e n t o a q u e s e d e s t i n e l a m e z c l a . - E l t i p o d e m e z c l a . - L a categora d e l trfico. , '-^ * - E l c l i m a d e l a z o n a e n q u e s e e n c u e n t r e l a c a r r e t e r a . .

c ) Relacin Fller / A s f a l t o . L a relacin p o n d e r a l d e l o s c o n t e n i d o s d e fller y a s f a l t o d e l a m e z c l a asfltica, depender d e : - L a c a p a d e l p a v i m e n t o a q u e s e d e s t i n e l a m e z c l a . - E l t i p o d e m e z c l a . - L a categora d e l trfico. - L a z o n a e n q u e s e e n c u e n t r e l a c a r r e t e r a .

4 . 6 . C A L C U L O D E L P O R C E N T A J E MINIMO DE ASFALTO.

4 . 6 . 1 . F O R M U L A D E M A C K E N S O N Y F R I K S T A D

P - 0 . 0 2 a + 0 . 0 4 5 b + c d

P : P o r c e n t a j e mnimo d e a s f a l t o e n p e s o , r e s p e c t o d e l p e s o t o t a l d e l a m e z c l a , a : P o r c e n t a j e d e a g r e g a d o r e t e n i d o p o r e l t a m i z N10 b : P o r c e n t a j e d e a g r e g a d o q u e p a s a l a m a l l a N10 y e s r e t e n i d o p o r l a N200 c : P o r c e n t a j e d e a g r e g a d o q u e p a s a e l t a m i z N 2 0 0 . d : C o e f i c i e n t e q u e d e p e n d e d e l a s caractersticas d e l m a t e r i a l y q u e t i e n e s i g u i e n t e s : G r a v a s y a r e n a s d e ro o m a t e r i a l e s r e d o n d e a d o s d e b a j a absorcin: 0 . 1 5 G r a v a s t r i t u r a d a s d e b a j a absorcin: 0 . 2 0 R o c a s t r i t u r a d a d e absorcin meda: 0 . 3 0 R o c a s t r i t u r a d a d e a l t a absorcin: S e c o n s i d e r a absorcin b a j a p a r a u n v a l o r m e n o r d e 2 % , absorcin m e d i a a l a 2 y 4 % y absorcin a l t a p a r a v a l o r e s m a y o r e s a 4 % . E l p e s o especfico d e l i n e r t e vara e n t r e 2 . 6 a 2 . 7

c o m o v a l o r e s l o s

0 . 3 5 c o m p r e n d i d a e n t r e

2 2 Ing. Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asfiticas"

E J E R C I C I O ; C a l c u l a r E l p o r c e n t a j e mnimo d e a s f a l t o p a r a u n a m e z c l a d e a g r e g a d o s c o n s t i t u i d o s p o r : R o c a t r i t u r a d a e n 5 2 % . a r e n a e n 3 6 % y l i m o y a r c i l l a e n 1 2 % S O L U C I O N .

P = 0 . 0 2 * 5 2 + 0 . 0 4 5 * 3 6 + 0 . 3 0 * 1 2 = 6 . 2 6 E n c o n s e c u e n c i a , l o s a g r e g a d o s ocuparn e l 9 3 . 7 4 % y e l a s f a l t o e l 6 . 2 6 % d e l a m e z c l a , v a l o r e s q u e s o n r e s p e c t o d e l p e s o y n o d e l v o l u m e n . C a b e a c l a r a r q u e l a c a n t i d a d d e a s f a l t o es n e t a y ;)0 i n c l u y e e l d i s o l v e n t e e n c a s o d e u t i l i z a r a s f a l t o s lquidos.

4 . 6 2 . F O R M U L A D E L I N S T I T U T O D E L A S F A L T O . C o m o u n a p r i m e r a aproximacin p a r a c a l c u l a r e l p o r c e n t a j e d e a s f a l t o a u t i l i z a r s e e n u n a m e z c l a , p u e d e e m p l e a r s e l a relacin emprica p r o p u e s t a p o r e l I n s t i t u t o d e l A s f a l t o .

0 . 1 5 c c u a n d o 1 1 - 1 5 % p a s a t a m i z N 2 0 0 P = 0 . 0 3 5 a + 0 . 0 4 5 b + 0 . 1 8 c c u a n d o 6 - 1 0 % p a s a t a m i z N 2 0 0 + F

0 . 2 0 c c u a n d o 5 % o m e n o s p a s a t a m i z N 2 0 0

D o n d e : p = P o r c e n t a j e d e a s f a l t o e n p e s o , d e l t o t a l d e l a m e z c l a , a = P o r c e n t a j e d e l m a t e r i a l g r u e s o , b = P o r c e n t a j e d e a r e n a . c = P o r c e n t a j e d e m a t e r i a l q u e p a s a t a m i z N 2 0 0 . L a frmula s e b a s a e n p e s o s especficos d e l a g r e g a d o , c o m p r e n d i d o s e n t r e 2 . 6 0 y 2 . 7 0 . P a r a l o s a s f a l t o s fluidificados S C - 2 , e l c o e f i c i e n t e a d e b e r e d u c i r s e a 0 . 0 2 . P a r a a s f a l t o s fluidificados ms p e s a d o s , d e b e u s a r s e v a l o r e s e n t r e 0 0 2 y 0 . 0 3 5 , d e p e n d i e n d o d e l a c a n t i d a d d e a s f a l t o r e s i d u a l . F es u n a c o n s t a n t e q u e vara d e 0 . 0 a 1 . 5 % y , o c a s i o n a l m e n t e , l l e g a h a s t a 2 % , c u a n d o e a g r e g a d o es m u y p o r o s o .

G e n e r a l m e n t e e l v a l o r F est c o m p r e n d i d o e n t r e 0 . 7 y 1 % .

