Unidad i Pavimento (Asfalto)

UNIDAD I

MATERIALES DE PAVIMENTACION Pavimento Funciones de un pavimento Clasificación de los pavimentos Componentes de un pavimento

Asfaltos. Cementos asfálticos. Emulsiones asfálticas Agregados

ING ° DILI ILIAIN AINA A QUI QUINTER NTERO O I UNIDAD

Ingº Zenón Bec errit Díaz III-2009 III-2009 Cortesía: INGBecerrit S. BECERRIT ° ZENON D.

UNIDAD I

DEFINICIONE DEFIN ICIONES S BASIC BASICAS AS PAVIMENTO:

odaa la estructura de la carretera for orm mad adaa ³Es tod por una o más capas de material granular seleccionado y colocado directamente sobre la sub-rasante del suelo nat atur uraal, lo cu cuaal po possterior orm men entte es pr pro otegido po porr un unaa ca cap pa asfáltica de rodamiento o una de concreto de cemento Pór órtl tlan and, d, co con n o si sin n ar arm mad adur uraa met etál áliica ca.´ .´

ING °

QUINTER QUI NTERO O I UNIDAD

ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:

ING BECERRIT ° ZENON Ingº Zenón S. Becerrit DíazD.

UNIDAD I

La idea básica en la construcción de un camino, pista de aterrizaje, calle o estacionamiento es: es: 1.-Tenga un espesor total y una resistencia interna 1.-Tenga suficiente para soportar las cargas de tránsito esperado. esperado. 2.- Impida Impida la penetración interna de humedad, humedad, y 3.- Disponga de una superficie de rodamiento lisa, resistente al deslizamiento y resistente al uso, distorsión y deterioro provocado por agentes climáticos. climáticos.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

QUE DE DEBE BE PR PROP OPOR ORCI CION ONAR AR UN PAVIMENTO:

Fun unci cion ones es de un pa pavi vim men ento to SUPERFICIE

SEGURA

SUELO

DIST. DE CAR GAS

IMPERMEABILIZACION

ECONOMICA

ING °

CONFORTABLE


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

CLAS ASIF IFIC ICAC ACIÓ IÓN N DE LOS PAVIMENT VIMENTOS. OS. 1.- Según su número de capas: - Simples ------- Una capa -Compuestas -C ompuestas ---- Var aria iass ca capa pass 2.- Según su uso: -Habita -H abitacional cional (estac (estacionami ionamiento) ento) - Urb rban ano o (c (cal alle less- parques parques-- paseo paseo-- plazas) - Ex Extraurbano traurbano - Aeroportuario - Port ortuar uario io (mu (muell elles) es)

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:

Ingº Zenón S. Becerrit DíazD. ING BECERRIT ° ZENON

UNIDAD I

CLAS ASIF IFIC ICAC ACIÓ IÓN N DE LOS PAVIMENT VIMENTOS. OS. 3.- Seg egú ún su suss ma mate teri rial ales es:: - Suel uelos os est estabi abiliz lizado adoss - Bituminosos - De co conc ncrret eto o - Varios 4.- Seg egú ún la tr tran ansm smiisi sión ón de es esfu fuer erzo zoss: - Fle xibles lex - Rí gidos gidos - Mixtos

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

CLASI ASIFIC FICACI ACION ON DE LOS PAVIMENTO VIMENTO,, SEGÚN LA TR TRAN ANSM SMIS ISIÓ IÓN N DE ES ESF FUERZOS

FLEXI LE

ING °


ILIAIN AINA A DILI

RIGIDO

Cortesía:


UNIDAD I

LE FLEXIB EXIBL

Fuente: Manual Centroamericano para Diseño de Pavimentos

ING °


ILIAIN AINA A DILI

UNIDAD I

PAVIMENTOS FLEXIB EXIBL LES. 1.- Tiende a deformarse deform arse y recuperarse después de sufrir deformación. deformación. 2.- Transmite la carga en forma fo rma lateral al suelo a través de sus capas. capas. 3.- Está compuesto por una delgada capa de mezcla asfáltica, colocada sobre capas de base y subsub-base, generalmente granulares.. granulares ING °


ILIAIN AINA A DILI

UNIDAD I

PARTES QUE LO CONFORMAN: 1.- CA 1.CAP PA SUB-RASANTE: Es la parte superior del terreno de fundación o ex explanación (o la superficie limí limí trofe trofe entre el terreno de fundación y la estructura del pavimento). pavimento).

ING °

QUINTERO I UNIDAD

DILIAINA

Cortesía:


UNIDAD I

PARTES QUE LO CONFORMAN: 2.- SUB-BASE: Debe estar compuesta por un material granular con un porcentaje de finos A2), no muy alto (suelos A1 y suelos A2 ), lí mite mite lí lí quido quido e 35 %, í ndice ndice de plasticidad e 6 %, y C.B.R u 20 %. Función unción:: De subsub-drenaje, evita la capilaridad y aumenta la resistencia estructural. estructural.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Becerrit Díaz 2006 Cortesía: Ingº Zenón ING° ZENON S. BECERRIT D.

