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Mezclas AsfálticasMezclas Asfálticasl i l é il i l é iRelaciones VolumétricasRelaciones Volumétricas
TerminologíaTerminologíagg
id d ífi d l l id d ífi d l l Densidad específica de la mezcla Densidad específica de la mezcla compactada.compactada.Densidad específica máxima.Densidad específica máxima.Contenido de aireContenido de aireContenido de aire.Contenido de aire.Densidad específica efectiva del Densidad específica efectiva del agregadoagregadoagregado.agregado.Vacíos en el agregado mineral, VAMVacíos en el agregado mineral, VAMVacíos llenos con asfalto, VFAVacíos llenos con asfalto, VFA
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Relaciones VolumétricasRelaciones Volumétricas
Va VAM
VVb Vbab
Vmb V b
Vse Vmmmb Vsb
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Densidad específica de la Densidad específica de la mezclamezcla compactadacompactadamezclamezcla compactadacompactada
Ligante y agregados mezclados y Ligante y agregados mezclados y compactados.
Peso Agr. Y CAPeso Agr. Y CAGG ==
Vol. agr., CA, aireVol. agr., CA, aireGGmbmb ==
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EnsayosEnsayosEnsayosEnsayos
Mezcla de asfalto y agregadoMezcla de asfalto y agregadoCompactación de la muestraCompactación de la muestraPeso de la muestra secaPeso de la muestra secaPeso sumergidaPeso sumergidaPeso Saturada Superficialmente Seca Peso Saturada Superficialmente Seca Peso Saturada Superficialmente Seca, Peso Saturada Superficialmente Seca, SSSSSS
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EnsayosEnsayosEnsayosEnsayos
óóObtención del peso de Obtención del peso de la muestra la muestra
ddcompactada secacompactada seca
6
EnsayosEnsayosEnsayosEnsayos
Obtención del peso de Obtención del peso de la muestra SSSla muestra SSSla muestra SSSla muestra SSS
7
CálculosCálculosCálculosCálculos
GGmbmb = A / ( B = A / ( B -- C )C )
donde:donde:A = Peso muestra secaA = Peso muestra secaA = Peso muestra secaA = Peso muestra secaB = Peso muestra SSSB = Peso muestra SSSC = Peso muestra sumergidaC = Peso muestra sumergida
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Máxima Densidad Máxima Densidad ífiífiEspecífica Específica
Si h bi iSi h bi iSi no hubiera aireSi no hubiera aire
Peso Agr y CAPeso Agr y CAGG ==
Vol. Agr y CAVol. Agr y CAGGmmmm ==
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EnsayosEnsayosEnsayosEnsayos
Mezcla Asfalto y AgregadoMezcla Asfalto y AgregadoPeso al airePeso al airePeso sumergidaPeso sumergidaPeso sumergidaPeso sumergida
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EnsayosEnsayosyy
M l S lM l S lMezcla SueltaMezcla Suelta
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EnsayosEnsayosEnsayosEnsayosManómetro Manómetro
residualresidual
Recipiente metálicoRecipiente metálicoRecipiente metálicoRecipiente metálicocon tapacon tapa
Bomba Bomba VacíoVacío
12Mesa vibradoraMesa vibradora
CálculosCálculosCálculosCálculos
GGmmmm = A / ( A = A / ( A -- C )C )
donde:donde:A = Peso muestra secaA = Peso muestra secaA = Peso muestra secaA = Peso muestra secaC = Peso muestra sumergidaC = Peso muestra sumergida
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Contenido de aireContenido de aireCálculo usando ambas densidades Cálculo usando ambas densidades específicasespecíficas
GGmbmb
GGmmmmCont. Aire = ( 1 Cont. Aire = ( 1 -- ) 100 ) 100
Peso Agr + CAPeso Agr + CAVol Agr, Ca, AireVol Agr, Ca, Aire
==Vol. Agr, CAVol. Agr, CA
Peso Agr + CAPeso Agr + CAVol. Agr, CaVol. Agr, Ca
Vol. Agr, CA, AireVol. Agr, CA, Aire
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gg
EjemploEjemploEjemploEjemplo