E J E M P L O C a l c u l a r e l p o r c e n t a j e ptimo terico d e a s f a l t o d e u n a m e z c l a c o n a g r e g a d o s c o n s t i t u i d o s p o r p i e d r a t r i t u r a d a 6 3 % , a r e n a 3 1 % y l i m o y a r c i l l a 6 % . Solucin f

p = 0 . 0 3 5 X 6 3 + 0 . 0 4 5 x 3 1 + 0 . 1 8 x 6 + 0 . 7 0 = 5 . 3 8 %

A g r e g a d o = 1 0 0 - 5 . 3 8 = 9 4 . 6 2 % A s f a l t o = 5 . 3 8 %

4 . 6 . 3 . M E T O D O D E L I N D I C E ASFLTICO. E s t e p r o c e d i m i e n t o es a p l i c a b l e a m a t e r i a l e s g r a d u a d o s q u e c o n t i e n e n c i e r t a c a n t i d a d d e f i n o s . P a r a c a l c u l a r e l c o n t e n i d o mnimo d e a s f a l t o se e m p l e a l a s i g u i e n t e frmula

p = n ( 0 . 4 1 G + 2 . 0 5 g + 1 5 . 3 8 A + 5 3 . 3 0 F ) d o n d e : p = P o r c e n t a j e mnimo d e betn asfltico. n = I n d i c e asfltico segn l a absorcin d e l m a t e r i a l . G = P o r c e n t a j e d e m a t e r i a l e n t r e e l t a m i z 3 / 4 " y e l N 4 . g = P o r c e n t a j e d e m a t e r i a l e n t r e t a m i z N 4 y e l N 4 0 . A = P o r c e n t a j e d e m a t e r i a l e n t r e e l t a m i z N 4 0 y e l N 2 0 0 F = P o r c e n t a j e d e m a t e r i a l q u e p a s a e l t a m i z N 2 0 0 .

i n g . Alejandro Cubas Bece.Ta 2 3

M e z c l a s Asflticas

L o s ndices asflticos ms c o m u n e s s o n ;

M a t e r i a l ptreo G r a v a y a r e n a o m a t e r i a l r e d o n d e a d o d e . b a j a absorcin. G r a v a a n g u l o s a o r e d o n d a , t r i t u r a d a d e b a j a absorcin. G r a v a a n g u l o s a o r e d o n d e a d a d e a l t a absorcin y r o c a t r i t u r a d a d e m e d i a n a Absorcin. R o c a t r i t u r a d a d e a l t a absorcin

I n d i c e asfltico. 0 . 0 0 5 5

0 . 0 0 6 0

0 . 0 0 7 0 0 . 0 0 8 0

S e c o n s i d e r a absorcin b a j a a l a q u e e s m e n o s d e 2 % , absorcin m e d i a n a l a c o m p r e n d i d a e n t r e 2 y 4 % , absorcin a l t a a l a m a y o r d e 4 %

E s t a f o r m a d e c a l c u l a r e l betn asfltico s e h a c e nicamente c o m o gua p a r a l a determinacin prctica p o r m e d i o d e l a p r u e b a d e compresin t r i a x i a l n o c o n f i n a d a .

C a l c u l a r e l p o r c e n t a j e d e a s f a l t o r e q u e r i d o p a r a u n a m e z c l a c o n a g r e g a d o q u e s e h a o b t e n i d o p o r trituracin d e r o c a d e a l t a absorcin y c o n u n a granulometra d e 3 1 % m a t e r i a l q u e p a s a e l t a m i z 3 / 4 " y r e t e n i d o e n e l N 4 , 4 8 % p a s a e l t a m i z N 4 y r e t e n i d o e n e l N 4 0 , 1 6 % p a s a e l t a m i z N 4 0 y r e t e n i d o e n e l N 2 0 0 y d e 5 % q u e p a s a e l t a m i z N 2 0 0 .

C o m o e l a g r e g a d o es r o c a t r i t u r a d a d e a l t a absorcin, e l I n d i c e asflfico ser 0 . 0 0 8 . - 0 . 0 0 8 ( 0 . 4 1 x 3 1 + 2 . 0 5 x 4 8 + 1 5 . 3 8 x 1 6 + 5 3 . 3 0 x 5 ) = 4 . 9 9 % L u e g o el p o r c e n t a j e en p e s o , de a s f a l t o ser de 5 %

5.3.3. Mtodo de las reas superficiales. E s t e mtodo, q u e tambin s e l l a m a Mtodo C a l i f o r n i a n o , se f u n d a e n q u e , c a d a partcula d e l i n e r t e q u e d e b e s e r r e c u b i e r t a p o r e l a s f a l t o , t i e n e u n a s u p e r f i c i e d e t e r m i n a d a q u e d e p e n d e d e l tamao y f o r m a d e l a partcula. E n c o n s e c u e n c i a , p a r a c a l c u l a r e l rea s u p e r f i c i a l d e u n i n e r t e , se n e c e s i t a c o n o c e r e n l a f o r m a ms e x a c t a p o s i b l e s u granulometra. D e t e r m i n a d a e l rea s u p e r f i c i a l de un i n e r t e , s o l o s e n e c e s i t a c o n o c e r l a c a n t i d a d m a s c o n v e n i e n t e d e b i t u m e n q u e e s n e c e s a r i o p a r a c u b r i r l a u n i d a d d e s u p e r f i c i e . E s t a c a n t i d a d es v a r i a b l e segn l a f o r m a y l a constitucin d e l i n e r t e y s e l l a m a I n d i c e Astltico. P a r a f i n e s prcticos, s e t i e n e n t a b l a s q u e d a n l a s c o n s t a n t e s d e l a s reas s u p e r f i c i a l e s e q u i v a l e n t e s ( v e r C u a d r o 5 . 2 ) y c u r v a s q u e p r o p o r c i o n a n l o s d i f e r e n t e s I n d i c e s asflticos. E n e s t e grfico e t i e n e q u e a c a d a p i e c u a d r a d o d e s u p e r f i c i e d e l i n e r t e , c o r r e s p o n d e u n p e s o d e t e r m i n a d o d e b i t u m e n q u e v a r i a e n t r e : 0 . 0 0 0 8 y 0 . 0 0 3 de I b / p i e C o n e s t o s ndices se h a n c o n f e c c i o n a d o l a s c u r v a s 1 , 2 , 3 . 4 y 5 q u e c o r r e s p o n d e n a d i f e r e n t e t i p o d e i n e r t e , q u e d e b e n e l e g i r s e d e a c u e r d o a s u n a t u r a l e z a . E n c a s o d e n o t e n e r a l a m a n o e l grfico p a r a e n c o n t r a r e l ndice asfltico ms a p r o p i a d o , s e p u e d e d a r e l v a l o r p r o m e d i o d e ste q u e e s 0 . 0 0 1 5 .

