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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 2016 Influencia de la temperatura de compactación en mezclas Influencia de la temperatura de compactación en mezclas asfálticas densas en caliente MDC modificadas con grano de asfálticas densas en caliente MDC modificadas con grano de caucho reciclado GCR caucho reciclado GCR Diego Fernando González Granada Universidad de La Salle, Bogotá Alejandro Pedraza Susa Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil Part of the Civil Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada González Granada, D. F., & Pedraza Susa, A. (2016). Influencia de la temperatura de compactación en mezclas asfálticas densas en caliente MDC modificadas con grano de caucho reciclado GCR. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/110 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Civil by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
2016
Influencia de la temperatura de compactación en mezclas Influencia de la temperatura de compactación en mezclas
asfálticas densas en caliente MDC modificadas con grano de asfálticas densas en caliente MDC modificadas con grano de
caucho reciclado GCR caucho reciclado GCR
Diego Fernando González Granada Universidad de La Salle, Bogotá
Alejandro Pedraza Susa Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil
Part of the Civil Engineering Commons
Citación recomendada Citación recomendada González Granada, D. F., & Pedraza Susa, A. (2016). Influencia de la temperatura de compactación en mezclas asfálticas densas en caliente MDC modificadas con grano de caucho reciclado GCR. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/110
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I
INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE COMPACTACIÓN EN MEZCLAS
ASFÁLTICAS DENSAS EN CALIENTE [MDC] MODIFICADAS CON GRANO DE
CAUCHO RECICLADO [GCR]”
DIEGO FERNANDO GONZÁLEZ GRANADA
ALEJANDRO PEDRAZA SUSA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2016
II
Influencia De La Temperatura De Compactación En Mezclas Asfálticas Densas En
Caliente [MDC] Modificadas Con Grano De Caucho Reciclado [GCR]
ALEJANDRO PEDRAZA SUSA
DIEGO FERNANDO GONZÁLEZ GRANADA
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de
Ingeniero Civil
Director temático:
Ing. Martin Ernesto Riascos Caipe, MS.
Asesora metodológica:
Lcda. Marlene Cubillos Romero, MS.
Universidad De La Salle
Facultad de Ingeniería
Programa De Ingeniería Civil
Bogotá D.C.
2016
3
Agradecimientos
Los autores expresan su agradecimiento a todos los que se encuentran
nombrados en este espacio, ya que la ayuda de cada uno fue indispensable para
la realización del trabajo desarrollado.
Al programa de ingeniería civil por brindarnos la oportunidad de desarrollar
nuestros estudios universitarios de la mano de un excelente grupo de
profesionales y bajo las instalaciones y recursos necesarios para nuestro
desarrollo profesional.
Al ingeniero Hugo Alexander Rondón H, gestor y promotor del proyecto de
grado, por su colaboración en todo el proceso investigativo, en la recopilación de
información y ensayos de laboratorio suministrados por él.
Al ingeniero Martín Ernesto Riascos Caipe Director temático quien permitió
darle continuidad al proyecto de grado, por generar aportes en el área de estudios
de suelos y culminación del proyecto de grado.
4
Dedicatoria
Este proyecto de grado quiero dedicarlo en primera instancia a Dios quien siempre
ha formado parte vital en cada una de mis decisiones, objetivos y sueños
dándome fuerzas para seguir adelante sin desfallecer en cada uno de los
obstáculos y momentos difíciles.
A mi familia a quienes por ellos soy lo que soy hoy, mis padres quienes con su
apoyo incondicional, sus sabios consejos supieron darme fuerzas para confrontar
los momentos difíciles, dándome los valores, principios, carácter, empeño y
perseverancia para conseguir mis objetivos.
A mi esposa Katya quien hace parte fundamental en mi vida y a quien agradezco
compartir en mi vida cada uno de nuestros triunfos y derrotas, mi hijo Juan José
quien llena mi vida de fortaleza, amor y ganas de seguir consiguiendo objetivos y
sueños.
Alejandro Pedraza Susa
5
DEDICATORIA
El presente trabajo se lo quiero dedicar a mi madre, Luz Adriana Granada Salazar,
quien ha sido la persona que me ha apoyado durante toda mi carrera y toda mi vida,
la que ha hecho que esto sea posible y por quien soy hoy en día, mi apoyo
incondicional y por la que hoy puedo decir, “Gracias”.