UNIDAD I

PARTES QUE LO CONFORMAN: BAS SE: Debe ser de material granular no saturable 3.- BA (pétreo), lí lí mite mite lí lí quido quido e 25 %, í ndice ndice de plasticidad e 6 %, y C.B.R u 60 %. Función unción:: Eliminar la elasticidad y plasticidad producto de la humedad y secado del suelo, evitar la concentración de cargas, carga s, es decir decir,, transmitir los esfuerzos a la subsub-base base.. ING °

QUINTERO I UNIDAD

DILIAINA

Cortesía:


UNIDAD I

PARTES QUE LO CONFORMAN: CAP PA DE RODAMIENTO: Está compuesta por 4.- CA materiales asfálticos en combinación con agregados (arena y arrocillo). arrocillo). El agregado representa del 90 90 al 95 % del peso de la mezcla y del 80 80 al 85 % del volumen. volumen. El asfalto es un aglomerante que representa la humedad, bituminoso de origen natural, de color marrón oscuro a negro.. negro Función unción:: proveer la protección y xtura definitiva. tex te definitiva. ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

PARTES QUE LO CONFORMAN: RASA SANT NTE: E: La que soporta el tránsito de vehí 5.- RA vehí culos. culos. No siempre un pavimento se compone de todas las capas anteriormente indicadas. indicadas. La ausencia de una o varias de estas capas, depende de la capacidad ca pacidad de soporte del terreno de fundación, de la clase de material a usarse, del tipo de pavimento, intensidad del tránsito, carga de diseño, entre otros. otros.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

PAVIMENTO RÍGIDO. Formado por una losa de concreto de Cemento Pórtlan órtland d sobr sobree una una base, base, sub sub--base o directamente sobre sobre la sub--rasante sub rasante.. Transmite directamente los esfuerzos al suelo en forma minimizada, es autoresistente a utoresistente.. Hay que controlar el concreto. concreto.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

Pavimentos 25

de vía

24

Sección entre estacas ext. explanación

23

Explanada

22

21

Derecho

Superficie de cimentación o sub-rasante sub-rasante

Plataforma 20 Superf de rasante

10

19

10

26

21

27

Corte

7 8

13

14

11 2

17

6 9

18

16

Zanja de drenaje

12

5

3

30

15

29 1

ING °


ILIAIN AINA A DILI

28

4

SubDrenaje

UNIDAD I

ASFALTOS ASFAL Es un ma mate teri rial al te term rmop oplá lást stic ico, o, ce ceme ment ntan ante te y que se ad adh hiere fá fáccilmen entte, imperm rmeeab ablle y mu muy y durable.. Son sustancias que imp durable mpa art rten en fl fleexibilidad a la mezcla que fo forrma con los agregados minerales con los que son usualmente comb mbiinados. Son altam ameente resisten enttes a la ac accción de la mayo yorrí a de los ác áciidos, ál álccal aliis y sal ales es.. Son só sóli lido doss o se semi misó sóli lid dos a tem emp per erat atu ura am ambi bien ente te,, per ero o al alca can nza zan n al alto toss grados de fluidez ante los incrementos de la temp te mpera eratu tura ra de ap apli licac cació ión n ING °

QUINTERO I UNIDAD

DILIAINA

Cortesía:


UNIDAD I

Refinación

del petróleo. Destilación NAFTA

LIVIANA

GASOLINA

KEROSENE ACEITE LIVIANO ACEITE DISEL

PESADA

ACEITE LUBRICANTES

VAPOR

RESID UOS

CEMENTO ASFALTICO VAPOR

ASFALTO

ING I° D ILIAIN ILI AINA A QUI QUINTER NTERO O UNIDAD

Cortesía:

IngºING Zenón Becerrit Díaz S. BECERRIT ° ZENON D.

UNIDAD I

Cementos

asfálticos Penetración

Viscosidad

40  50 (más duro)

AC  40

60  70

AC  20

85  100

AC  10

120  150

AC  5

200  300 (más blando)

AC  2,5


Cortesía:


UNIDAD I

ASFALTOS DI ASFAL DIL LUIDOS (CUT-BACK ) Los asfaltos diluidos (cut (cut--back) se preparan mezclando cemento asfáltico con destilados de petróleo. petróleo.

ING °

GASOLINA GASOL O NAFTA

KEROSENE

ACEITE

CEMENTO ASFÁLTICO ASFÁL




ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

ASFAL ASFA DIL LTOS DI LUIDOS En Venezuela solo se produce y mercadea el asfalto lí quido quido diluido de curado rápido. rápido. Los asfaltos diluidos al ser trabajados en obra, sufren un incremento en su viscosidad, debido a la pérdida de solvente. solvente. Este proceso es llamado ³curado´ y su rata depende de: de: Tipo (volatilidad) del solvente. solvente. Contenido del solvente. solvente. Tipo de cemento asfáltico base. base. Temperatura ambiente. ambiente. Velocidad del aire. aire. Grado de mezclado con los agregados. agregados. Cantidad de asfalto lí lí quido quido aplicado. aplicado.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

EMULSIONES ASFÁ ASFÁL LTICAS Son dispersiones de cemento asfáltico en agua que contienen pequeñas cantidades de agentes emulsificantes, constituyen un sistema heterogéneo de dos fases f ases inmiscibles (asfalto en agua), donde el agua forma form a la fase continua de la emulsión y la fase dispersa está constituida co nstituida por los pequeños glóbulos de asfaltos. asfaltos.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

Grados

de emulsiones

Tipos

Aniónicas

Catiónicas

Rotura rápida rápida

ARS

ARS  1 ARS  2

CRS

CRS1 CRS2

Rotura Roturamedia edia

AMS

AMS  1 AMS  2 AMS2h

CMS

CMS1 CMS2h 2h

Rotura lenta

ASS

ASS 1 ASS1h

CSS

CSS1 CSS1h


Cortesía:


UNIDAD I

EMULSIONES ASFÁ ASFÁL LTICAS ROTURA RÁPIDA (RS RS)): Se rompen por contacto con el agregado grueso. grueso. ROTURA MEDIA (MS MS)): Se rompen por contacto con polvo mineral o por fricción durante el mezclado con el agregado fino. fino. ROTURA LENTA (SS SS)): Permite preparar mezclas con agregados finos, medios o Densamente gradados, incluyendo arena y suelos suelos..