P a r a c a l c u l a r l a c a n t i d a d d e b i t u m e n s e u s a l a s i g u i e n t e frmula; - ' i ;

P = ( 2 . 6 5 * C o n s t a n t e d e rea * I n d i c e Asfltico) / P e s o especfico d e l i n e r t e u t i l i z a d o ) * 1 0 0

D o n d e : p = P o r c e n t a j e e n p e s o d e l b i t u m e n n e c e s a r i o , r e s p e c t o a l p e s o t o t a l d e l i n e r t e .

Ejemplo

Solucin

24 Ing. Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asflticas"

C A P I T U L O I V : M E Z C L A S A S F A L T I C A S

4 . L G E N E R A L I D A D E S . L a s m e z c l a s asflticas, estn f o r m a d a s p o r u n a combinacin de ridos y u n l i g a n t e

h i d r o c a r b o n a t o ( a s f a l t o ) , d e m a n e r a q u e aqullos q u e d a n c u b i e r t o s p o r u n a pelcula c o n t i n u a d e ste y l u e g o s o m e t i d a a u n p r o c e s o d e compactacin, q u e h a c e q u e e s t a m e z c l a t e n g a p r o p i e d a d e s r e s i s t e n t e s a l d e s g a s t e p r o d u c i d o p o r i o s vehculos y a s u v e z p u e d a t r a s p a s a r l a solicitacin d e l p e s o d e e l l o s h a c i a l a s capas i n f e r i o r e s . L a s p r o p i e d a d e s y e l c o m p o r t a m i e n t o d e es tas m e z c l a s , d e p e n d e d e l a s p r o p o r c i o n e s e n q u e

f o r m a n p a r t e s u s c o m p o n e n t e s , as c o m o d e l a s p r o p i e d a d e s i n d i v i d u a l e s de c a d a u n o d e e l l o s .

4 . 2 . A R I D O S C o n s t i t u y e n h a s t a u n 8 0 % e n v o l u m e n y 9 0 % e n p e s o d e l a m e z c l a ; stos desempean l a

funcin r e s i s t e n t e y d a n a l a m e z c l a l a condicin d e e s t a b i l i d a d p o r friccin i n t e r n a ; d e ah q u e t i e n e i m p o r t a n c i a e n e l l o s , l a granulometra, l a f o r m a d e l a s partculas y s u constitucin. C o n r e s p e c t o a l a granulometra, es i m p o r t a n t e q u e e l tamao d e l a s partculas s e a m e n o r d e 1 " p u d i e n d o s e r mximo 3 / 4 " . E l I n s t i t u t o d e l A s f a l t o r e c o m i e n d a l a s g r a d u a c i o n e s s i g u i e n t e s :

1ib> S,l i . Qfsnuiomeira dft lnrt# pm fticte* atKCs-

% d j>MO que pa Tmt'z ^J- ' ""-

A S C D E ...

100 100 100 lOO 100 7s-ioe 7-100 es'ioo -lOo t-ioo 6 - -60 50 - 70 60-OS

25-4S 30 - 60 38-SS 48-80 2-7 ^0 B- 12 S-lS

L o s ridos p a r a m e z c l a s asflticas estn c o n s t i t u i d o s p o r : ; A r i d o G r u e s o : R e t e n i d o e n e l t a m i z N10. L o s a g r e g a d o s g r u e s o s s e o b t i e n e n d e p i e d r a

t r i t u r a d a , g r a v a s e l e c c i o n a d a o t r i t u r a d a y e s c o r i a t r i t u r a d a . A r i d o f i n o : P a s a e l t a m i z N10 y es r e t e n i d o e n e l N200. L o s a g r e g a d o s f i n o s c o n s i s t e n e n

a r e n a s d e b a n c o s , d e ro o d e d u n a s , o e n r e s i d u o s d e p i e d r a , g r a v a o e s c o r i a t r i t u r a d a . F i l l e r o l l e n a n t e m i n e r a l : M a t e r i a l m u y f i n o c u y a m a y o r p a r t e p a s a p o r e l t a m i z N 2 0 0 . L o s

l l e n a n t e s m i n e r a l e s i n c l u y e n p o l v o d e p i e d r a c a l i z a , d e p i z a r r a , d e r o c a , d e slices, s e d i m e n t o s n a t u r a l e s , c e m e n t o Prtland. e t c L a A S T M y e l I n s t i t u t o d e l A s f a l t o , e s t a b l e c e n q u e l o s l l e n a n t e s c o m e r c i a l e s d e b e n p a s a r e l t a m i z N 3 0 e n u n 1 0 0 % y e l t a m i z N200 e n u n 6 5 % . A i disear u n a m e z c l a asfltica, e l p o r c e n t a j e d e l l e n a n t e m i n e r a l c o m e r c i a l r e t e n i d o e n e l t a m i z N200 se c o n s i d e r a c o m o u n a p a r t e d e l a g r e g a d o f i n o . E l l l e n a n t e m i n e r a l t i e n e d o s f u n c i o n e s : a . A u m e n t a r l a c o n s i s t e n c i a d e l c o n g l o m e r a d o asfltico, c o n l o c u a l g e n e r a l m e n t e se

a u m e n t a l a e s t a b i l i d a d d e l a m e z c l a asfltica t e r m i n a d a . b . E n c a n t i d a d e s a p r o p i a d a s , a u m e n t a l a d e n s i d a d d e l a m e z c l a asfltica a l o c u p a r l o s vacos

q u e q u e d a n e n l a s p o r c i o n e s c o m b i n a d a s d e a g r e g a d o g r u e s o y f i n o . S i n e m b a r g o , u n e x c e s o d e f i l l e r aumentar l o s vacos e n e l a g r e g a d o m i n e r a l .