Diego Fernando González Granada
6
Tabla de contenido
Contenido Introducción ........................................................................................................... 11
El problema ........................................................................................................... 15
Título .................................................................................................................. 15
Línea /Grupo/Centro .......................................................................................... 15
Descripción del proyecto ....................................................................................... 16
Planteamiento del problema y justificación ........................................................ 16
Formulación del problema .................................................................................. 19
Objetivos ............................................................................................................ 20
Objetivo general .............................................................................................. 20
Objetivos específicos. ..................................................................................... 20
Marco referencial ................................................................................................... 21
Antecedentes teóricos ........................................................................................ 21
Marco conceptual ............................................................................................... 25
Pavimento ....................................................................................................... 25
Pavimento flexible ........................................................................................... 26
Cemento asfáltico ........................................................................................... 27
Mezclas modificadas con grano de caucho reciclado GCR ............................ 29
Granulometría ................................................................................................. 34
Resistencia de mezclas bituminosas empleando el aparato Marshall ............ 36
Marco normativo ................................................................................................ 44
Diagrama metodológico ..................................................................................... 51
Tipo de investigación ......................................................................................... 52
Diseño de investigación ..................................................................................... 52
Resultados y análisis ............................................................................................. 54
Caracterización de los materiales ...................................................................... 54
Agregados pétreos ......................................................................................... 54
Resistencia al Desgaste en la máquina de Los Ángeles ................................ 55
Índice de aplanamiento y alargamiento .......................................................... 57
Porcentajes caras fracturadas ........................................................................ 59
7
Análisis granulométrico ................................................................................... 61
Análisis y curva granulométrica Tipo 3 ........................................................... 64
Caracterización del cemento asfáltico 60/70; 80/100 ......................................... 66
Ensayo de penetración ................................................................................... 67
Ensayo de ductilidad ....................................................................................... 68
Ensayo de punto de ablandamiento ............................................................... 69
Punto de ignición y de llama ........................................................................... 70
Contenido de agua ......................................................................................... 71
Contenido óptimo de cemento asfáltico ............................................................. 72
Método de diseño ........................................................................................... 72
Diseño Marshall .............................................................................................. 73
Asfaltos modificados .......................................................................................... 79
Características del grano de caucho reciclado (GCR) .................................... 80
Incorporación del GCR al ligante asfaltico ...................................................... 81
Metodología .................................................................................................... 81
Intervalos de temperatura de compactación para mezclas modificadas con (GCR)
85
Análisis de resultados ..................................................................................... 88
Estabilidad Marshall ........................................................................................ 89
Relación Estabilidad – Flujo. ........................................................................... 90
Conclusiones y recomendaciones .................................................................. 94
Conclusiones .................................................................................................. 94
Recomendaciones para trabajos futuros ........................................................ 97
Bibliografía ............................................................................................................ 99
Anexos .......................................................................................................... 101
8
Lista de figuras
Figura 1: mezcla asfáltica en el habitáculo de la volqueta .................................... 22
Figura 2: imagen termográfica de la temperatura de la mezcla asfáltica en el
habitáculo de la volqueta ....................................................................................... 22
Figura 3: imagen térmica de la mezcla asfáltica al compactar .............................. 23
Figura 4: imagen térmica de la mezcla asfáltica al extender ................................. 24
Figura 5: pavimento flexible................................................................................... 27
Figura 6: distribución del aprovechamiento de llantas usadas en la cadena de
gestión (% Ton) ..................................................................................................... 31
Figura 7: columna de tamices ............................................................................... 34
Figura 8: tamizado en máquina ............................................................................. 35
Figura 9: tamizado manualmente .......................................................................... 35
Figura 10: falla longitudinal.................................................................................... 39
Figura 11: piel de cocodrilo ................................................................................... 39
Figura 12: anillo de carga Marshall ....................................................................... 41
Figura 13: curva granulométrica arena natural ...................................................... 62
Figura 14: curva granulométrica arenas trituradas ................................................ 63
Figura 15: curva granulométrica, triturado de ½” ................................................... 63
Figura 16: curva granulométrica, triturado de ¾” ................................................... 64
Figura 17: clasificación del material pétreo ........................................................... 65
Figura 18: clasificación de la granulometría tipo 3 ................................................ 65
Figura 19: curva granulométrica tipo 3 .................................................................. 66
Figura 20: ensayo de penetración CA 60/70 y 80/100 .......................................... 67