Contenido de aire:Contenido de aire:GGmbmb = 2.222= 2.222GGmbmb 2.222 2.222GGmmmm = 2.423= 2.423
( 1 ( 1 -- 2.222 / 2.423 ) 100 = 8.3 %2.222 / 2.423 ) 100 = 8.3 %
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Densidad Específica Densidad Específica
Peso, secaPeso, secaEfectivaEfectiva
Vacíos superficialesVacíos superficialesGGsese ==
Peso, secaPeso, secaVolumen efectivoVolumen efectivo
p fp f
PartículaPartícula Vol. Vacíos permeablesVol. Vacíos permeablesal agua, no llenos con asfaltoal agua, no llenos con asfalto
PartículaPartículaSólidaSólida
AgregadoAgregado
Asfalto absorbidoAsfalto absorbidog gg g
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Volumen efectivo = volumen agregado sólido + volumen Volumen efectivo = volumen agregado sólido + volumen de vacíos no llenos con asfaltode vacíos no llenos con asfalto
Densidad específica Densidad específica p fp fefectivaefectiva
GG 100 100 -- PPbbGGsese = = bb
100100 -- PPbbbb
GGmmmm GGbb
GG es una es una propiedad del agregadopropiedad del agregadoGGsese es una es una propiedad del agregadopropiedad del agregado
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EjemploEjemploEjemploEjemplo
Mezcla con 5 % de cemento Mezcla con 5 % de cemento asfálticoasfálticoGGmmmm = 2.535= 2.535GGbb = 1.03= 1.03GGbb 1.03 1.03
100 100 -- 55GG
100 100 55
GGsese == = 2. 770= 2. 770100 100 -- 552.535 1.032.535 1.03
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Vacíos en Agregado Vacíos en Agregado g gg gMineral, VAMMineral, VAM
VAM = VAM = 100 100 -- GGmbmb PPssVAM VAM 100 100 GGsbsb
VAM es un indicador del espesor VAM es un indicador del espesor de la película en la superficie de la película en la superficie
del agregadodel agregadog gg g
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EjemploEjemploEjemploEjemplo
D d D d Dados :Dados :GGmbmb = 2.455= 2.455mbmb 22PPss = 95%= 95%GGsbsb = 2.703= 2.703
VAM = 100 VAM = 100 --(2.455) (95)(2.455) (95)
2.7032.703 = 13.7= 13.72.7032.703
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Vacíos llenos con Vacíos llenos con asfalto,VFAasfalto,VFA
VFA = VFA = 100 x100 x VAM VAM -- VVaa
VAM VAM VAM VAM
VFA es el porcentaje de VAM VFA es el porcentaje de VAM ll t fáltill t fáltilleno con cemento asfálticolleno con cemento asfáltico
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Relaciones de PesoRelaciones de Peso
WW = 0= 0WWaa = 0= 0
WWb b = P= Pb b WWTTWWTT = W= Wbb + W+ Wss
WW P PWWss = P= PssWWTT
WW = Peso de aire W= Peso de aire W = Peso de asfalto W= Peso de asfalto W = Peso de sólidos= Peso de sólidos
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WWa a = Peso de aire, W= Peso de aire, Wa a = Peso de asfalto, W= Peso de asfalto, Ws s = Peso de sólidos= Peso de sólidosWWTT = Peso total, P= Peso total, Pss = Porcentaje de asfalto en peso.= Porcentaje de asfalto en peso.
Porcentaje de Ligante Porcentaje de Ligante o centaje de igante o centaje de igante absorbidoabsorbido
PPbaba = = 100 (100 (GGsese -- GGsbsb ) G) Gbbbaba ((GGsbsb GGsese
) G) Gbb
PP es el porcentaje de ligante es el porcentaje de ligante PPbaba es el porcentaje de ligante es el porcentaje de ligante absorbido por Peso de absorbido por Peso de
dd23
agregadoagregado
Contenido de Asfalto Contenido de Asfalto EfectivoEfectivo
PPbebe = = PPbb --PPbaba
PPPPbebe PPbb --100100
PPss
l id d f l f i l l id d f l f i l El contenido de asfalto efectivo es el El contenido de asfalto efectivo es el contenido total de asfalto menos el contenido total de asfalto menos el
porcentaje absorbidoporcentaje absorbido(basado en la Peso total de la mezcla) (basado en la Peso total de la mezcla)
24
(basado en la Peso total de la mezcla). (basado en la Peso total de la mezcla).