E l f i l l e r t i e n e l a s i g u i e n t e granulometra:

N T a m i z P o r c e n t a j e e n p e s o s e c o q u e p a s a 3 0 1 0 0 1 0 0 9 0 2 0 0 6 5

i n g . A l e j a n d r o C u b a s B e c e r r a

r

N'10

200

" M e z c l a s Asflticas"

4 . 2 . 1 . P R O C E D E N C I A

Aridos naturales: - Calizos, d e o r i g e n s e d i m e n t a r i o , r o c a fcilmente p u l i m e n t a b l e y d e carcter bsico, p o r l o q u e

p r e s e n t a a f i n i d a d c o n e l l i g a n t e - Silicios, d e o r i g e n s e d i m e n t a r i o , b u e n a caractersticas mecnicas y b a j a a d h e s i v i d a d . - Igneos y Metamrficos, e s p e c i a l m e n t e a d e c u a d o s c o m o ridos g r u e s o s , s u s caractersticas d e

r e s i s t e n c i a a l p u l i m e n t o l e d a n a l a s c a r p e t a s b u e n a m i c r o t e x t u r a .

Aridos artificiales y marginales. P r o c e d e n d e p r o c e s o s i n d u s t r i a l e s d e l o s c u a l e s s o n u n s u b p r o d u c t o , d e m o l i c i o n e s y r e c i c l a d o d e p a v i m e n t o s .

4 . 2 . 2 . V A L O R A C I O N DE L O S ARIDOS. L a adecuacin d e l o s ridos p a r a s u u s o e n l a s m e z c l a s asflticas s e d e t e r m i n a p o r s u s caractersticas e n c u a n t o a: Granulometra R e s i s t e n c i a a l d e s g a s t e . L i m p i e z a y p u r e z a E s t a b i l i d a d Friccin i n t e r n a . P r o p i e d a d e s s u p e r f i c i a l e s F o r m a d e l a s partculas

4 . 2 . 3 . PROPIEDADES Y C A R A C T E R I Z A C I O N ARIDO G R U E S O : F r a c c i o n e s r e t e n i d a s e n e l T a m i z N 4 . S e obtendr d e l t r i t u r a d o d e c a n t e r a o d e p i e d r a n a t u r a l .

Forma y angulosidad. (Indice de lajas y agujas - Factor de Cubicidad). L a f o r m a d e l a s partculas d e l rido g r u e s o a f e c t a a l e s q u e l e t o m i n e r a l d e l rido. Segn s u f o r m a , l a s partculas p u e d e n c l a s i f i c a r s e e n r e d o n d e a d a s , cbicas, l a j a s y a g u j a s . L a s l a j a s s o n partculas p l a n a s , c o n u n a dimensin m u y i n f e r i o r a l a s o t r a s d o s ; l a s a g u j a s s o n partculas m u y a l a r g a d a s , c o n u n a dimensin m u y s u p e r i o r a l o s d o s r e s t a n t e s . L a s l a j a s y a g u j a s p u e d e n r o m p e r s e c o n f a c i l i d a d d u r a n t e l a compactacin o despus b a j o l a accin d e l trfico, m o d i f i c a n d o c o n e l l o l a granulometra d e l rido. E n c o n s e c u e n c i a , d e b e n i m p o n e r s e l i m i t a c i o n e s e n e l c o n t e n i d o d e partculas c o n m a l a f o r m a ; e n trminos g e n e r a l e s , e n u n a fraccin d e rido n o se d e b e s o b r e p a s a r d e l o r d e n d e l 3 0 % e n p e s o d e partculas c o n m a l a f o r m a .

S e d e f i n e n l o s ndices de lajas y agujas c o m o l o s p o r c e n t a j e s e n p e s o r e s p e c t o a l a m u e s t r a t o t a l d e l a s partculas q u e s o n r e s p e c t i v a m e n t e l a j a s o a g u j a s . L o s mtodos u t i l i z a d o s p a r a l a determinacin d e d i c h o s ndices d e f o r m a se b a s a n g e n e r a l m e n t e e n l a m e d i d a d i r e c t a d e l a s d i m e n s i o n e s d e l a s partculas ( n o r m a N L T - 3 5 4 )

C o m o c o m p l e m e n t o a l o a r r i b a m e n c i o n a d o , adems d e l a f o r m a d e l a s partculas d e l rido g r u e s o , s e d e b e p u e d e t e n e r e n c u e n t a s u a n g u l o s i d a d , q u e i n f l u y e , j u n t o a l a t e x t u r a s u p e r f i c i a l d e l a s partculas, e n l a r e s i s t e n c i a d e l e s q u e l e t o m i n e r a l , p o r s u contribucin a l r o z a m i e n t o i n t e r n o . L a a n g u l o s i d a d s e p u e d e e v a l u a r segn e l p o r c e n t a j e d e partculas c o n d o s o ms caras de fractura ( N L T - 3 5 8 , Proporcin d e l rido g r u e s o q u e p r e s e n t a d o s o ms c a r a s d e f r a c t u r a p o r m a c h a q u e o ) .

