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VIAS Y CARRETERAS I
ENSAYO CONAS - 3 METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS
1. INT NTR ROD ODU UCC CCIION Parte importante del diseño de mezclas es la determinación de la densidad bulk de la mezcla asfálca compactada. Este método es úl para calcular el porcentaje de vacíos de aire en el iseño !ars"all. #os #os espec especíme ímenes nes uliz ulizado adoss en este este ensa$ ensa$o o son son mezc mezclas las asfál asfálcas cas compa compact ctada adass en laboratorio% la cual son e&traídos de campo. Este método se re'ere a la determinación de la densidad de especímenes de mezclas asfálcas compactadas. Este Este método método se deberá deberá emplear emplear únicame únicamente nte con mezclas mezclas asfálca asfálcass compact compactadas adas de (ranulometría densa o )ue práccamente no sean absorbentes. *o se puede ulizar en especímenes de mezclas abiertas o con vacíos intercomunicados $+o )ue absorban mas del ,- de a(ua respecto al volumen. 2. OBJETIVO Este método permite permite determinar la densidad má&ima de mezclas bituminosas% sueltas sin considerar volúmenes de "uecos de aire/. 3. MU MUES ESTR TRAS AS DEL DEL ENSA ENSAY YO a/ #as muestras muestras de ensa$o pueden pueden ser mezclas mezclas asfálcas asfálcas moldeadas moldeadas en el laboratorio laboratorio o cortadas directamente del pavimento. b/ Para Para el tamaño tamaño de la probet probeta a se recomiend recomienda a lo si(uiente si(uiente00 1ue el diámetro de las probetas cilíndricas o la lon(itud de las probetas aserradas sea a lo menos cuatro veces el tamaño má&imo del a(re(ado. 1ue el espesor a lo lar(o l ar(o de la probeta sea a lo menos una $ media veces el tamaño má&imo del a(re(ado. c/ 2ome las muestras muestras de pavimen pavimentos tos con brocas brocas o sierras sierras diamant diamantadas adas o cual)uier cual)uier otro medio adecuado. d/ 3epare las disntas disntas capas mediante mediante aserrado aserrado u otro medio medio adecuado. adecuado.
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4. EQUIPO Y MATERIALES
4emento 5sfalco 64 789:88
E)uipo de compactación de bri)uetas
!oldes para la compactación de bri)uetas
E)uipo de ;año !aría
;alanza de precisión capacidad ,=:8 (r. 3ensibilidad de 8.: (r.
4anasllo de 'erro
;adilejo
Espátula anc"a
Pocillos metálicos para la mezcla
;andejas
>ranela o paño (uantes de asbesto
. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO
4alentar los materiales por separado a una temperatura constante de :?8@4
!ezclar el 4emento 5sfálco diluido con lo a(re(ados en pocillo metálico mezclador/.
4ompactar la muestra en los moldes con AB (olpes por cara.
E&traer la bri)ueta del molde% dejar enfriar $ l impiarla bien.
3umer(ir la bri)ueta en el ;año !aría a ,B@4 durante : minuto $ pese la bri)ueta con el canasllo en el a(ua. 3ecar la bri)ueta con un paño $ determinar su peso en el aire saturado con super'cie seca.
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!. CALCULOS 4alculando la densidad de acuerdo a la fórmula0
ónde0 A" Peso de la bri)ueta en el aire B" Peso de la bri)ueta saturada con super'cie seca C" Peso de la bri)ueta en el aire DENSIDAD MAXIMA DE MEZCLAS BITUMINOSAS
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#" ensidad de la bri)ueta
N$ DE BRIQUETAS
PESO EN EL AIRE %g&.'
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N$ DE CONTENIDO DE PESO EN EL AIRE PESO EN EL A#UA BRIQUETAS AS-ALTO %g&.' %g&.'
VOLUMEN
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1.
1!.2
. CONCLUSION #a densidad de las diferentes mezclas asfálcas es un dato imprescindible para el diseño !ars"all% por lo )ue éste laboratorio no deja de ser mu$ importante como los demás realizados.