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

ACCION DE UNA EMULSION ANODICA CON UN MATERIA MATERIAL CAL L CA LIZO -

-

+Ca

-

ASFALTO

-

-

+Ca

-

Z +Ca


ILIAIN AINA A DILI

L I

-

R -C00

ING °

A

-

-

C

A

A

C

S

A

F

L I

A

Z

L

A

T O

Cortesía:

R -C00CA


UNIDAD I

ACCION DE UNA EMULSION CATIONICA CON UN MATERIA MATERIAL L SI SIL LICEO

-O

+ +

+

S I

+

ASFALTO

+

-O +

+

_

C -O


ILIAIN AINA A DILI

L I

+

R - NH4/3-

ING °

+

E

A

S

S

I

F

L I

A L

C

T

E

O

_

RR - NH2O

Cortesía:


UNIDAD I

PROPIEDADES REQUERIDAS EN UN MATERIAL MATERIA ASFAL L ASFA LTICO: CONSISTENCIA: Es el grado de fluidez f luidez o plasticidad plasticidad del asfalto a una temperatura temperatur a dada dada.. DURABI RABIL LIDAD: Es la habilidad de un materi material al asfáltico para mantener sus propiedades originales cuando es sometido a los procesos normales de manejo, mezcla, clima y tráfico. tráfico . PUREZA: Es el grado de carencia en el material asfáltico de materias no solubles en bisulfuro de carbono. carbono.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

ADHERENCIA: Es la habilidad de un asfalto para unirse y mantenerse unido al agregado. agregado. COHESION: Es la habilidad de un asfalto de mantener las las í culas partí part culas del agregado firmemente unidas entre si en el pavimento. pavimento. SUCEPTIBI CEPTIBIL LIDAD A LA TEMPERATURA: Es la sensibilidad sensibili dad al cambio de consistencia, con variaciones en la temperatura. temperatura. SEGURIDAD: Son las propiedade propiedadess que garanticen la seguridad, durante el manejo del asfalto. asfalto.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

FACTORES DE ENVEJECIMIENTO O ENDURECIMIENTO DE DEL L ASFA ASFAL LTO: OXIDACION: Es la reacción que se produce entre el ox oxigeno y el asfalto; esta reacción reacción depende del tipo de asfalto y de la temperatura. temperatura. VOLATI VOL TIL LIZACION: Consiste en la evaporación de los constituyentes más más liviano del asfalto; la volatilización es directamente proporcional a la temperatura; por eso la temperatura debe ser debidamente controlada en el proceso de mezclado. mezclado.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


UNIDAD I

POLIMERIZACIÓN: Es la combinación de moléculas que POL forman moléculas mayores. mayores. TIXOTROPÍA: Es el incremento de la viscosidad (envejecimiento) con el tiempo, cuando al asfalto no se le aplican cargas. cargas. SEPARACIÓN: Es la remoción de los constituyentes aceitosos o resinas del asfalto, causada por la absorción selectiva selectiva de algunos agregados.. agregados SINERISIS: Es la reacción de ex exudación que ocurre en los asfaltos de algunos aceites livianos, lo cual hace que el asfalto se endurezca con el pasar del tiempo. tiempo.

ING °


ILIAIN AINA A DILI

Cortesía:


ROCAS

Meteorización Suelos Permanecen en sitio Suelos Residuales Originados por meteorización de rocas: Ígneas, Sedimentarias, Metamórficas

ING ° DI DIL LIAINA

Transportados Agua

Depósitos fluviales, Lacustres y marinos

Hielo

Viento

Gravedad

Depósitos glaciales

Depósitos eólicos

Derrumbes

Cortes í a: ortesí

ING° ZENON S. BECERRIT D. ING°

Agregados o Áridos

También conocido como roca, material granular, o agregado ag regado mineral, es cualquier material mineral duro e inerte usado, en forma de partículas graduadas o fragmentos, como parte de un pavimento de mezclas asfálticas. Los agregados típicos incluyen arena, grava, piedra triturada, trit urada, escorias y polvo de roca. Los agregados en una mezcla asfáltica as fáltica constituyen aproximadamente el 95% del peso total de la mezcla, o el 85% del volumen total de la mezcla; de aquí la necesidad de elegir buenos bueno s agregados pues de ellos depende un buen diseño de mezcla asfáltica, por ser los que soportan y transmiten las cargas en un alto porcentaje. ING ° DI DIL LIAINA QUINTERO



Agregados o Áridos

Sintéticos o Artificiales

Naturales

Procesados




Agregados Naturales Son aquellos agregados que provienen de minas: estos materiales pueden ser cernidos y/o lavados. Los agregados naturales son aquellos que son usados en su forma natural, con muy poco o ningún procesamiento. Ellos están constituidos por partículas producidas mediante procesos naturales de erosión y degradación, tales como la acción del viento, el agua, el movimiento del hielo y los químicos . ING ° DI DIL LIAINA



Agregados Procesados Son aquellos que han sido triturados y tamizados antes de ser usados. Existen dos fuentes principales de agregados procesados: Gravas

naturales: Que son trituradas para volverlas mas apropiad apropiadas as pa pavimento de mezcla asfáltica, y.