P o r o t r a p a r t e , s i se e m p l e a a g r e g a d o n a t u r a l s i n t r i t u r a r , ste deber t e n e r u n a f o r m a i r r e g u l a r , q u e r e c u e r d e a u n a g r e g a d o t r i t u r a d o , evitndose a q u e l l o s a g r e g a d o s r e d o n d e a d o s .

O t r o e n s a y o q u e p e r m i t e d e t e r m i n a r l a f o r m a d e l a s partculas es e l Ensayo de determinacin del factor de cubicidad ( V N - E 1 6 - 6 7 ) . S e b a s a e n o p e r a c i o n e s d e z a r a n d e o a

2 Ing. Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asflticas'

travs d e c r i b a s r e d u c t o r a s , obtenindose u n v a l o r d e c u b i c i d a d ( 1 p a r a l a ptima y O p a r a partculas s u m a m e n t e a c h a t a d a s o l a j o s a s ) .

E l r e a l i z a r t o d o s l o s e n s a y o s d e s c r i t o s p a r a e v a l u a r l a f o r m a n o s dar u n a informacin m u y s e g u r a d e e s t a caracterstica, p e r o s i s u ejecucin n o es d e l t o d o f a c t i b l e s e a c o n s e j a d e t e r m i n a r nicamente e l F a c t o r d e c u b i c i d a d , p u e s t o q u e r e p r e s e n t a m u y b i e n l a p r o p i e d a d a e v a l u a r .

R e s u m i e n d o , l o s ridos cbicos s o n l o s ms a d e c u a d o s , p o r s u b u e n a f o r m a y a n g u l o s i d a d . ^ , -

Resistencia al desgaste. L a r e s i s t e n c i a a l d e s g a s t e d e l e s q u e l e t o m i n e r a l es u n f a c t o r f u n d a m e n t a l l u e g o d e l a p u e s t a e n s e r v i c i o . E n l a b o r a t o r i o s e i n t e n t a r e p r o d u c i r e n f o r m a

' s e n c i l l a e l c o m p o r t a m i e n t o q u e tendrn l o s ridos. Mquina L o s A n g e l e s .

Limpieza y Adhesividad. L o s ridos f u n d a m e n t a l m e n t e d e b e n es ta r l i m p i o s , l i b r e s d e m a t e r i a l extrao, p o l v o , a r c i l l a , e t c , e s t o es g a r a n t i z a r u n a b u e n a a d h e r e n c i a a c t i v a , e l l i g a n t e podr m o j a r a l rido y e v i t a r o d i s m i n u i r l o s p o s i b l e s d e s p r e n d i m i e n t o s d e e s t e d e l a s u p e r f i c i e d e l rido, a d h e r e n c i a p a s i v a . S e u t i l i z a adems e l e n s a y o d e inmersin-compresin. A S T M 3 6 2 5 .

Pulimento. R e s i s t e n c i a a p e r d e r a s p e r e z a e n s u t e x t u r a s u p e r f i c i a l , p r o p i e d a d f u n d a m e n t a l e n l a p u e s t a e n s e r v i c i o , d i r e c t a m e n t e r e l a c i o n a d a c o n parmetros d e s e g u r i d a d . E n s a y o d e p u l i m e n t o a c e l e r a d o .

ARIDO FINO: Fraccin p a s a n t e p o r e l t a m i z 4 . ( E n a l g u n a s e s p e c i f i c a c i o n e s s e c o n s i d e r a r e t e n i d a e n e l T a m i z N 2 0 0 ) . Podr p r o c e d e r de roca t r i t u r a d a o n a t u r a l .

C A R A C T E R I Z A C I O N .

Limpieza y plasticidad S e e x i g e q u e l o s f i n o s t e n g a n u n a r e d u c i d a p l a s t i c i d a d , o i n c l u s o q u e n o s e a n plsticos e n

la m a y o r p a r t e d e l o s c a s o s . D e e s t a f o r m a , s e p r e t e n d e g a r a n t i z a r q u e e n p r e s e n c i a d e a g u a la c a p a e n cuestin c o n s e r v e s u s caractersticas r e s i s t e n t e s y q u e n o h a y a p r o b l e m a s d e a d h e s i v i d a d e n s u c a s o c o n l o s l i g a n t e s . P a r a c a r a c t e r i z a r e l rido f i n o se e m p l e a e l Ensayo del equivalente de arena ( N L T - 1 1 3 ) .

Adhesividad T o d o l o e x p u e s t o s o b r e e s t e fenmeno e n e l c a s o d e l rido g r u e s o es tambin a p l i c a b l e aqu. P e r o , adems, h a y q u e t e n e r e n c u e n t a q u e l a s a c c i o n e s qumicas o fisicoqumicas s o n ms c o m p l e j a s e n l a s partculas d e m e n o r tamao. S u m a y o r s u p e r f i c i e especfica, f a c i l i d a d p a r a a c u m u l a r h u m e d a d y g r a n h e t e r o g e n e i d a d d e s u n a t u r a l e z a d e t e r m i n a n u n a m a y o r s e n s i b i l i d a d a t o d a c l a s e d e t r a n s f o r m a c i o n e s qumicas, fenmenos p o l a r e s y d e a d h e s i v i d a d , absorcin, e t c .

E l e n s a y o q u e s e u t i l i z a p a r a e v a l u a r l a a d h e s i v i d a d d e l rido fino c o n l o s l i g a n t e s e s e i e s c r i t o e n l a N o r m a N L T - 3 5 5 {Adhesividad a los ridos finos de los ligantes bituminosos. Procedimiento Riedel-Weber).