Figura 21: ensayo de ductilidad CA 60/70 y 80/100 .............................................. 68
Figura 22: ensayo punto de ablandamiento CA 60/70 y 80/100 ............................ 69
Figura 23: ensayo de punto de ignición y de llama CA 60/70 y 80/100 ................. 70
Figura 24: peso específico CA 60/70 y 80/100 ...................................................... 71
Figura 25: elaboración de briquetas para ensayo Marshall ................................... 74
Figura 26: ensayo Marshall, estabilidad/ flujo........................................................ 74
Figura 27: variación de la estabilidad con respecto al contenido de CA ............... 75
Figura 28: variación del flujo con respecto al contenido de CA ............................. 76
Figura 29: variación de la relación estabilidad/flujo vs. Contenido de cemento
asfáltico ................................................................................................................. 77
Figura 30: variación de vacíos en el agregado pétreo con respecto al contenido de
CA ......................................................................................................................... 78
Figura 31: variación de los vacíos en la mezcla con respecto al contenido de CA 79
Figura 32: grano de caucho reciclado ................................................................... 82
Figura 33: ligantes asfáltico sin modificar .............................................................. 82
Figura 34: incorporación del GCR al ligante asfáltico ............................................ 83
Figura 35: calentamiento del CA modificado con GCR ......................................... 84
9
Figura 36: toma de temperatura del CA modificada con GCR .............................. 84
Figura 37: contenido óptimo de CA modificado con GCR para el agregado pétreo
.............................................................................................................................. 85
Figura 38: mezcla del CA modificado con GCR con el agregado pétreo .............. 86
Figura 39: mezcla del CA modificado con el agregado pétreo .............................. 87
Figura 40: elaboración de briquetas para compactación ....................................... 87
Figura 41: compactación de la mezcla modificada con GCR ................................ 88
Figura 42: briqueta compactada para ensayos de estabilidad/ flujo, Marshall ...... 88
Figura 43: variación de la estabilidad con respecto a la T (°C) de compactación . 90
Figura 44: variación de la E/F con respecto a la T(°C) de compactación del CA .. 91
Figura 45: densidad Bulk vs T (°C) de compactación del CA ................................ 92
Figura 46: vacíos (%) vs T (°C) de compactación del CA ..................................... 92
10
Lista de tablas
Tabla 1: Granulometría para mezclas modificadas con GCR ............................... 14
Tabla 2: Especificaciones de los cementos asfálticos .......................................... 29
Tabla 3: Escala granulométrica ............................................................................ 36
Tabla 4: Ensayos de verificación sobre agregados para mezclas ........................ 44
Tabla 5: Requisitos mínimos de calidad del CA.................................................... 44
Tabla 6: Ensayos convencionales a ligantes modificados con GCR .................... 45
Tabla 7: Ensayos de verificación sobre los agregados para mezclas en caliente 46
Tabla 8: Ensayos de verificación sobre agregados para mezclas en caliente ...... 47
Tabla 9: Especificaciones del cemento asfáltico ................................................... 47
Tabla 10: Parámetros Diseño Marshall ................................................................. 48
Tabla 11: Datos de gradación, carga abrasiva y revoluciones.............................. 56
Tabla 12: Tabla resumen índice de aplanamiento ................................................ 57
Tabla 13: Tabla resumen índice de alargamiento ................................................. 58
Tabla 14: Resumen porcentaje de caras fracturadas agregado ¾” ...................... 60
Tabla 15: Resumen porcentaje caras fracturadas agregado ½” ........................... 60
Tabla 16: Combinación de agregado grueso ........................................................ 60
Tabla 17: Datos resumen análisis Petrográfico .................................................... 61
Tabla 18: Resumen análisis cemento asfáltico 60/70 – 80/100 ............................ 72
Tabla 19: Granulometría de GCR a emplear para modificar el CA ....................... 81
11
Introducción
En el área de ingeniería civil es importante aportar soluciones que permitan
optimizar, mejorar y generar mayores controles con respecto a la manipulación de
la materia prima empleada en los procesos de obra civil, esto con el fin de
garantizar la vida útil de la infraestructura y disminuir en términos de costos,
tiempos de operación, mantenimientos periódicos que no garantizan la estabilidad
y perfecto funcionamiento de la misma. Soluciones que deben generarse mediante
trabajos de investigación que incorporen nuevos materiales que permitan obtener
mejores características físicas y mecánicas de la materia prima a emplear,
generando a la vez mejoras en los procesos de producción y controles en obra,
obteniendo como resultado final materiales con excelente características y
propiedades que garanticen una mayor vida útil, óptimo servicio y comodidad a la
necesidad de los usuarios.
El presente trabajo de grado “INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE
COMPACTACIÓN EN LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS MODIFICADAS CON
GRANO DE CAUCHO RECICLADO [GCR]” tuvo como objetivo principal estudiar
el efecto de la temperatura de compactación sobre la resistencia mecánica bajo
carga monotónica (Marshall) de mezclas asfálticas modificadas por vía húmeda
mediante la incorporación grano de caucho reciclado [GCR]. Dado los efectos que
experimentan las mezclas asfálticas con respecto a los cambios de temperatura
en la ciudad de Bogotá D.C. Desde el proceso de producción en planta, ubicación
en los habitáculos de las volquetas y finalmente en la pavimentadora para ser
extendida y compactada, “Con reportes de disminución de temperatura en las
mezclas asfálticas convencionales con pérdidas hasta del 40% de sus
12
propiedades mecánicas lo que repercute en el tiempo de vida útil de las
estructuras” (Reyes, Camacho y Lizcano, 2006). El énfasis del trabajo se hace
para las condiciones de la ciudad de Bogotá D.C., ya que bajo las condiciones
climáticas de dicha ciudad, “clima predominantemente frío con temperaturas
mínimas y máximas promedio de 5°C y 19°C respectivamente, humedad del 60%
al 100%, altura promedio sobre el nivel del mar de 2640 m y presencia de lluvias
periódicas en cualquier momento del día, donde se ha reportado en obra
disminución de la temperatura desde su fabricación hasta su compactación de
hasta 30°C. (Rondón, Urazán y Chávez, 2015).
Se pretende analizar si la disminución de la temperatura, desde el momento
de la producción de mezclas densas en caliente [MDC] modificadas con GCR
hasta su extensión y compactación, influye en su resistencia mecánica.
Las especificaciones de GCR en mezclas asfálticas en caliente vía húmeda se
pueden consultar en la resolución N° 3841 del 5 de septiembre de 2011 Instituto
de Desarrollo Urbano – [IDU] y Alcaldía Mayor de Bogotá D.C., en donde se
describen los objetivos, alcances, tipos de materiales, condiciones para el recibo
de los trabajos, forma de producción del asfalto-caucho y la forma de medida y
pagos entre otros aspectos, (Rondón y Reyes, 2015). En estas especificaciones
se puede encontrar claramente que es nula la importancia que se da al efecto de
la temperatura de compactación, que si bien podría no tener ningún tipo de
alteración en sus propiedades mecánicas, es conveniente apoyarse en estudios y
procedimientos experimentales, con el fin de simular las condiciones de pérdida de
temperatura producidas al momento de extender y compactar las mezclas en obra,
13
obteniendo de esta manera resultados que permitan conocer plenamente su
comportamiento.
