UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERA CIVIL TITULO: “Estudio de Mezclas Asfálticas Asfálticas en Caliente Modificando el Filler Mineral Natural por Cemento Pórtland, Aplicado en Carpeta de Rodadura” Autor: Juan Pablo Gutierrez Patzi Nombre y Apellidos del Autor: Juan Pablo Gutierrez Patzi Fecha de defensa: 21 de Mayo Mayo 2008 Fecha de defensa de la Tesis: 21 de mayo de 2008 a hrs 14:30 p.m. (FNI – Central). Central). Asesor o Tutor de la Tesis: Te sis: Investigación Propia Nro de Paginas de la Tesis: 279 páginas 5 Descriptores FIller Mineral, Cemento Pórtland, Mezclas en Caliente, Concentración Critica, Estabilidad. Resumen Introducción.
La Construcción, Rehabilitación y el mantenimiento mantenimiento de carreteras con materiales Bituminosos ha tenido un importante desarrollo en nuestro país en los últimos años. Donde el desempeño de un pavimento depende de su condición estructural y funcional. Justificación.
Resulta provechoso este estudio, ya que los materiales a ser analizados son muy accesibles y que cualquier proyecto de pavimento flexible se encuentra el presente problema, el propósito en general es de mejorar mejorar el funcionamiento de los pavimentos flexibles y sean seguros para el usuario como se mencionó con un buen control de calidad a los materiales de construcción a ser utilizados en el medio. Planteamiento del Problema. En la actualidad la carpeta de Rodadura de los pavimentos flexibles (granulometría cerrada), proyectos nuevos o de mantenimiento presentan problemas originando fisuras antes de su funcionamiento, una de las causas muy importantes es el exceso de Filler que tiende a rigidizar un concreto asfáltico. Planteamiento del Problema. En la actualidad la carpeta de Rodadura de los pavimentos flexibles (granulometría cerrada), algunos proyectos nuevos o de mantenimiento presentan problemas originando fisuras antes de su funcionamiento, una de las causas muy importantes es el exceso de Filler que tiende a rigidizar un concreto asfáltico. En nuestro medio utilizamos filler proveniente mediante la trituración de rocas o chancado, y no se considera el uso de otros fillers de gran magnitud como en este caso de procedencia industrial. Es por esta razón que en el presente estudio se considera el Cemento Pórtland como una alternativa como filler y ver los resultados reológicos al combinar cemento Pórtland y cemento asfáltico. Objetivo General. “Evaluar el comportamiento
y que efectos produce la mezcla asfáltica en caliente, con la incorporación de cemento Pórtland comparándola otra con filler mineral Natural que se obtiene mediante la trituración de roca, dando una opción para la construcción de pavimentos flexibles en nuestra región.”
Objetivo Especifico.
Se detallan lo siguiente: - Analizar el origen y Significado del Filler y su aplicación en mezclas, comportamiento reológico y evaluar por el método Marshall. - Realizar control de calidad adecuado y riguroso de los materiales a emplear para el estudio, realizando en diferentes porcentajes de filler y cemento Asfáltico, y obtener un porcentaje óptimo de filler y de Cemento Asfáltico en laboratorio, con la teoría de “La concentración Critica”. - Realizar una comparación entre cemento Pórtland IP-30, Cemento IP-40 y Filler Natural obtenido por trituración de roca, y ver que diferencia existen entre los tres materiales, primero si la presencia de la puzolana afectara en la mezcla y también en las propiedades de concreto asfáltico como ser; la estabilidad, fluencia, % vacíos, Concentración Critica, % VAM. - Realizar una comparación de costos; producción en planta para poder apreciar que diferencia que existe entre los tres casos. Metodología del Proyecto.
El método de estudio que se realizó en el presente proyecto es de tres fases: - Primera Fase: Un estudio previo con sólidos conocimientos respecto al área de análisis. - Segunda Fase: La obtención de material para Analizarlo en laboratorio como ser: AGREGADO GRUESO, AGREGADO FINO, el tipo de FILLER a ser estudiado, CEMENTO ASFALTICO para nuestra región. El Control de calidad a todos los materiales según normas establecidas. - Tercera Fase: Analizar los resultados encontrados en la segunda fase y realizar una comparación de costo en planta (Volumen) estimado. Conclusiones Donde obteniendo la cantidad de filler por medio del ensayo de granulometría, via húmeda y via seca se procedió a la elaboración de mezclas Asfálticas en caliente; se realizó una comparación de tres distintas combinaciones. Donde se obtuvo RESULTADO OPTIMO LA COMBINACIÓN 2 en sus tres diferentes materiales, y se puede observar que las Propiedades de concreto asfáltico realizado por el Método marshall, cumple satisfactoriamente. En el estudio también se verificó que el comportamiento reológico en la mezcla asfáltica, la cantidad del Filler incorporado en los tres casos esta en función de las propiedades Volumétricas, ya que en el porcentaje de 4.05 %, no excedió el determinado grado de concentración de Volumen del sistema Filler – Betún (Concentración Critica). También esta claro que el asfalto y el filler se forma un mastic a temperaturas de mezclado, el cual rodea a las partículas mayores en estado suelto, teniendo como resultado optimo en la distribución de las partículas en el proceso de la compactación de cada probeta. Recomendaciones - En las Mezclas Asfálticas que se incorporen cemento Pórtland como Filler, debe estar estrictamente controlado el porcentaje a dosificar en planta Asfáltica; en este caso sea manual o automática, donde se produzca en grandes cantidades por que se pudo verificar en el estudio, que el exceso de filler nos tiende a rigidizar la mezcla, que se debe evitar en pavimentos flexibles. - Se recomienda usar como filler cemento Pórtland, en Zonas donde no se tenga agregados Finos o se limiten de filler, por ejemplo agregados de canto rodado (Bancos de préstamo de Rio). - Se recomienda realizar estudios de otros tipos de filler y estudiar la parte económica y ver como se puede obtener la misma: Ceniza volcánica, cal, Escorias o desechos minerales y ver el comportamiento reológico con el asfalto y si es apto para la dosificación de mezclas en caliente con granulometría cerrada.