4.2.4. E S Q U E L E T O M I N E R A L . GRANULOMETRA L a granulometra d e l o s ridos es u n a caracterstica fsica f u n d a m e n t a l d e t o d o c o n j u n t o

d e partculas, p u e s i n f l u y e d e f o r m a i m p o r t a n t e e n l a r e s i s t e n c i a mecnica d e l m i s m o . E x i s t e n u n a s e r i e d e h u s o s granulomtricos e n l o s q u e se e n c u e n t r a Ja granulometra o frmula d e t r a b a j o . P a r a

ing. Alejandro Cubas Becerra 3

" M e z c l a s Asflticas"

e n c a j a r u n a granulometra d e n t r o d e u n h u s o n o r m a l i z a d o s e p a r t e d e f r a c c i o n e s u n i f o r m e s q u e se m e z c l a n e n l a s p r o p o r c i o n e s a d e c u a d a s . L o s anlisis granulomtricos se r e a l i z a n p o r t a m i z a d o .

E l tamao mximo d e l o s ridos v i e n e n o r m a l m e n t e l i m i t a d o p o r c o n s i d e r a c i o n e s r e l a t i v a s a l e s p e s o r d e l a c a p a e x t e n d i d a , t r a b a j a b i l i d a d , segregacin, e t c . P o r o t r a p a r t e , l a i n f l u e n c i a d e l a s partculas f i n a s o b l i g a n o r m a l m e n t e a l i m i t a r s u p o r c e n t a j e y s u p l a s t i c i d a d .

P o r o t r a p a r t e , l a r e s i s t e n c i a a l a deformacin, y p o r t a n t o l a c a p a c i d a d d e s o p o r t e d e u n a c a p a d e f i r m e , d e p e n d e e s e n c i a l m e n t e d e l r o z a m i e n t o i n t e r n o d e l e s q u e l e t o m i n e r a l y , e v e n t u a l m e n t e , d e l a cohesin q u e p r o p o r c i o n a e l l i g a n t e . E l r o z a m i e n t o i n t e r n o a u m e n t a c o n partculas a n g u l o s a s y d e t e x t u r a s u p e r f i c i a l spera (rido m a c h a c a d o ) . Tambin i n f l u y e d e m a n e r a i m p o r t a n t e l a granulometra d e l rido y e l p o r c e n t a j e d e h u e c o s d e l m a t e r i a l c o m p a c t a d o .

L a cohesin d e b e c o n f i a r s e e x c l u s i v a m e n t e a l l i g a n t e y n o a l o s f i n o s . L a cohesin e n t r e partculas s u e l e s e r d e s p r e c i a b l e y c u a n d o e x i s t e se d e b e a l a p l a s t i c i d a d d e l a fraccin f i n a y , e n g e n e r a l , e s ms n o c i v a q u e til. ^

ASIDO GRUESO ENSAYOS PESOS

MDJXitOS NOKTilAS

N.L.T. OTRAS PESO ESPECIFICO E-13-5 153 lEAM 1533 ASTM C 127-88

POT-DitENTO ACELERADO

OOO gr 174 175 1RAM 1555 ASTM D 1664-85 Y E303-S3

CUEICIDAD 12000 gr E 16-67 ERAM1661-IHBICE DE LAJAS

Y AGUJA 2000 gr E-38-86 354 ASTMD33)8 Y D4791

ADHESIVIDAD 5000 gr 1(56

ASTMD3625-77 AASHTO T182-84 SHEXL I T T Y rtm

DESGASIB LOS ANGELES 10000 gr 149

IRAM1532 ASTMC131-81Y C 535-81 AASHTO TSI6

CRANlTLOIiTETRIA 1000 gr 150 IRAM 1677 ASTM C 136-84i

LIMPIEZA SUPEREICIAL

172

CAKAS DE ERACTRA

1000 gr 353

ARIDO FINO ENSAYO PESO

MINIMO NORJilAS

V.N NLT OTRAS FESOESPECmcO 500 gr. E-14-67 154 IRAIuI 1520 ASTM C128-88

ADHERENCIA (RLEDEL -EBER)

500 gr. 355

EQimrALENIE DE ARENA

500 gr. E-10-82 113 IRAM 1682 ASTMD2419

AIUL DE IitETILENO

500 gr. 171 ISSA T B l

GRANULOMETRIA 500 gr. 150 IRAM 1677 ASTM C136-84

4 . 2 . 5 . E N S A Y O S A D I C I O N A L E S P A R A L O S A R I D O S Q U E S E E M P L E A N E N L A P R E P A R A C I O N D E M E Z C I A S A S F A L T I C A S . a. E n s a y o d e r e s i s t e n c i a a l o s s u l f a t o s . ^- ^ -h. P e s o especfico ( a p a r e n t e , a p a r e n t e c o n ridos s a t u r a d o s , e f e c t i v o ) e . P e s o u n i t a r i o . - - - ^ r-^u-i d . H u m e d a d

4 I n g . A l e j a n d r o C u b a s B e c e r r a

4 . 3 . L I G A N T E S A S F A L T I C O S . ' ' L a m a y o r p a r t e d e i o s a s f a l t o s u t i l i z a d o s er; ' t r a b a j o s d e pavirfiep.taciR p r o v i e B e n d e !a destacin d e l petrleo. L a g r a n v e r s a t i l i d a d d e l o s m a t e r i a l e s b i t u m i B o s o s , h a c e n d e stos, l o s ms u t i l i z a d o s p a r a l a construccin y m a n t e n i m i e n t o d e e s t r u c t u r a s d e p a v i r c e n i o s flexibles. L o s p r i n c i p a l e s t i p o s d e l i g a n t e s b i t a m i r i o s o s q u e s e u i i l i z a n actaalmeite p a r a l a elaboracin d e l a s m e z c l a s asflticas s o n l o s s i g u i e n t e s : L o s c e m e n t o s asflticos o a s f a l t o s d e penetracin. L o s a s f a l t o s lquidos o a s f a l t o s r e b a j a d o s . - L a s e m u l s i o n e s asflticas. L o s a s f a l t o s m o d i f i c a d o s . L o s a s f a l t o s e s p u m a d o s . .