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. CUESTIONARIO 1. CUANDO LA BRIQUETA SE CONSIDERA EN CONDICIONES DES SATURADO SUPER-ICIALMENTE SECA4 4uando la relación entre el peso en el aire en condición saturada $ super'cialmente seca% inclu$endo el peso del a(ua )ue ocupa los vacíos de las parculas lue(o inmersión durante :B "oras pero sin incluir los vacíos entre parculas/ $ el peso en el aire de un volumen i(ual de a(ua deslada% libre de (as% a la misma temperatura. 3e obene secando las parculas con un paño lue(o de la inmersión% $ el volumen del a(re(ado más los vacíos permeables. Es usada por la F.3. 4orps of En(ineers para el diseño $ control de !ezclas 5sfálcas en 4aliente cuando se usan a(re(ados con porcentajes de absorción ma$ores )ue ,.B-. 3e pueden determinar con las normas 532! 49:,A $ 49:,7% respecvamente. 2. CUAL ES LA TEMPERATURA QUE SE SECA LA MASA CONSTANTE4 El proceso de pérdida de "umedad se puede realizar colocando la mezcla en un "orno a temperatura menor de =8G 4 pesando la muestra "asta alcanzar peso constante. El concreto asfálco mezclado en planta $ compactado en caliente% se compone de una mezcla de a(re(ados (raduados $ asfalto% fabricado a una temperatura apro&imada de :B8G4 colocada $ compactada en caliente a una temperatura de :?8 @4. 3. QUE ASPECTO EXTERIOR MUESTRA LAS BRIQUETAS CON MAYOR DE AS-ALTO Y CON MENOR DE AS-ALTO4 C uando se desarrolla una mezcla de diseño% es necesario "acer varias mezclas de prueba para encontrar una )ue cumpla con todos los criterios de diseño. 4ada una de las mezclas de prueba sirve como una (uía para evaluar $ ajustar las pruebas si(uientes. Para diseño de mezclas preliminares o e&ploratorias% es aconsejable comenzar con una (raduación de a(re(ado )ue se acer)ue a la media de los límites establecidos. #as
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mezclas de prueba iniciales sirven para establecer la fórmula de trabajo $ veri'car )ue la (raduación del a(re(ado este dentro de los límites especi'cados puede ser reproducida en una planta mezcladora. 4uando las mezclas de pruebas iniciales fallan con los criterios de diseño en cual)uier contenido de asfalto seleccionado% será necesario modi'car o% en al(unos casos% rediseñar la mezcla. Para corre(ir una de'ciencia% la manera más fácil de rediseñar una mezcla es cambiar ajustando
la
(raduación los
de
los
porcentajes
a(re(ados ulizados.
>recuentemente este ajuste es su'ciente para cumplir con las especi'caciones. ,. QUE DI-ERENCIA DE VACIOS VISIBLES SE OBSERVA EN LA BRIQUETA CON MENOR CONTENIDO DE AS-ALTO VS EL MAYOR CONTENIDO DE AS-ALTO4 Están presentes entre los a(re(ados revesdos de asfalto en la mezcla compactada $ son pe)ueños espacios de aire% o bolsas de aire. Es de muc"a importancia )ue las mezclas densamente (raduadas conten(an determinado porcentaje de vacíos% $a )ue estos permiten )ue el asfalto Hu$a durante la compactación adicional debido al trá'co. El porcentaje% en muestras elaboradas en laboratorio% para capas de base $ capas super'ciales debe estar entre D- $ B-. #a permeabilidad de una mezcla asfálca ene relación con la durabilidad de un pavimento asfálco. 5 ma$or permeabilidad% ma$or contenido de vacíosI permiendo pasajes a través de la mezcla del a(ua $ el aire causando un deterioro irreversible a la carpeta asfálca. Por otra parte un contenido mu$ bajo. #os vacíos pueden incrementarse en diferentes formas. 4omo un acercamiento (eneral para lo(rar vacíos altos en el a(re(ado mineral en consecuencia proveer de su'cientes espacios% para una adecuada candad de asfalto $ vacíos de aire/% la (raduación del a(re(ado debe ajustarse mediante la adición de más a(re(ado (rueso o 'no. 3i el contenido de asfalto es más alto de lo normal $ el e&ceso no es necesario para remplazar el absorbido por el a(re(ado% entonces el contenido de asfalto deberá reducirse a 'n de incrementar el porcentaje de vacíos% prove$endo un adecuado J!5. 3e deberá recordar )ue disminuir el porcentaje de asfalto podrá tender a bajar la durabilidad del pavimento. 5ltos contenidos de vacíos se asocian frecuentemente con mezclas con alta permeabilidadI al permir la circulación de aire $ a(ua a través de la mezcla asfálca pueden ocasionar endurecimiento prematuro del asfalto% desprendimiento del a(re(ado% o posible
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desprendimiento del asfalto en el a(re(ado. 5un cuando la estabilidad es sasfactoria% se deberán realizar ajustes para reducir los vacíos. Pe)ueñas reducciones se lo(rarán mediante la adición de polvo mineral a la mezcla. Podría ser necesario seleccionar o combinar a(re(ados para lo(rar una (raduación% la cual deberá estar cerca de la curva de má&ima densidad.
!ezclas 4erradas o ensas0 conenen candades de a(re(ados en proporciones adecuadas de todos los tamaños% de (rueso a 'no% inclu$endo 'ller% proporcionados de tal forma de obtener una mezcla densa con pocos vacíos. #a proporción de vacíos no supera el B -. #as mezclas densamente (raduadas enen un (ran número de puntos de contacto entre las parculas% )ue pueden dar una alta resistencia friccional $ reducir la posibilidad de trituración de las parculas en los puntos de contacto. 4omo el contenido de vacíos es bajo son poco permeables. En las mezclas asfálcas en caliente% deben preferirse a(re(ados con (ranulometría densa% o mu$ cercana a la densa.
!ezclas 3emi9cerradas o 3emiKdensas0 #a proporción de vacíos está entre el B - $ el :8-.
!ezclas 5biertas0 #a proporción de vacíos supera el :, -.
!ezclas Porosas o renantes0 !ezclas asfálcas ulizadas como carpeta de rodadura% )ue se caracteriza por tener un elevado porcentaje de "uecos interconectados entre sí. Permiendo el paso del a(ua a través de la mezcla $ su rápida evacuación "acia las zonas laterales fuera de las calzadas. #a proporción de vacíos es superior al ,8 -.
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