El presente estudio evaluó en laboratorio, la influencia de la temperatura de
compactación sobre la resistencia bajo carga monotónica (Marshall) de mezclas
asfálticas (MDC) en caliente modificadas con grano de caucho reciclado [GCR],
haciendo énfasis en su aplicación en la ciudad de Bogotá D.C. (Colombia), ya que
bajo las condiciones climáticas de dicha ciudad se ha reportado en obra
disminución de la temperatura de compactación con respecto a la óptima de hasta
30°C. Se emplearon mezclas densas en caliente (MDC), las cuales se fabricaron
modificando dos de los tres tipo de cementos asfálticos que se producen en
Colombia (CA 60-70 ; CA 80-100; CA 40 - 50 ) por vía húmeda, se empleó una
granulometría con un tamaño máximo nominal de ½” (tipo 3), ver tabla N°1, según
resolución 3841 del 5 de septiembre del 2011, dichas mezclas mantuvieron su
dosificación inicial y fueron compactadas bajo temperaturas de 120, 130, 140 y
150°C, siendo esta última la temperatura recomendada por el ensayo de
viscosidad efectuado sobre los CA modificados ya que bajo revisión bibliográfica se
encontró que por encima de los 160°C el asfalto puede envejecer debido a las altas
temperaturas.
14
Tabla 1: Granulometría para mezclas modificadas con GCR
Granulometría para mezclas modificadas con GCR
Fuente: IDU 2011
TIPO1 TIPO2 TIPO3
1" 100 100
3/4" 95-100 95-100 100
1/2" 87-97 83-87 90-100
3/8" 70-80 65-70 83-87
N° 4 43-58 28-42 28-42
N° 8 30-45 14-22 14-22
N° 200 7-10 0-6 0-6.0
TAMIZPORCENTAJE QUE PASA
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El problema
Título
“INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE COMPACTACIÓN EN MEZCLAS
ASFÁLTICAS [MDC], MODIFICADAS CON GRANO DE CAUCHO RECICLADO
[GCR]”.
Línea /Grupo/Centro
El siguiente proyecto de grado se llevó a cabo por medio de la línea de
investigación sobre nuevos materiales para carreteras, comprendida en el Grupo
de desarrollo Tecnológico INDETEC.
El proyecto de grado estuvo basado en uno de los objetivos del área de
“investigación de nuevos materiales para carretera” con el cual se determinó el
efecto de la temperatura de compactación sobre la resistencia mecánica bajo
carga monotónica (Marshall), para mezclas (MDC) modificadas con grano de
caucho reciclado [GCR], vía húmeda.
16
Descripción del proyecto
Planteamiento del problema y justificación
A lo largo de la historia en las obras de infraestructura vial es frecuente
encontrar diferentes tipos de fenómenos que afectan constantemente las
estructuras de pavimento flexible, como son los fenómenos de fatiga,
deformaciones permanentes, fisuras y baches, entre otros. Dichos fenómenos
representan en las mezclas asfálticas disminución en la vida útil y aumento de
costos en términos de operación vehicular.
En busca de encontrar soluciones eficientes, en el mundo se han
implementado tecnologías que permiten mejorar las propiedades de los materiales
con el fin de disminuir los factores que inciden en él, a lo largo de un buen tiempo
se ha venido implementado la incorporación de polímeros los cuales has
demostrado un buen comportamiento en aspectos físicos y mecánicos, como es el
caso del grano de caucho reciclado [GCR]. Con este tipo de aditivo, se obtienen
grandes ventajas en las mezclas asfálticas para la pavimentación de obras viales
ya que aumentan la resistencia a fenómenos como la fatiga y el ahuellamiento. De
igual forma son mezclas que aumentan la resistencia a la humedad, al
envejecimiento, disminuyen el ruido de rodadura, adicional el impacto negativo
que generan las llantas al medio ambiente ya que son residuos voluminosos que
ocupan gran espacio en los rellenos sanitarios y en los basureros a cielo abierto.
En época de lluvia las llantas se convierten en sitios de incubación de
mosquitos, contaminan visualmente el ambiente y cuando son expuestas al aire
libre, pueden incendiarse accidentalmente y emitir grandes cantidades de humos
17
tóxicos. Por lo anterior, en Bogotá D.C., la Secretaría Distrital de Ambiente – [SDA]
y la Secretaría Distrital de Movilidad – [SDM], crearon la resolución No. 6981 de
2011 en la cual se dictan los lineamientos para el aprovechamiento de llantas en la
ciudad de Bogotá D.C., haciendo énfasis en su reutilización para la modificación
de asfaltos. En dicha Resolución, se obliga a entidades como el Instituto de
Desarrollo Urbano – [IDU] y la Unidad Administrativa Especial de Mantenimiento y
Rehabilitación Vial – [UAEMR] a utilizar esta tecnología como técnica de
pavimentación, a partir de junio del presente año en al menos el 5% de los
contratos de obra el cual aumentará en 5 unidades porcentuales hasta alcanzar el
25%.
“Como desventaja principal de la utilización de esta tecnología se reporta el
incremento de la viscosidad del ligante asfáltico cuando se adiciona el GCR. Lo
anterior genera un incremento en las temperaturas de fabricación y compactación
de la mezcla, lo que aumenta la complejidad del proceso constructivo de capas
asfálticas con este tipo de material. Otras desventajas son: requerimiento de
equipos especiales para producirlas e incremento en el costo de fabricación. A
pesar de lo mencionado anteriormente investigadores como Carlson y Zhu (1999)
y Way (1999) mencionan que este aumento de costo inicial se verá compensado
con el aumento de la durabilidad de la mezcla cuando se modifica y en la
disminución de mantenimiento periódica de la misma”, (Carlson & Zhu, 1999; Way,
1999, como se citó en Rondón y Reyes, 2015)
Si la viscosidad de la mezcla modificada con GCR aumenta, y por ende la
temperatura de compactación, es necesario entonces realizar estudios que
permitan identificar el cambio que pueden experimentar las propiedades
18
mecánicas de este tipo de mezcla cuando la temperatura de compactación en
obra disminuye, teniendo especial cuidado con las condiciones climáticas de
Bogotá D.C., donde se ha reportado en obra disminución de dicha temperatura de
compactación con respecto a la óptima de hasta 30°C.
