TECNOLOGIA DE MEZCLAS ASF A SFA A LTICA TICAS S
CLASE 1
DEFINICION… Una mez mezcl cla a asf asfá áltltic ica a es una combinación de asfalto y agregados minerales pétreos de diferente gradación en proporciones exactas que se utiliza para la construcción de carreteras. Las proporciones relativas de estos minerales determinan las propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el rendimiento de la misma como mezcla terminada para un determinado uso.
UNA MEZCLA ESTA CONSTITUIDA POR … Las mezclas asfálticas están constituidas aproximadamente por un 90 % de agregados pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral (filler) y otro 5% de ligante asfáltico. Los componentes mencionados anteriormente son de gran importancia para el correcto funcionamiento del pavimento y la falta de calidad en alguno de ellos afecta el conjunto .
EMPLEO DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS EN LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS Las mezclas asfálticas se emplean en la construcción de carreteras, ya sea en capas de rodadura o en capas inferiores. Una de sus funciones es proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura y económica a los usuarios. La otra función principal es de transmitir las cargas hacia las capas inferiores debidas al tráfico.
SE DEBE DE CONSIDERAR: La mezcla asfáltica debe se duradera, es decir, debe ser resistente a las acciones tales como el despegue de la película de asfalto del agregado por efectos del agua, abrasión del transito y clima. Debe ser resistente a las solicitaciones de transito a través de su estabilidad y resistencia.
GRANULOMETRIA Debe ser impermeable para que sus componentes no estén bajo la acción directa de los agentes atmosféricos . Debe ser trabajable para compactación en terreno.
su
fácil
colocación
y
TIPOS DE ESTRUCTURAS ASFALTICAS DE ACUERDO A SU COMPORTAMIENTO Y RESPUESTA PAVIMENTOS FLEXIBLES (BASE GRANULAR): Constituidos por capas de sub–base y base de material granular, y por un tratamiento superficial o por una capa de mezcla asfáltica de espesores delgados que pueden ir hasta los 10 cm. regularmente, las capas granulares resisten fundamentalmente la acción del tráfico, la capa de rodadura sirve para, resistir los efectos abrasivos del tráfico y proporcionar una rodadura cómoda y segura. PAVIMENTOS FLEXIBLES (BASE ASFALTICA) Compuesto por una base y un pavimento asfáltico y el cual está constituido por una capa intermedia y otra de rodadura, la sub–base puede ser granular o bien tratada con un ligante hidráulico o hidrocarbonado
TIPOS DE ESTRUCTURAS ASFALTICAS DE ACUERDO A SU COMPORTAMIENTO Y RESPUESTA PAVIMENTOS SEMI RIGIDOS . Constituido por una capa de base tratada con concreto, la sub–base suele ser de material granular, pudiendo ser estabilizada, el pavimento está formado por una o dos capas de mezcla asfáltica (rodadura e intermedia). PAVIMENTOS RIGIDOS Están formados por una losa de concreto colocada directamente sobre la explanada, o sobre una capa de base granular o estabilizada o un concreto pobre, la losa de concreto actúa como capa de rodadura.
FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS Las mezclas asfálticas sirven para soportar directamente las acciones de los neumáticos y transmitir las cargas a las capas inferiores, proporcionando unas condiciones adecuadas de rodadura, cuando se emplean en capas superficiales; y como material con resistencia simplemente estructural o mecánica en las demás capas de la estructura.
FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS
El comportamiento de la mezcla depende de circunstancias externas a ellas mismas, tales como son el tiempo de aplicación de la carga y de la temperatura. Por esta causa su caracterización y propiedades tienen que estar vinculadas a estos factores, temperatura y duración de la carga, lo que implica la necesidad del conocimiento de la reología del material.
FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS Se
debe de tomar en consideración como puntos fundamentales las propiedades siguientes: • Estabilidad • Durabilidad • Resistencia a la fatiga
Si la mezcla se usa como capa de rodadura hay que añadir las propiedades siguientes: • Resistencia al deslizamiento • Regularidad. • Permeabilidad adecuada. • Sonoridad.
PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS PARA CAPAS DE RODADURA La
capa superior de un pavimento es la que debe proporcionar una superficie de rodadura segura, confortable y estética. Como todas las exigencias deseables para una superficie de rodadura no pueden optimizarse simultáneamente hay que equilibrar las propiedades contrapuestas para llegar a las soluciones más satisfactorias. Los materiales asfálticos proporcionan superficies continuas y cómodas para la rodadura de los vehículos.
En las capas de rodadura el uso de agregados de alta calidad y de aditivos se justifica por las solicitaciones a que están sometidas.
PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS PARA CAPAS INFERIORES Las
capas de espesor apreciable de una estructura tienen una misión estructural fundamental para absorber la mayor parte de las solicitaciones del tráfico, de forma que éstas lleguen convenientemente disminuidas a las capas inferiores.
Existen tendencias y países que llegan a utilizar paquetes asfálticos de gran espesor que forman la estructura.
PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LAS MEZCLAS
AL TRANSCURRIR LOS AÑOS ….
“ DIFERENTES TIPOS DE M EZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTACIÒN” MEZCLAS ASFALTICAS CONVENCIONALES MEZCLAS ASFALTICAS MODIFICADAS: POLIMEROS: SBR, SBS, ELVALOY, EVA MEZCLAS ASFALTICAS DRENANTES MEZCLAS ASFALTICAS DE ALTO MODULO MEZCLAS ASFALTICAS TIBIAS MICROPAVIMENTO
MEZCLAS MODIFICADAS
SBS: recuperación elástica tornándose resistente.