M l A fáltiM l A fáltiMezclas AsfálticasMezclas AsfálticasRelaciones VolumétricasRelaciones VolumétricasRelaciones VolumétricasRelaciones Volumétricas
Usando Diagramas de Fase Usando Diagramas de Fase gg
GGmbmb = 2.329= 2.329
ii
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaireasfaltoasfalto
GGbb = 1.015= 1.015GGbb 1.015 1.015PPbb = 5% por mezcla= 5% por mezcla
Asf absorbidoAsf absorbido
agregadoagregado
ff1.0001.000
GGsbsb = 2.705= 2.705GGsese = 2.731= 2.731
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GG = 2 329= 2 329VOL (VOL ( 33 )) PESO ( )PESO ( )GGmbmb = 2.329= 2.329
aireaire
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
WWaa = 0= 0
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015
PPbb = 5% por mezcla= 5% por mezcla
Asf absorbidoAsf absorbido1.0001.000 WWmm = 1.0 x 2.329 x 1.0 = 2.329= 1.0 x 2.329 x 1.0 = 2.329
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705
1.0001.000
GGsese = 2.731= 2.731
27
W = W = V xV x G x 1.000G x 1.000
GGmbmb = 2.329= 2.329VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
00aireaire
asfaltoasfaltoGGbb = 1 015= 1 015
00
GGbb 1.015 1.015PPbb = 5% por mezcla= 5% por mezcla
Asf absorbidoAsf absorbido
0.1160.116WWbb = 0.05 x 2.329 == 0.05 x 2.329 =
agregadoagregado
ff
1.0001.000 2.3292.329
GGsbsb = 2.705= 2.705GGsese = 2.731= 2.731 WWss = 2.329 = 2.329 -- 0.116 = 2.2130.116 = 2.213
28
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire
asfaltoasfalto
00
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015
A f b bidA f b bid
0.1160.116
agregadoagregado
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GGsese = 2.731= 2.731 2.2132.213
0.8180.8180.8100.810
WWVVsese = = 2.213 2.213 = 0.810= 0.810
2.731x 1.02.731x 1.0
29
V = V = G x 1.000G x 1.000VVsb sb = = 2.213 2.213 = 0.818= 0.8182.705x 1.02.705x 1.0
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
VOL (cmVOL (cm )) PESO (g)PESO (g)
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1160.1160.1140.114
Asf. absorbidoAsf. absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG 2 7312 731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731 2.2132.213
WWVVbb = = 0.116 0.116 = 0.114= 0.114
30
V = V = G x 1.000G x 1.000b b
1.015 x 1.01.015 x 1.0
VVbaba = 0.818 = 0.818 -- 0.810 = 0.0080.810 = 0.008
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
(( )) PESO (g)PESO (g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1160.116
0.1060.1060.1140.114
Asf. absorbidoAsf. absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG = 2 731= 2 731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731
VVbebe = 0.114 = 0.114 -- 0.008 = 0.1060.008 = 0.106
31VVa a = 1.000 = 1.000 -- 0.114 0.114 -- 0.810 = 0.0760.810 = 0.076
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
(( )) (g)(g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.1160.1060.106
0.1140.114
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG = 2 731= 2 731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese 2.731 2.731
WW VV G 1 000G 1 000WWbebe = 0.106 x 1.015 x 1.000 = 0.108= 0.106 x 1.015 x 1.000 = 0.108
32
W = W = V xV x G x 1.000G x 1.000WWbaba = 0.116 = 0.116 -- 0.108 = 0.0080.108 = 0.008
VOL (cmVOL (cm33 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.116
0.1820.1820.1060.106
0.1140.114
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705 2 2132 213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731 2.2132.213