De acuerdo con la resolución 6981 de 2011 de la Secretaria Distrital de
Movilidad y de la Secretaria Distrital de Ambiente, la cual busca dar provecho a las
llantas en desuso para su utilización en obras de infraestructura vial, zonas de
recreación y producción de materiales acústicos, se pretende reducir el volumen
de llantas en su disposición final en rellenos sanitarios y el acopio en zonas a cielo
abierto, donde son generadores de vectores que producen enfermedades. La
búsqueda constante de nuevas tecnologías que mejoren las propiedades de las
mezclas asfálticas para satisfacer necesidades en materia de infraestructura vial,
junto con la preocupación por la protección del medio ambiente, relacionada con la
disposición de desechos no biodegradables, ha dado como resultado la utilización
de materiales como plástico, caucho y poliestireno expandido. Los buenos
resultados obtenidos con el uso de estos elementos, ha fomentado la realización
de nuevas investigaciones con el objetivo de conocer plenamente su
comportamiento.
Hasta el momento, los diferentes estudios han estado encaminados a
conocer las proporciones adecuadas de asfalto, agregados y caucho, es decir a
conocer el diseño de la mezcla, pero no se ha establecido cual debe ser la
temperatura adecuada de compactación de los asfaltos modificados con caucho,
la cual debe ser más elevada que aquella establecida para mezclas
convencionales.
19
Si se tiene en cuenta la importancia de la mezclas modificadas para la
elaboración de una estructura de pavimento la cual se compone por una serie de
capas de diversos materiales seleccionados con el fin de resistir las cargas
impuestas por el tránsito y la acción del medio ambiente, y que adicional a lo
anterior tienen la función principal de disminuir los esfuerzos que inducen los
vehículos a la capa más baja de la estructura (sub rasante), se hace importante
implementar estudios que permitan garantizar la vida útil de esta estructura,
controlando fenómenos tales como la fatiga térmica, fatiga por repetición de carga
y ahuellamiento, los cuales son fenómenos comunes que ocurren sobre mezclas
convencionales.
Formulación del problema
¿De qué manera influye la temperatura de compactación sobre la resistencia
bajo carga monotónica en una mezcla asfáltica (MDC) en caliente modificada con
grano de caucho reciclado [GCR]?
20
Objetivos
Objetivo general
Analizar la influencia de la temperatura de compactación sobre la
resistencia mecánica bajo carga monotónica de unas mezclas asfálticas
(MDC) modificadas con grano de caucho reciclado [GCR].
Objetivos específicos.
Establecer el estado del conocimiento correspondiente al estudio de
mezclas asfálticas densas en caliente (MDC) y la influencia de temperatura
de compactación bajo las condiciones de la ciudad de Bogotá D.C,
Determinar parámetros geo mecánicos de mezclas modificadas con
grano de caucho reciclado [GCR], mediante ensayos de laboratorio,
analizando las ventajas en la aplicación de mezclas modificadas.
Realizar ensayos de laboratorio utilizando mezcla asfáltica
modificada con grano de caucho reciclado [GCR] y analizar su
comportamiento mecánico con relación a la temperatura de compactación y
comparar con temperaturas de compactación de mezclas asfálticas
convencionales.
Proponer recomendaciones generales del estudio de la influencia de
la temperatura de compactación en mezclas asfálticas modificadas con
Grano de caucho reciclado y su aplicación en la ciudad de Bogotá D.C,
21
Marco referencial
Antecedentes teóricos
“La adición de grano de caucho reciclado a las mezclas asfálticas se dio
inicialmente en Estados Unidos durante los años 60, se utilizó en bacheos y
tratamientos superficiales y la idea fue patentada por Charles McDonald, por lo
que el proceso recibió el nombre de proceso McDonald.
Los estudios realizados por Reyes et al. (2006), al estudio previo del
comportamiento mecánico se han desarrollado en mezclas convencionales
buscando de esta manera obtener combinaciones de materiales más económicos
y resistentes. Investigaciones realizadas en Estados Unidos pudieron demostrar
que se generan problemas de segregación, resistencia y fatiga debido a los
cambios de temperatura de compactación en una mezcla asfáltica. Steve Read en
1996 encontró con ayuda de cámaras termográficas diferencias significativas de
temperaturas en los habitáculos de las volquetas, en la pavimentadora y a lo largo
del proceso de extensión y compactación de la mezcla, Figuras 1 y 2, lo cual
generó problemas en la construcción de varias vías.
22
Figura 1: mezcla asfáltica en el habitáculo de la volqueta
Fuente: (Reyes, Camacho y Lizcano, 2006)
Figura 2: imagen termográfica de la temperatura de la mezcla asfáltica en el habitáculo de la
volqueta
Fuente: (Reyes, Camacho y Lizcano, 2006)
Encontrando de esta manera diferencias de temperatura significativas, con
respecto a la temperatura óptima de compactación, generando comportamientos
mecánicos desfavorables en las mezclas asfálticas.