Fragmentos de lecho de rocas y de piedras grandes: Que deben ser reducidos en tamaño antes de ser usados en la pavimentación. ING ° DI DIL LIAINA



Agregados Procesados




RAZONES POR LA QUE LA ROCA ES TRITURADA

Cambiar Camb iar la textur textura a de lisa lisa a rugosa rugosa Cambiar formas de las partículas redondas a angulares Reducir

tamaño de las partículas

Variar la granulometría.




Agregados Sintéticos o Artificiales Los agregados sintéticos o artificiales, no existen en la naturalez Ellos son el producto del procesamiento físico o químico de mate Algunos son subproductos de procesos industriales de producció mo el refinamiento de metales. Otros son producidos mediante el procesamiento de materias primas, para ser usados específicament específicamente e como agregado. ING ° DI DIL LIAINA



ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS AGREGADOS FORMA DE LA PARTICULA: La forma de la partícula afecta la traba baja jabi bililida dad d de la mezc zclla de pa pavvimenta tacció ión n durante su colocación, así como la cantidad de fuerza necesaria para compactar la mezcla a la densidad requerida. La forma de la partícula también afecta la resistencia de la estruct ctu ura del pavi vim mento durante su vida. REDONDEADA


SUBSUB-REDONDEADA -REDONDEADA

SUBSUB -AN -ANGULAR


ANGULAR


ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS AGREGADOS TEX EXT TUR URA A DE LA SU SUP PER ERF FIC ICIIE: La textura superficial de las partículas de agregado es otro factor que determina no solo la trabajabilidad y resistencia final de la mezcla de pavimentación, sino también las características de resistencia aL desl sliz iza amie ien nto en la su sup perf rfic icie ie de dell pavi vim mento to..

MUY RUGOSA


RUGOSA

LISA Cortes í a: ortesí

PULIDA ING° ZENON S. BECERRIT D. ING°

ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS GADOS AG RE CAP CA PACI CIDA DAD D DE ABS BSOR ORCI CION ON: : Todos los agregados son porosos, y algunos más que otros. La cantidad de líquido que un agregado absorbe cuando es sumergido en un baño determina su porosidad. La capacidad de un agregado de absorber agua o asfalto es un elemento importante de información. Si un agregado es altamente absorbente, entonces continuará absorbiendo asfalto después del mezclaMUY doPOROSA inicial en POROSA la planta,NOdPOROSA ejando así menos asfalto en su superCfortes icieí a: paING ra ligar las ING°° ZENON S. BECERRIT D. ortesí


ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS LIM LI MPI PIE EZA Y PUR UREZ EZA A AGREGADOS Existen materiales que pueden afectar desfavorablemente el comportamiento del pavimento. Razón por la cual las especificaciones de la obra establecen los limites a los tipos y cantid can tidad ades es de ma mater terial iales es ind indes esea eable bles. s.

Entre lo Ent los s mate teri ria ale les s in inde desseabl blees: vegeta tacció ión, n, arc rcil illlas as,, pa part rtíc ícul ula as blan bl anda das, s, te terro rrone nes s de ar arci cill lla, a, et etc. c. ¿Como ¿Com o de dete term rmin inam amos os la li lim mpi piez ezaa de un ma mate teri rial al? ? Inspec In specció ción n visu visual al Det eter ermi mina nand ndo o % pa pasa sa ta tami mizz 20 200. 0. Ensa En sayyo de ar aren ena a eq equi uiva vale lent nte e . (po polv lvo o fifino no y ar arci cilllla a %pa pasa sa N° N°4. 4.)) ING ° DI DIL LIAINA QUINTERO



DUREZA

ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS AGREGADOS

Los agregados deben ser capaces de resistir la abrasión y degradación durante la prod odu ucc cciión, co collocaci ció ón y compa pact cta ación de la mezcla de pavimentación, durante la vida de Muy Duro C arpeta serv se rvic icio io de dell pa pavi vime ment nto. o. asfáltica Capa Base Capa

QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL ° DI LIAINA

Sub-base


Duro


ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS CON AEGLREGADOS

AFINIDAD ASFALTO La afinidad de un agregado con el asfalto es la tendencia del agregado a aceptar y reLteasncalizas, er unlasadolomitas capa ydlas e rocas asfatrapeanas lto. tienen alta afinidad con el asfalto (hidrofóbicas: repelen el agua). Los

agregados hidrofílicos (atraen el agua) tiene poca afinidad con el asfalto. Los agregados silíceos (cuarcita y algunos granitos) son agregados susceptibles al desprendimiento. Ensayos:

ezclaa Mezcl

de agregadoagregado- asfalto sin compactar compactar (Sumergida (Sumergida en agua observación observación

visual). Ensayo de inmersión ±compresión ( indicativo de susceptivilidad del agregado al desprendimiento),




ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS AGREGADOS GRADACION

Y TAMAÑO MAX. DE PARTICULA (GRANULOMETRÍA)

AGR EG EGADOS

TAMIZ +

GR UES UESO

GR UES UESO

N° 8 TAMICES + INTERMEDIOS

FINO

N° 30 R ELLE NO

TAMIZ + FINO

FONDO

MINERAL

N° 200

GRADACION:

Toda dass la lass esp spe eci cififica caccio ione ness de pa pavvim imen ento to as asfá fáltltic ico o de mezcla requieren que las partículas de agregado estén dentro de un cierto margen de tamaños y que cada tamaño de pa part rtíícu cula lass es este te pr pres esen ente te en ci cier erta tass pr prop opor orci cion ones es..