4 ,3.1. T I P O S D E M A T E R I A L E S ASFALTCOS ^ ' 1. L O S j C E M E N T O S ASFLTICOS. S e d e s i g n a n p o r l o g e n e r a l c o n i a s l e t r a s A C y p r o v i e n e n d e l a refinacin d e l petrleo. S e l e s c o n s i d e r a c o m o u n m a t e r i a l i d e a l p a r a i o s t r a b a j o s d e pavimentacin, p u e s adems d e s u s p r o p i e d a d e s a g l u t i n a n t e s e irapemieabiizanes, p o s e e o caractersticas d e flexibilidad, d u r a b i l i d a d y a l t a r e s i s t e n c i a a l a accin d e l a mayora d e cidos, s a l e s y a a l c o h o l e s . S o n ililizados p a r a l a elaboracin d e m e z c l a s asflticas e n c a l i e n t e , y a q u e s e n e c e s i t a n a l i a s t e m p e r a t u r a s p a r a d i s m i n u i r s u c o n s i s t e n c i a d e t a l m a n e r a q u e p e r m i t a u n a b u e n a e n v u e l t a d e l a s partculas. S e c a r a c t e r i z a o c l a s i f i c a p o r s u c o n s i s t e n c i a m e d i d a p o r e l e n s a y o d e penetracin.

Pm ais adn .m ddmas de rsw, b seoands.

1 0 0 g

T 4 f Betn asfjitco'

E N S A Y O N O R M A L D L PtNLTRACIN

E l e n s a y o d e Penetracin i o s c l a s i f i c a e n g r a d o s segn s u d u r e z a o c o n s i s t e n c i a m e d i d a e n dcimas d e milmetros y d e a c u e r d o a e s t o l o s m a s c o m u n e s s o n : - C A 40 - 50 ( En mstic para s e l l a d c de j u n t a s de pavimentos de hormign) ^ - C A 6 0 - 8 0 ( E n hormign asfltico) - C A 8 0 - 100 ( E n Hormign asfltico) - C A . 1 2 0 - 1 5 0 ( T r a t a m i e n t o s S u p e r f i c i a l e s )

2 . L O S A S F A L T O S L I Q U I D O S .

jng. Alsjandro Cubas Sscerra

>

" M e z c l a s Asflticas"

Tambin s e c o n o c e n c o n e l n o m b r e d e c u t b a c k . S e c o m p o n e n d e u n c e m e n t o asfltico y u n f l u i d i f i c a n t e voltil q u e p u e d e s e r g a s o l i n a , k e r o s e n e o a c e i t e s l i g e r o s . E l f l u i d i f i c a n t e s e a d i c i o n a , a l c e m e n t o asfltico c o n e l propsito d e p r o p o r c i o n a r l e l a m a n e j a b i l i d a d n e c e s a r i a p a r a p o d e r l o m e z c l a r y t r a b a j a r c o n l o s a g r e g a d o s a b a j a s t e m p e r a t u r a s U n a v e z e l a b o r a d a l a m e z c l a , l o s s o l v e n t e s o fluidificantes i n i c i a n e l p r o c e s o d e volatilizacin ( p r o c e s o d e c u r a d o , q u e d a n d o u n r e s i d u o d e n o m i n a d o a s f a l t o r e s i d u a l q u e e n v u e l v e y p r o p o r c i o n a cohesin a l a s partculas d e a g r e g a d o . Segn e l t i p o d e s o l v e n t e se o b t i e n e n t r e s t i p o s d e a s f a l t o s lquidos. L o s d e c u r a d o rpido ( R C ) , c u a n d o e l s o l v e n t e a d i c i o n a d o es g a s o l i n a , c u r a d o m e d i o ( M C ) c u a n d o e l s o l v e n t e a d i c i o n a d o es k e r o s e n e y c u r a d o l e n t o ( S C ) s i e l s o l v e n t e es u n a c e i t e l i g e r o . S e d e s i g n a n adems c o n l a s l e t r a s c o r r e s p o n d i e n t e s a l a v e l o c i d a d d e c u r a d o s e g u i d a d e u n nmero q u e i n d i c a s u v i s c o s i d a d cinemtica.

3 . E M U L S I O N E S A S F A L T I C A S . E s u n s i s t e m a heterogneo d e d o s f a s e s n o r m a l m e n t e i n m i s c i b l e s , c o m o s o n e l a s f a l t o ( 6 0 % -7 0 % ) y e l a g u a , a l q u e se l e i n c o r p o r a u n a pequea c a n t i d a d d e u n a g e n t e a c t i v a d o r d e s u p e r f i c i e o e m u l s i f i c a n t e ( 0 . 2 % 4 % ) . e l c u a l m a n t i e n e e n dispersin e l s i s t e m a , s i e n d o l a f a s e c o n t i n u a e l a g u a y l a d i s c o n t i n u a l o s glbulos d e a s f a l t o d e tamao e n t r e 1 y 1 0 m i c r o n e s .

I i

M o l i n o c o l o i d a l

L a s e m u l s i o n e s s e d i v i d e n d e a c u e r d o a s u v e l o c i d a d d e q u i e b r e o r o t u r a d e l a suspensin, e n t r e s t i p o s : R S : Q u i e b r e rpido . ; : M S ; Q u i e b r e m e d i o ^ , S S ; Q u i e b r e l e n t o . A l i g u a l q u e l o s a s f a l t o s r e b a j a d o s , l a s e m u l s i o n e s p o r s u condicin d e a s f a l t o lquido, se c l a s i f i c a n p o r s u v i s c o s i d a d cinemtica o p o r l a v i s c o s i d a d S a y b o l t F u r o l .