23
Como es el caso del estudio realizado en 1998, al sur de Blaine,
Washington, el cual consistió en tomar temperaturas por medio de una cámara
termográfica (figuras 3 y 4), a la construcción de una vía, donde el material
asfáltico se trasportó a lo largo de 89 km, para luego ser ubicado en la
pavimentadora y posterior a esto extender y compactar; una vez extendido y
compactado el material, se procedió a extraer núcleos en las zonas donde se
presentaron las temperaturas óptimas de compactación y en las zonas de bajas
temperaturas, obteniendo resultados donde la relación de vacíos y deformaciones
incrementaba a bajas temperaturas, (Reyes et al.,2006).
Figura 3: imagen térmica de la mezcla asfáltica al compactar
Fuente: (Reyes, Camacho y Lizcano, 2006)
24
Figura 4: imagen térmica de la mezcla asfáltica al extender
Fuente: (Reyes, Camacho y Lizcano, 2006)
En la facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia, una
investigación acerca del estudio de la influencia de la temperatura y nivel de
compactación en las propiedades dinámicas para mezclas asfálticas, obteniendo
los mejores comportamientos de densidad, estabilidad y módulo dinámico, para
temperaturas comprendidas entre los 140°C y 150ºC y entre 50 y 75 golpes de
energía de compactación, con descensos de temperaturas de hasta 30ºC de
compactación y manteniendo la energía de compactación de 75 golpes las
propiedades mecánicas y dinámicas de las mezclas asfálticas presentan un
descenso de hasta el 40%” (Reyes et al., 2006).
Según un estudio correspondiente a la influencia de la temperatura, (Reyes
y Millán, 2009), la granulometría y el agua en la cohesión de mezclas asfálticas, el
cual se llevó acabo con la caracterización universal de ligantes (UCL), en seco y
húmedo. Donde fue posible concluir que la temperatura del ensayo es una variable
critica en la cohesión, ya que a bajas temperaturas (0 a 10ºC), la cohesión es baja
y a altas temperaturas (40ºC), se incrementa sustancialmente”. “La temperatura es
25
una variable muy importante en las obras civiles y, más aún, en aquellas que
están en constante uso, recibiendo todo tipo de cargas y efectos climatológicos,
como es el caso de las vías. Por lo tanto, al tener en cuenta que este factor incide
en el comportamiento de los pavimentos, la vida útil de estos también se ve
afectada, (Reyes y Millán, 2009).
Según un estudio de la Alcaldía Mayor de Bogotá y el Instituto de Desarrollo
Urbano [IDU], (2002), el cual se llevó a cabo analizando las dos formas de
modificar las mezclas asfálticas vía húmeda (directamente al ligante) vía seca
(como parte del agregado pétreo) el estudio permitió determinar un mejor
comportamiento por la vía húmeda obteniendo mezclas más viscosas, flexibles a
bajas temperaturas y más rígidas a altas temperaturas. Adicional se pudo concluir
que mezclas modificadas con llanta reciclada presentan mejores comportamientos
mecánicos con alta resistencia al fisuramiento a bajas temperaturas y menores
deformaciones permanentes.
Marco conceptual
Para llevar a cabo este trabajo de grado es importante analizar y tener en
cuenta conceptos y características que permitan asimilar de una forma más clara
todo el proceso, tratamiento y elaboración de las mezclas asfálticas modificadas
con GCR.
Pavimento
Es una estructura vial compuesta por diferentes capas de diversos
materiales seleccionados con el fin de resistir las cargas impuestas por el
tránsito y la acción del medio ambiente, adicionalmente todas estas capas
26
tienen como función disminuir los esfuerzos que inducen los vehículos en la
sub rasante.
Pavimento flexible
La estructura de pavimento flexible está compuesta por varias capas
de material. Cada capa recibe las cargas por encima de la capa, se
extiende en ella, entonces pasa a estas cargas a la siguiente capa inferior.
Por lo tanto, la capa más abajo en la estructura del pavimento, recibe
menos carga. Con el fin de aprovechar al máximo esta propiedad, las capas
son generalmente dispuestas en orden descendente de capacidad de
carga; por lo tanto, la capa superior será la que posee la mayor capacidad
de carga de material (la más cara) y la de más baja capacidad de carga de
material (más barata) irá en la parte inferior. La típica estructura de un
pavimento flexible consta de las siguientes capas:
Capa superficial: Esta es la capa superior y la capa que entra en
contacto con el tráfico. Puede estar compuesta por uno o varias capas
asfálticas.
Base: Esta es la capa que se encuentra directamente debajo de la
capa superficial y, en general, se compone de agregados (ya sea
estabilizado o sin estabilizar).
Sub-base: Esta es la capa (o capas) que están bajo la capa de base.
La Sub-base no siempre es necesaria.
27
Figura 5: pavimento flexible
Fuente: Propia
Una mezcla asfáltica en general es una combinación de asfalto y
agregados minerales pétreos, cubiertos con cemento asfáltico, asfalto
rebajado o emulsión asfáltica en proporciones exactas. 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.
Las mezclas se elaboran normalmente en plantas mezcladoras. En
algunos casos puede efectuarse en el sitio.
Cemento asfáltico
Según Rondón y Reyes, (2015), el cemento asfáltico es un producto
bituminoso semi-sólido a temperatura ambiente, preparado a partir de
hidrocarburos naturales mediante un proceso de destilación el cual contiene
una proporción muy baja de productos volátiles, posee propiedades
aglomerantes y es esencialmente soluble en tricloroetileno.