TAMA MAÑO ÑO MA MAXI XIMO MO NO NOMIN MINAL AL DE PARTÍ RTÍCU CULA LA:: Designado por un tamiz más grande que el primer tamiz que retiene mas del 10% de las partículas del agre ag rega gado do,, en un una a se seri rie e no norm rmal al de ta tam mic ices es..

POLVO MINERAL




Agr greg egad ado o gr grue ueso so:: Material retenido por el tamiz de 2.36mm (Nº 8). Agr greg ega ado fi fin no: Material que pasa el tamiz de 2.36 mm (Nº 8). Rellen Rell eno o mi mine nera ral: l: Fracciones de agregados fino que pasa por el tamiz de 0.60 mm (Nº 30). Polvo mineral: Fracciones de agregados fino que pasa por el tamiz de 0.075 mm (Nº 200). QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL ° DI LIAINA



ESPECIFICACIONES QUE DEBEN ESPECIFICACIONES CUMPLIR LOS AGREGADOS GRADACION

Y TAMAÑO MAX. PARTI RTICUL CULA A (GRANULOMETRÍA)

DE

GRANU RANULO LOME METR TRIA IA

DEL DEL AGREGADO: La granulometría de partículas es determinada por un análi nálisi siss de tamices (gran ranulome lomettría) efectuado uado sobre las muestras de agregados . La granulometría del agregado, o graduación de la mezcla, tiene en cuenta el % en peso total de muestra que pasa por cada uno de los tamices. QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL ° DI LIAINA



Mezclas de granulometría densa % En peso de material que pasa los cedazos Cedazo

designación

1 1/2 1 3/4 1/2 3/8 Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

Abertura Nominal mm

Tipo I Rodamiento

Tipo II Rodamiento

Tipo III Rodamiento

Tipo IV Rodamiento o intermedia

Tipo V intermedia o base

38.1 25.4 18.0 12.0 9.51 4.70 2.38 0.595 0.297 0.194 0.074

----100 85-100 --65-80 50-65 25-40 18-30 10-20 3-10

------100 80-100 50-75 35-50 18-29 13-23 8-16 4-10

----100 80-100 70-90 50-70 35-50 18-29 13-23 8-16 4-10

--100 80-100 --60-80 48-65 35-50 19-30 13-23 7-15 2-8

100 80-100 70-90 --55-75 45-62 35-50 19-30 13-23 7-15 2-8

ING ° DI DIL LIAINA QUINTERO



Mezclas de granulometría abierta % En peso de material que pasa los cedazos Cedazo

De Designación

1 1/2 1 3/4 1/2 3/8 Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

Abertura Nomi nal mm

38.1 25.4 18.0 12.0 9.51 4.70 2.38 0.595 0.297 0.194 0.074

Tipo VI Rodamiento

Tipo VII Rodamiento intermedia

Tipo VIII Base

Tipo IX Base

------100 75-100 35-55 20-35 10-22 6-16 4-12 2-8

----100 75-100 60-85 35-55 20-35 10-22 6-16 4-12 2-8

----100 75-100 60-85 30-50 20-35 5-20 3-12 2-8 0-6

--100 75-100 --45-70 30-50 20-35 5-20 3-12 2-8 0-6



Tipo X

Base

100 75-100 60-85 --40-65 30-50 20-35 5-20 3-12 2-8 0-6


ESPECIFICACIONES QUE ESPECIFICACIONES DEBEN CUMPLIR LOS AGREGADOS PESO PES O ESP ESPECI ECIFIC FICO: O: El peso específi ficco de un agregado es la proporción entre el peso de un volumen dado de agregado y el peso de un volumen igual de agua. El peso específico es una forma de expresar las características de peso y volumen de los materiales. Estas características son especialmente importantes en la producción de mezclas de pavimentación debido a que el agregado y el asfalto son proporcionados, en la mezcla, de acuerdo al peso. EL PESO ESPECÍFICO TOTAL: incluye todos los poros de la muestra. EL PESO ESPECÍFICO APARENTE: no incluye, como parte del volumen de la muestra, los poros y espacios capilares que se llenarían de agua al mojar la muestr tra a. EL PESO ESPECÍFICO EFECTIVO: excluye, del volumen de la mue uest strra, to todo doss lo loss po porros y es espa paci cios os ca capi pila lare ress qu que e ab abso sorb rben en as asfa faltlto. o. QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL INTERO ° DI LIAINA



Combinación de agregados

Gráfico AASHTO

Analítico o de tanteo Sucesivos Gráfico


Instituto del Asfalto



Analítico o de tanteo Sucesivos La fó fórrmula bá bási sica ca que exp xprresa el proced ediimiento de combin ina ació ión n in ind dependie ien nte del número de agregados a mezclar y del método de proporcionarlos, es la siguiente: P= Aa + Bb + Cc +«««««« + Nn.

a + b + c +««+ n = 1 Donde: P= % pasante o retenido, correspondiente a un tamiz cualquiera. Este % es la medi me dia a ar aritm itmét ética ica de las esp espec ecifi ifica caci cione ones. s. A, B, C«. N= % de material que pasa por un tamiz dado para cada uno de los agre ag regad gados os em empl plea eados dos en la com combi binac nación ión.. a, b, c«..n= proporciones expresadas en forma decimal resultantes de la combinación para cada uno de los materiales empleados y cuyo valor es igual a 1,00. QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL ° DI LIAINA