Contenido de Aire = 0.076 x 100 = 7.6 %Contenido de Aire = 0.076 x 100 = 7.6 %
33VAM = VVAM = Vbebe + V+ Vaa = ( 0.106 + 0.076 ) x 100 = 18.2 %= ( 0.106 + 0.076 ) x 100 = 18.2 %
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
(( )) (g)(g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.116
0.1820.1820.1060.106
0.1140.114
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG = 2 731= 2 731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731
Contenido de Aíre = 7.6 %Contenido de Aíre = 7.6 %
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VAM = 18.2 %VAM = 18.2 %VFA = ( 0.106 / 0.182 ) x 100 = 58.2 %VFA = ( 0.106 / 0.182 ) x 100 = 58.2 %
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
0 1820 182
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.116
0.1820.1820.1060.106
0.1140.114
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG = 2.731= 2.731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese 2.731 2.731
Contenido de aire = 7.6 %Contenido de aire = 7.6 %Contenido Asfalto Efectivo = ( 0.108 / 2.329 ) x 100 = 4.6 %Contenido Asfalto Efectivo = ( 0.108 / 2.329 ) x 100 = 4.6 %
35
Contenido Asfalto Efectivo ( 0.108 / 2.329 ) x 100 4.6 %Contenido Asfalto Efectivo ( 0.108 / 2.329 ) x 100 4.6 %VAM = 18.2 %VAM = 18.2 %VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
(( )) PESO (g)PESO (g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.116
0.1820.1820.1060.106
0.1140.114
Asf absorbidoAsf absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG = 2 731= 2 731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731
Cont.Aire = 7.6%Cont.Aire = 7.6% Contenido Asfalto Efectivo = 4.6%Contenido Asfalto Efectivo = 4.6%
36
Cont.Aire 7.6%Cont.Aire 7.6% Contenido Asfalto Efectivo 4.6%Contenido Asfalto Efectivo 4.6%VAM = 18.2 %VAM = 18.2 % Contenido Asfalto Absor = ( 0.008 / 2.213 ) x 100 = 0.4%Contenido Asfalto Absor = ( 0.008 / 2.213 ) x 100 = 0.4%VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %
VOL (cmVOL (cm33 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.116
0.1820.1820.1060.106
0.1140.114
Asf absorbidoAsf absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705 2 2132 213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731 2.2132.213
Cont.Aire = 7.6%Cont.Aire = 7.6% Dens Esp Téor Máx =Dens Esp Téor Máx = 2.3292.329 = 2.521= 2.521
37
Cont.Aire 7.6%Cont.Aire 7.6% Dens Esp Téor Máx Dens Esp Téor Máx 2.329 2.329 2.521 2.521VAM = 18.2 %VAM = 18.2 %VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %
1.000 1.000 -- 0.0760.0761.0001.000
VOL (cmVOL (cm3 3 )) PESO (g)PESO (g)
aireaire 00
VOL (cmVOL (cm )) PESO (g)PESO (g)
0.0760.076
asfaltoasfaltoGGbb = 1.015= 1.015 0.1080.108
0.1160.116
0.1820.1820.1060.106
0.1140.114
Asf absorbidoAsf absorbido2.3292.3291.0001.000
0.0080.0080.0080.008
agregadoagregadoGGsbsb = 2.705= 2.705GG 2 7312 731 2.2132.213
0.8180.818 0.8100.810GGsese = 2.731= 2.731 2.2132.213
Contenido Aire = 7.6%Contenido Aire = 7.6% Contenido Asfalto Efectivo = 4.6%Contenido Asfalto Efectivo = 4.6%
38
Contenido Aire 7.6%Contenido Aire 7.6% Contenido Asfalto Efectivo 4.6%Contenido Asfalto Efectivo 4.6%VAM = 18.2 %VAM = 18.2 % Contenido Asfalto Absorbido = 0.4%Contenido Asfalto Absorbido = 0.4%VFA = 58.2 %VFA = 58.2 % Densidad Esp Teor. Máxima = 2.521Densidad Esp Teor. Máxima = 2.521