CARPETA ASFÁLTICA
BASE GRANULAR
SUBBASE GRANULAR
SUBRASANTE
28
Los cementos asfálticos se designan por las letras AC o CA y se
clasifican de acuerdo a su dureza o consistencia. Se caracterizan por medio
de su penetración y viscosidad, se identifican por intervalos de penetración
en décimas de milímetro/10. De esta forma su designación puede ser:
AC 40 – 50
AC 60 – 70
AC 85 – 100
AC 120 – 150
AC 200 – 300
El cemento asfáltico es un ligante que se utiliza para fabricar mezclas
asfálticas en caliente. Lo fabrica Ecopetrol en las refinerías de
Barrancabermeja y Apiai. En Colombia hay tres tipos de cemento asfáltico:
Cemento asfáltico 40 – 50
Cemento asfáltico 60 – 70 (Apiai – Meta).
Cemento asfáltico 80 – 100 (Barrancabermeja)
En Colombia se exige la producción industrial de tres tipos de
cemento asfáltico: CA 80-100 PG 58-22), CA 60-70(mínimo PG 64-22) y CA
40-50 (Mínimo PG 64-22). El Ca 80-100 como ligante de mezcla en caliente
es utilizado por lo general en zonas con temperatura medias anuales
promedio (TMAP) inferiores a los 24ºC, y los CA 60-70 y CA 40-50 para
temperaturas superiores a 24ºC con respecto al nivel de tránsito que deben
soportar las mezclas en el pavimento, por lo general se recomienda, para el
caso de altos volúmenes de tránsito, utilizar CA 60-70 0 CA 40-50 para
29
fabricar mezclas en caliente, independientemente de la temperatura de la
zona, (Rondón y Reyes, 2015).
Los requisitos mínimos de calidad que deben de cumplir los CA en
Colombia, con el fin de ser utilizados como material para conformar mezclas
asfálticas se presentan en la siguiente tabla Nº 2 Invías 2013 artículo 410.
Tabla 2: Especificaciones de los cementos asfálticos Especificaciones de los cementos asfálticos
Fuente: (Invías, 2013)
Mezclas modificadas con grano de caucho reciclado GCR
“La llanta proveniente de neumáticos usados es tal vez uno de los
elementos que más se desechan en el mundo. Aproximadamente 300
millones de llantas de neumático son desechadas anualmente en los
Estados Unidos (Zhong et al., 2002; Putman, 2005; Shen et al., 2007). De
acuerdo con Botero et al. (2005), en Puerto Rico se produce un neumático
de desecho por habitante por año (1 neu/hab/año). Según Neto et al.
ENSAYO METODO UNIDAD CA-80-100
Penetración
(25°C, 100g, 5 s)INV.E- 706 0.1 mm 80-100
Punto de
ablandamientoINV.E-712 °C 45-52
Índice de
penetración INV E-724 / - 1.2 a + 0.6
Viscosidad absoluta
60° CINV.E-716 P 1000min
Ductilidad ( 25°C
5cm/min )INV.E-702 cm 100min
Solubilidad en
tricloroetilenoINV.E713 % O.2 MAX
Punto de inflamación INV.E709 °C 230 min
Contenido de
parafina INV.E712 % 3 MAX
Ensayo sobre el asfalto original ( Sin someter a proceso de envejecimiento)
30
(2003), en Brasil se producen anualmente cerca de 45 millones de llantas,
de las cuales 30 millones son desechadas. Magalhães et al. (2003)
menciona que en Brasil existen aproximadamente 900 millones de
neumáticos colocados de manera inapropiada en el medio ambiente. Para
el caso de México se estima que anualmente se desechan unos 25 millones
de llantas con un peso aproximado de 250.000 toneladas. Este valor
equivale a un cuarto de llanta por habitante por año”, (Zhong, Zeng & Rose,
2002; Putman, 2005; Shen & Lee 2007; Botero, Valentín, Suarez, Santos,
Cáceres y Pando, 2005, como se citó en Rondón, 2011).
Con el fin de evaluar la forma de utilizar estos desechos, se han
realizado varias investigaciones y estudios en donde se les da diferentes
usos: aprovechamiento energético, arrecifes artificiales, plantación de
árboles, señalizaciones, protección de equipos, paredones de los polígonos
de tiro, áreas deportivas, muros de contención, control de erosión o
estabilización de taludes, como barreras en pistas de karts, para
delimitación de casas, como modificador de concretos hidráulicos y de
asfaltos y/o mezclas asfálticas.
En la siguiente figura, se puede observar el uso y aprovechamiento
que se le da a las llantas usadas en la cadena de gestión y para el caso de
Bogotá D.C., (DAMA, 2010)
31
Figura 6: distribución del aprovechamiento de llantas usadas en la cadena de gestión (% Ton)
Fuente: (DAMA, 2010)
Grano de caucho reciclado [GCR]
El caucho granulado reciclado de neumáticos se obtiene a través de
la trituración de éstos y la separación de los componentes que los
constituyen, principalmente el acero y las fibras textiles. La trituración del
neumático se realiza principalmente por dos métodos. El primero de ellos se
realiza a temperatura ambiente, consiste en un proceso puramente
mecánico de trituración, donde los distintos tamaños de los granos de
caucho dependen de las etapas a las que se halla sometido. El segundo
corresponde a trituración criogénica, en donde los neumáticos se someten a
bajas temperaturas, con lo cual el caucho se vuelve frágil y fácil de
destrozar en pequeñas partículas. Mediante estos dos procesos se obtienen
migas de caucho con determinadas granulometrías para distintas
aplicaciones.