Analítico o de tanteo Sucesivos La formula para la combinación de dos agregados es: (1) P = Aa + Bb

(2)

a + b = 1 lueg luego o b=1-a

Sustituyendo (2) en (1) tenemos:

P±B P±A (3) a = ---------b = ----------A±B B-A Para lograr los requerimientos granulométricos de una mezcla asfáltica as fáltica para pavimentación, se supone que deben combinarse un agregado grueso con arena. OBSERVACIÓN: Este método es muy práctico hasta la combinación de tres agregados. QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL INTERO ° DI LIAINA



AGREGADOS)): (COMBINACIÓN DE DOS AGREGADOS EJERCICIOS: 1.-- Hacer la debida combinación granulométrica 1. gra nulométrica con los agregadosA agregados A y B; conocida sus í as granulometrí granulometr as así así como como el rango granulométrico de las especificaciones. especificaciones.

%

TIPO III CAPA DE RODAMIENTO

PASANTE

TAMIZ

3/4" 1/2 3/8 Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

A

B

ESPECIFICACIONES

100 90 59 16 3.2 1.1 0 0 0

100 100 100 96 82 51 36 21 9.2

100 80  100 100 70  90 50  70 35  50 18  29 13  23 8  16 4 - 10




PASOS A SEGUIR: Examinar las dos granulometrías para saber que agregado estará presente en mayor parte con diversos diver sos tamañ tamaños. os. La

may ayo or pa part rtee de dell mat ater eria iall men eno or de 2.36 mm (t (tam amiz iz Nº 8) es del Agregado

B

los po los porc rcen enta taje jess de dell ta tam miz Nº 8 y sustit ituy uyééndo dolo lo en (3) se de dete term rmin inan an la lass pr pro opo porc rcio ione nes. s. bse serv rvam amos os si se en encu cuen entr tran an en el pu punt nto o me medi dio o de la lass es espe peci cifi fica caci cion ones es.. O b ando do Toman

Se determina el valor de ( P ) 35% + 50%

P=

---------------------------- = 42.5% 2

P = 42.5% (% pasante que se desea obtener para el tamiz Nº 8) A = 3.2% (% que pasa el tamiz n º 8 del agregado A) B = 82.0% ((% que pasa el tamiz n º 8 del agregado B).




Sustituyendo estos valores en ( 3): 42.5%

- 3.2% b = ---------------------------- = 0.50 82.0% - 3.2% b = 0.50 a=1±b a = 0.50


a = 1 ± 0.50



Resultado Final TAMIZ

A

A * 0 .5

B

B * 0.5

COMB.

ESP.

3/4" 1/2 3/8 Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

100 90 59 16 3.2 1.1 0 0 0

50.0 45.0 29.5 8.0 1.6 0.6 0 0 0

100 100 100 96 82 51 36 21 9.2

50.0 50.0 50.0 48.0 41.0 25.5 18.0 10.5 4.6

100 95.0 79.5 56.0 42.6 26.5 18.0 10.5 4.6

100 80  100 100 7 0  90 5 0  70 3 5  50 1 8  29 1 3  23 8  16 4 - 10




AGREGADOS)): (COMBINACIÓN DE TRES AGREGADOS Este Es te ca caso so se re resu suel elve ve me medi dian ante te el mi mism smo o pr proc oced edim imie ient nto o em empl plea eado do pa para ra el ca caso so de la co comb mbin inac ació ión n de dos ag agre reg gados, solo que de deb ben se sele lecc cciionarse tam amic ices es que re ressulten en un unaa ec ecua uacción co con n una so solla incó in cógn gnit ita, a, es de deci cirr, aq aque uell llos os en lo loss cu cual ales es lo loss po porc rcen enta taje jess pa pasa sant ntes es en do doss de lo loss tr tres es ma mate teri rial ales es ti tien enen en valo va lore ress ig igua uale less a ce cero ro,, co con n el fi fin n de po pode derr re reso solv lver er la ec ecua uaci ción ón.. EJERCICIOS: 1.- Hacer la debida combinación de los agregados A, B, y C de tal forma que cumpla con las especificaciones dadas.

%


PASANTE

TAMIZ

1´ 3/4´ 3/8´ Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 200

A

B

C

ESPECIFICACIONES

100 95 45 12 0.3 0 0

100 100 100 100 85 48 7

100 100 100 100 100 100. 80

100 80 ± 10 100 0 60 ± 80 48 ± 65 35 ± 50 19 ± 30 2-8




PASOS A SEGUIR:

Examinar las dos granulometrías para saber que agregado esttar es aráá pr pres esen entte en may ayor or pa parrte co con n di dive vers rsos os tam amañ años os.. La mayor parte del material menor de 4,70 mm (tamiz Nº 8) es del Agregado A. sust stit ituy uyénd éndol olo o Tomando los porcentajes del tamiz Nº 8 y su en (3) se determinan las proporciones. Observamos si se encu en cuen entr traan en el pu punt nto o med edio io de las es espe peci cifi fica caci cio one nes. s. Se determina el valor de ( P) 35% + 50%

P=

--------------- = 42.5% 2

ING DIL LIAINA INTERO ING° DI DIL ° DI LIAINA P = 42 QU 5 % % asante

ING°° ZENON S. BECERRIT D. ortesí ue seCortes deí sa:ea oING btener ara en

Sustituyendo estos valores en ( 3): 42.5% - 85% a = -------------------------- = 0.50 85% - 0.30% a = 0.50 a+b+c=1 b = 1 ± 0.50 - c b = 0.50 ± c Como casi todo el agregado pasante por el tamiz Nº 200 provienen del agregado C. Se determina el valor de (P) 2% + 8%