EVA : no es muy elástico por la presencia del vinil
ELVALOY: recuperación elástica resistente, con muy buenos resultados a baja temperatura.
MEZCLAS MODIFICADAS
1
2
3
4
MEZCLAS DRENANTES
LAS MEZCLAS DRENANTES SON MEZCLAS ASFALTICAS PARA CAPAS DE RODADURA CON UN ELEVADO CONTENIDO DE VACIOS CON AIRE, CUYO DISEÑO DA LUGAR A UNA SUPERFISIE DE TEXTURA ABIERTA Y ALTA CAPACIDAD DRENANTE A CAUSA DE LA CUAL EL AGUA DE LLUVIA QUE CAE SOBRE LA CALZADA SE ELIMINA POR INFILTRACION.
CARACTERISTICAS SON MEZCLAS ASFALTICAS CON ALTO CONTENIDO DE VACIOS CON AIRE. ESTE DISEÑO DA UNA SUPERFISIE DE TEXTURA ABIERTA Y ALTA CAPACIDAD DRENANTE, A CAUSA DE LA CUAL ELAGUA DE LLUVIA QUE CAE SOBRE LA CALZADA SE ELIMINA POR INFILTRACIOMN.
MEZCLAS ASFALTICAS DE ALTO MODULO
•LAS MEZCLAS ASFALTICAS DE ALTO MODULO SON AQUELLAS
USADAS COMO BASE , ELABORADAS EN CALIENTE CUYA RIGIDEZ ES DEL ORDEN DOBLE O TRIPLE DE LA QUE PRESENTAN LAS MEZCLAS ASFALTICAS CONVENCIONALES. • SE ELABORA UN CEMENTO ASFALTICO DE BAJA PENETRACIÓN Y
UN AGREGADO PETREO CON FUERTE ESQUELETO MINERAL , DE MANERA DE LOGRAR UNA GRAN CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE ESFUERZOS Y GRAN RESISTENCIA AL AHUELLAMIENTO. • EL EMPLEO DE UN CONTENIDO DE LIGANTE RELATIVAMENTE
ALTO MEJORA EL COMPORTAMIENTO DE LA FATIGA DE LA MEZCLA, HACIENDOLA COMPARABLE CON UNA MEZCLA TRADICIONAL.
GRANULOMETRIA tamiz
mm
pulgadas
porcentaje que pasa
25.0
1
100
19.0
¾
80‐95
12.5
½
65‐80
9.5
3/8
55‐70
4.75
#4
40‐55
2.0
#10
24‐38
0.425
#40
10‐20
0.180
#80
8‐14
#200
6‐9
0.075
PROPIEDAD
Partículas fracturadas Desgaste Los ÁNGELES Pérdidas de sulfato de Sodio Índices de aplanamiento y alargamiento Índice de Plasticidad Equivalente de Arena Impurezas en el agregado grueso Adhesividad con el asfalto (ensayo de inmersión – comprensión) REQUISITOS DEL ENSAYO MARSHALL
VALOR EXIGIDO 90% min 25% max. 12% max. 20% max.
NP 50% min . 0.5% máx. 75% min. PROPIEDAD
COMPACTACIÓN ESTABILIDAD MÍNIMA VACIOS CON AIRE MÍNIMOS VACÍOS EN LOS AGREGADOS MINERALES VACIOS LLENOS DE ASFALTO
REQUISITO DE LOS AGREGADOS PARA LA MEZCLA
UNIDADES
Golpes/cara Kilogramos % %
VALOR EXIGIDO 75 1500 4‐6 14
%
63‐75
MEZCLAS ASFALTICAS TIBIAS
SON MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE ELABORADAS Y COLOCADAS A MENORES TEMPERATURAS DENOMINADAS TIBIAS (WARM MIX ASPHALT) SON LA NUEVA TENDENCIA EN PAVIMENTACIÓN ECO EFICIENTE DE HOY EN DÍA EN EUROPA Y EN EEUU. LAS MISMAS PERMITEN UNA REDUCCIÓN SIGNIFICATIVA DE LAS TEMPERATURAS DE PRODUCCIÓN Y COLOCACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS, REDUCIENDO ASÍ COSTOS DE ENERGÍA Y EMISIONES A LA ATMOSFERA. LAS MEZCLAS TIBIAS SON PRODUCIDAS EN RANGOS DE 120ºC A 140ºC, MIENTRAS QUE LAS MEZCLAS SEMI TIBIAS SON PRODUCIDAS POR DE BAJO POR DEBAJO DE LA TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA 100ºC.
DISEÑO REDUCCION DE LA VISCOCIDAD UTILIZANDO ADITIVOS Consiste en reducir la viscosidad del asfalto utilizando aditivos con la finalidad de bajar las temperaturas de colocación y compactación. ¿COMO SE ADICIONA?
Pueden ser adicionadas de dos maneras: 1. Al tambor mezclador en forma sólida 2. Pueden pre mezclarse al asfalto antes de entrar al tambor , esta es la mas apropiadas para obtener una distribución mas homogénea sin alargar el tiempo de mezclado.
FOTOS DE PRE MEZCLADO
ADITIVO ORGANICO
ASFALTO
CLASIFICACION DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS POR FRACCIONES DEL AGREGADO POR TEMPERATURA POR VACIOS ‐ GRANULOMETRIA POR TAMAÑOS MAXIMOS DE AGREGADO POR ESTRUCTURA DEL AGREGADO GRANULOMETRIA
DAÑOS SUPERFICIALES Y ESTRUCTURALES PRODUCIDOS EN EL PAVIMENTO POR PROBLEMA DE MEZCLAS ASFALTICAS