6 Ing. Alejandro Cubas Becerra

" M e z c l a s Asflticas"

4.3.2. PROPIEDADES D E LOS M A T E R I A L E S ASFALTICOS. L a s p r o p i e d a d e s d e l o s m a t e r i a l e s asflticos e m p l e a d o s e n pavimentacin, h a n s i d o

c l a s i f i c a d o s e n c u a t r o g r u p o s , d e a c u e r d o c o n s u :

1 . Consistencia. L a c o n s i s t e n c i a de l o s m a t e r i a l e s asflticos vara d e s d e l a d e u n lquido m u y fluido, s o l o l i g e r a m e n t e m a s v i s c o s o q u e e l a g u a ( c u t b a c k g r a d o 3 0 ) , a l a d e u n c u e r p o semislido, rgido. N o r m a l m e n t e se e m p l e a n t r e s mtodos d i s t i n t o s p a r a l e m e d i d a de l a c o n s i s t e n c i a :

V i s c o s i d a d F u r o l Penetracin . ' . > . , ' ; , v ' E n s a y o d e flotador

2. Durabilidad o resistencia al envejecimiento. Para q u e s i r v a s a t i s f a c t o r i a m e n t e c o m o l i g a n t e , u n a s f a l t o d e pavimentacin d e b e m a n t e n e r s e plstico. C u a n d o u n a s f a l t o e n pelcula d e l g a d a se e x p o n e a l a s i n c l e m e n c i a s atmosfricas, a v e c e s p i e r d e p a r t e d e s u p l a s t i c i d a d , y se h a c e q u e b r a d i z o a c a u s a de c i e r t o s c a m b i o s fsiscos y qumicos. E s t e d e t e r i o r o n a t u r a l se ! i am.a Envejecimiento atmosfrico. E l e n v e j e c i m i e n t o d e l o s a s f a l t o s d e pavimentacin s e p r o d u c e p r i n c i p a l m e n t e p o r oxidacin y volatizacin, as c o m o l a s o n d a s ms c o r t a s d e l a l u z ( r a y o s u l t r a v i o l e t a s ) , e l e n v e j e c i m i e n t o p r o p i a m e n t e d i c h o y p o s i b l e m e n t e l a accin d e l l a v a d o p o r e l a g u a . S e h a n d e s a r r o l l a d o e n s a y o s p a r a o b t e n e r l a r e s i s t e n c i a a l e n v e j e c i m i e n t o q u e p e r m i t a n a p r e c i a r l a d u r a b i l i d a d d e l o s a s f a l t o s d e pavimentacin, s i e n d o e l ms e m p l e a d o e l de l a pelcula d e l g a d a d e L e w i s W e l l b o r n . S i n e m b a r g o s e t i e n e n adems: E l e n s a y o d e s o l u b i l i d a d e n t r i c l o r o e t i l e n o , e l e n s a y o d e l a m a n c h a ( A a s h t o T-102-Oiensis).

3. Velocidad de curado. S e d e f i n e e l c u r a d o c o m o e l a u m e n t o d e l a c o n s i s t e n c i a d e u n a s f a l t o lquido, d e b i d o a l a prdida p r o g r e s i v a d e d i s o l v e n t e p o r evaporacin. L a v e l o c i d a d d e c u r a d o o t i e m p o r e q u e r i d o p o r u n c u t b a c k p a r a a u m e n t a r s u v i s c o s i d a d d e s d e s u v a l o r i n i c i a l h a s t a u n a c o n s i s t e n c i a t a l q u e p u e d a r e a l i z a r s a t i s f a c t o r i a m e n t e s u s f u n c i o n e s c o m o l i g a n t e , e s u n a caracterstica i m p o r t a n t e d e l m i s m o . L o s f a c t o r e s q u e a f e c t a n a l t i e m p o d e c u r a d o s o n :

V o l a t i l i d a d d e l d i s o l v e n t e . C a n t i d a d d e d i s o l v e n t e c o n t e n i d o e n e l cu b a c k . Penetracin d e l a s f a l t o b a s e .

Adems d e l o s f a c t o r e s c i t a d o s a n t e r i o r m e n t e e x i s t e n f a c t o r e s e x t e r n o s q u e a f e c t a n a l t i e m p o d e c u r a d o y s o n :

T e m p e r a t u r a >' S u p e r f i c i e ( Relacin d e s u p e r f i c i e a v o l u m e n ) J - V e l o c i d a d d e l v i e n t o . iff

E l e n s a y o q u e se u t i l i z a p a r a d e f i n i r l a v e l o c i d a d d e c u r a d o es e l de destilacin.

4. Resistencia a la accin del agua. L a d u r a b i l i d a d d e u n p a v i m e n t o asfltico d e p e n d e e n g r a n m e d i d a d e l a c a p a c i d a d d e l a s f a l t o p a r a a d h e r i r s e a l o s ridos e n p r e s e n c i a d e a g u a . P a r a m e d i r l a r e s i s t e n c i a a l a accin d e l a g u a se u t i l i z a n e n s a y o s d e a d h e r e n c i a .

Adems d e l a s caractersticas d e l o s m . a t e r i a l e s asflticos, a n o t a d a s a n t e r i o r m e n t e , s e d e b e n a n a l i z a r : l a s u s c e p t i b i l i d a d trmica, a d h e s i v i d a d c o n e l rido, c o m p o r t a m i e n t o mecnico, c o m p o r t a m i e n t o reolgico, e n v e j e c i m i e n t o .

A . Susceptibilidad trmica. L a variacin d e l a c o n s i s t e n c i a d e l o s a s f a l t o s f r e n t e a l o s c a m b i o s d e t e m p e r a t u r a s e

d e n o m i n a s u s c e p t i b i l i d a d trmica. S i n e m b a r g o , l o s c a m b i o s m a r c a d o s d e c o n s i s t e n c i a e n d e t e r m i n a d o s r a n g o s ( v i d a e n

s e r v i c i o ) p u e d e n c o m . p r o m e t e r l a d u r a b i l i d a d d e l a c a p a