P=

----------------- = 5% 2

P = 5% (% pasante que se deseaCortes obtener para en tamiz í a: ING°° ZENON S. BECERRIT D. ING ortesí


P = Aa + B b + Cc P=

0 + B b + Cc

= 7% * (0.50 ± c) + 80% * c 5% = 3.50% ± 7%*c + 80% * c 5% = 3.50% + 73% * c 5%

- 3.50% --------------------- = 0.02 5%

c=

73%

c = 0.02 a+b+c=1 0.50 + b + 0.02 = 1 b = 0.48 QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL ° DI LIAINA



Resultado Final %

TAMIZ

A

1´ 100 3/4´ 95 3/8´ 45 Nº 4 12 Nº 8 0.3 Nº 30 0 Nº 200 0

A*0.50

B

100 100 100 100 85 48 7

ING ° DI DIL LIAINA QUINTERO


PASANTE B*0.48

C

100 100 100 100 100 100 80


C*0.02

ESPECIFICACIONES

100 80 ± 100 60 ± 80 48 ± 65 35 ± 50 19 ± 30 2-8


Método

Gráfico del Instituto del Asfalto.

El método consiste en lo siguiente: siguiente : Se dibuja el % del agregado C (el más fino) sobre una escala vertical ³D´, en la carta II. v ertical ³D´, Se dibuja el % del agregado B (intermedio) sobre una escala vertical ³C´, ³C´,

en la carta II. Conectar mediante una lí lí nea nea recta los porcentajes que pasan de ambos agregados para un mismo tamiz, en la carta II. Marcar en cada lí lí nea nea los lí lí mites mites de las especificaciones, en la carta II. Trazar una lí lí nea nea vertical que se adapte lo mejor posible a las especificaciones, en la carta II. quí se obtiene un porcentaje para el agregado fino y un porcentaje Aqu í se para el agregado intermedio, el cual no es definitivo. definitivo. Proyectar horizontalmente la intersección de la vertical ³B´ de la carta I. con la lí lí nea nea de cada tamiz, a la escala vertical ³B´ R epetir epetir en la carta I, lo efectuado en la carta II en los puntos 3, 4 y 5; pero ahora con los valores del agregado grueso y el de la combinación fino más intermedio. intermedio .




Método

Gráfico del Instituto del Asfalto.




EJERCICIO Nº 1: Hacer la debida combinación de los agregados A, B y C de tal forma que cumplan con las especificaciones dadas; utilizar para la refe re feri rida da co com mbi bina naci ción ón el mét étod odo o gr graf afiico de dell Inst nstit itut uto o del Asfalto. % PASANTES A

B

C

ESPEC.

100 74 12 3 2.5 2 1.8 1.5

100 100 90 52 18 4 3.2 2

100 100 100 100 98 55 30 15

100 80  100 100 70 - 90 55 - 73 40 - 55 20 - 30 10 - 18 04 - 10

TAMIZ

3/4" 1/2 3/8 Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 100 Nº 200

SOLUCION: A= 12% QUINTERO ING DIL LIAINA ING° DI DIL ° DI LIAINA

B= 53% Cortes í a: ortesí

y

C= 35%


65

N° 3/4´

y ½´

35




08

N° 3/4´

65

1/2 ³

y

3/4´

N° 200

92


35



Proporción del del Agregado (medio + fino) intermedio x proporción de cada agregado Proporciones del agregado

0.92 *0.35

0.322

0.32

fijo

0.92* 0. 0.65

0.598

0.60

intermedio

TAMIZ

A

B

1 00

1/2

74

0.08

C

0.08

3/4"

grueso

ESPEC.

0.6 8

100

0.32 60

100 5.92

100

32

100

100

si

32

80  100

97.92

si

100 60

Combinación

3/8

12

0.96

90

54

100

32

70 - 90

86.96

si

Nº 4

3

0.24

52

31.2

100

32

55 - 73

63.44

si

Nº 8

2.5

0.2

18

10.8

98

31.36

40 - 55

42.36

si

Nº 30

2

0.16

4

2.4

55

17.6

20 - 30

20.16

si

Nº 100

1.8

0.144

3.2

1.92

30

9.6

10-018

11.664

si

Nº 200

1.5

4.8

´0410

6.12

si

2 0.12


15 1.2



A plicando

TAMIZ

los valores según solución

A

B 0.12

3/4"

1 00

1/2

74

12

C 0.53

100

53

100 8.88

ESPEC. 0.35

100

Combinación

35

100

100

si

35

80  100

96.88

si

100 53

3/8

12

1.44

90

47.7

100

35

70 - 90

84.14

si

Nº 4

3

0.36

52

27.56

100

35

55 - 73

62.92

si

Nº 8

2 .5

0.3

18

9.54

98

34.3

40 - 55

44.14

si

Nº 30

2

0.24

4

2.12

55

19.25

20 - 30

21.61

si

Nº 100

1 .8

0.22

3.2

1.70

30

10.5

10-018

12.42

si

Nº 200

1 .5

0.18

2

1.06

15

5.25

´04- 10

6.49

si




A plicando Método Analítico

o de Tanteos

Sucesivos Calculado con los valores de la Solución a=0.12, b= 0.54 y c=0.34 2do Tanteo

TAMIZ

A

B 0.12

3/4"

1 00

1/2

74

12

C 0.54

100

54

100 8.88

ESPEC. 0.34

100

Combinación

34

100

100

si

34

80  100

96.88

si

100 54

3/8

12

1.44

90

48.6

100

34

70 - 90

84.04

si

Nº 4

3

0.36

52

28.08

100

34

55 - 73

62.44

si

Nº 8

2 .5

0.3

18

9.72

98

33.32

40 - 55

43.34

si

Nº 30

2

0.24

4

2.16

55

18.7

20 - 30

21.1

si

Nº 100

1 .8

0.216

3.2

1.728

30

10.2

10-018

12.144

si

Nº 200

1 .5

0.18

2

1.08

15

5.1

´04- 10

6.36

si




METODO AASHTO: Para la combinación de tres o mas agregados se emplea el método de la AASHTO, el cual cu al hoy en día es ac acep epta tado do por el INTITUTO DEL ASFALTO. El pr pro oce cedi dimi mien ento to a se seg gui uirr pa para ra la so solu luci ción ón grá ráfi fica ca de dell mé méto todo do AASHTO es el si sigu guie ient nte: e: O btener %

materi mate rial al re rete teni nido do en el ta tami mizz N° 8 O btener % ma mate teri rial al pa pasa sant ntee po porr el ta tami mizz N° 200 O btener % retenido en el tamiz N° 8 y el % pasante por el tamiz N° 200 de las especificaciones. Las especificaciones en la gráfica forman un rectángulo, trazar diagonales, donde se inte in terc rcep epta tan n se será rá el pu punt nto o ³S ³S´. ´. S=100%. Unir Un ir co con n un unaa lín ínaa re rect ctaa do doss de los pu punt nto os qu quee re repr pres esen enta tan n ag agre reg gad ado os. Tra raza zarr un unaa lín ínea ea re rect ctaa de desd sdee el 3er pu pun nto qu quee re repr pres esen enta ta el otr tro o ag agre reg gad ado o, pa pasa sand ndo o lo má máss ce cerc rcaa posible al punto ³S´ hasta cortar la recta anteri rio or, si la recta no pasa al menos por el área de las espe es peci cifi fica caci cio one nes, s, si sig gni nifi fica ca qu quee no es po posi sibl blee la co comb mbin inac ació ión n de lo loss 3 agregados.







RCICI CIO O Nº 1: (COMBINA COMBINACION CION TR ES EJERCI ES AGR EG EGADOS): deb bida co com mbi bin naci ció ón de los ag agre reg gado doss A, B y C de tal forma que cumplan con las Hacer la de espe es peci cifi fica caci cion ones es da dada das; s; ut util iliz izar ar pa para ra la re refe feri rida da co comb mbin inac ació ión n el mé méto todo do ANA ANALIT LITICO ICO AASHTO.

% PASANTES A

B

C

ESPEC.

TAMIZ 3/4" 1/2 3/8 Nº 4 Nº 8 Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

100 90 59 16 3.2 1.1

100 100 100 96 82 51 36 21 9.2

100 100 100 100 96 94 92 90 69

100 80  100 100 70 - 90 50 - 70 35 - 50 18 - 29 13 - 23 0 8  16 4 - 10

SOLUCION: TAMIZ % RET Nº 8 % PASA Nº 200

A

B

C

ESPEC.

96.8 0

18 9.2

4.0 69

6565- 50 4 - 10




C

SB¶=

41

AS=

40.5

CB´=

56.5

BB´=

5.0

FORMULAS S=100% (1)

B¶ B


S=A+B ´ (3)

B´=B+C (5)

%A= ((SB´ /(SB´ +AS)) *(%S) (2)

%C= ((BB´ /(BB´ +CB´)) *(%B´) (4)

S

A



SB¶= AS=

CB´= BB´=

Caso en que no se puede aplicar el Método

C

FORMULAS S=100% (1)

B

S=A+B ´ (3)

B´=B+C (5)

%A= ((SB´ /(SB´ +AS)) *(%S) (2)

%C= ((BB´ /(BB´ +CB´)) *(%B´) (4)

S


A



4

D C´ C

B

SB¶= 7.1 SS´= 0.5

C´D= 2.4 S´ A= A= 2.4

S´B= 4.3 S= 100 % S=S´+C´ S´= A + B C´=D+ C

CC´= 0.4 A+B+C+D=1 % C´= (SS´/(SS´+ SC SC´))* % S % A= (S´B /(S´B+ S´ A A´))* % S´ % C= (C´D /(C´D+ CC´))* % C´

S

A

S´ QUINTERO ING °° DI DIL LL IAINA ING DIL DI IAINA



4

D

C

SC¶= SC¶= SS´=

C´D= S´ A= A=

S´B= 4.3 S= 100 % S=S´+C´ S´= A + B C´=D+ C

CC´= A+B+C+D=1 % C´= (SS´/(SS´+ SC SC´))* % S % A= (S´B /(S´B+ S´ A A´))* % S´ % C= (C´D /(C´D+ CC´))* % C´

B

S´ ?

S

ING °° DI DIL LL IAINA QUINTERO ING DIL DI IAINA

A


C´ ?


UNIDAD I

´Después de escalar una montaña muy alta, descubrimos que hay muchas montañas por escalarµ Nelson Mandela

ING ILIAIN AINA A QUI QUINTER NTERO O DILI I °UNIDAD

BecerritS.Díaz Cortesía:Ingº Zenón ING° ZENON BECERRIT

D.

Unidad i Pavimento (Asfalto)

Recommend Documents