32
Asfalto modificado con caucho
Los asfaltos modificados fueron utilizados inicialmente en emulsiones
para impermeabilizantes, en la pavimentación se usó en riegos como
tratamientos superficiales en frío. Posteriormente, el cemento asfaltico se
empezó a modificar para utilizarse cuando se requería un asfalto de mejor
resistencia y calidad que las que podía ofrecer un cemento asfáltico normal.
Así mismo, durante las últimas dos décadas, la tecnología se ha enfocado
en el desarrollo de carpetas asfálticas con mayor duración, mayor
repelencia al agua, mayor resistencia a la lluvia, a la radiación ultravioleta,
mayor agarre con la llanta, menor huella al paso de los vehículos, mayor
facilidad en la reparación de los baches y mejor adhesión entre el asfalto y
el material pétreo, entre otras. Es así como se ha investigado de diferentes
maneras el asfalto, en donde el asfalto modificado se ha convertido
últimamente en la mejor opción para fabricar carpetas asfálticas de alto
desempeño.
Para el caso de asfalto modificado con grano de caucho molido o
triturado, se ha demostrado mundialmente, que este tipo de mezclas son
más durables, disminuyen el impacto ambiental negativo que genera el
almacenamiento de las llantas en rellenos sanitarios o la incineración de las
mismas. A largo plazo este tipo de mezclas resultan siendo más
económicas.
En Colombia, el Instituto de Desarrollo Urbano [IDU] realizó algunos
tramos experimentales usando mezclas tipo MD-2 y bajos porcentajes de
caucho. Después de diferentes estudios, se propuso que la gradación sea
33
abierta, con el fin de incorporar un mayor porcentaje de caucho y de esta
forma tener un mejor comportamiento de la mezcla.
Mezcla por vía seca: Con este método el grano de caucho reciclado
remplaza una porción del agregado fino, el cual es mezclado directamente
con los agregados antes de adicionar el ligante en un porcentaje entre el
1% y el 3% del peso total de los agregados de la mezcla.
En este proceso es necesario un equipo que suministre la cantidad
requerida de GCR en el momento justo cuando los agregados alcancen la
temperatura especificada y antes de adicionar el cemento asfáltico. La
mezcla por vía seca generalmente se usa para granulometrías densas,
abiertas o discontinuas.
Mezcla por vía húmeda: Contrario a la mezcla por vía seca, el grano
de caucho es adicionado al ligante, el cual recibe el nombre de asfalto-
caucho, en donde el GCR se hincha y se ablanda por la absorción de
aceites aromáticos. Del tamaño, textura y proporción que presenten las
partículas de caucho, el tipo de cemento asfáltico, así como del tiempo, la
temperatura y grado de agitación de la mezcla, dependerá el grado de
modificación del ligante.
Según un estudio de la Alcaldía Mayor de Bogotá y el Instituto de
Desarrollo Urbano IDU, (2002), éste proceso es utilizado principalmente en
sello de juntas, reparación de grietas y tratamientos superficiales
especialmente, así como en la elaboración de mezclas asfálticas en
caliente.
34
Granulometría
Es la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una
formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los
suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades
mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada
uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.
El método de la clasificación más sencillo y conocido es hacer pasar
las partículas por una serie de mallas o tamices de distintos anchos de
entramado, que actúan como filtros de las partículas que comúnmente se
conoce como columna de tamices.
Figura 7: columna de tamices
Fuente: propia
Este método consiste en utilizar una serie de tamices con diferentes
diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior,
donde se encuentra el tamiz de mayor diámetro, se agrega el material
35
original (agregado pétreo) y la columna se somete a vibración y
movimientos rotatorios intensos en una máquina especial o manualmente.
Figura 8: tamizado en máquina
Fuente: propia
Figura 9: tamizado manualmente
Fuente: propia
36
Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan,
tomando por separado los pesos del material retenido en cado uno de ellos
y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que
inicialmente se colocó en la columna de tamices.
Tabla 3: Escala granulométrica Escala granulométrica
Fuente: propia
Resistencia de mezclas bituminosas empleando el aparato Marshall
El método Marshall sólo es aplicable a mezclas asfálticas en caliente
para pavimentación que contengan agregados con un tamaño máximo de
25 mm (1”) o menor. Está pensado para diseño en laboratorio y control de
campo de mezclas asfálticas en caliente con graduación densa. La
importancia de los resultados en términos de estimar el comportamiento en
campo se pierde cuando se realizan modificaciones a los procedimientos
estándar.
Este ensayo corresponde a la norma ASTM – D 1559 y consiste en la
rotura de probetas cilíndricas de 101,6 mm (4”) de diámetro y 63,5 mm (2
½”) de altura mediante la aplicación de una mordaza perimetral que impone
una velocidad de deformación constante de 50,8 mm/min.
Partícula Tamaño
Finos < 0,075 mm
Arenas 0,075 – 4,76 mm
Gravas 4,76 – 75 mm
Guijarros 75 – 300mm
Fragmentos > 300 mm
37
Se fabrican al menos 4 briquetas por cada contenido en ligante a
ensayar, y se compactan con la masa Marshall de base plana y circular de
98,4 mm de diámetro y un pistón de 4.536 gr que cae sobre ésta desde una
altura de 457,2 mm. La mezcla se compactará con un número de impactos
que dependerán de las características del tráfico.
En este ensayo se mide la composición volumétrica y la resistencia de
la mezcla asfáltica bajo carga monotónica a través de la relación entre la
estabilidad (E) y el flujo (F), con el fin de determinar el porcentaje óptimo de
cemento asfaltico que debe presentar la mezcla para desarrollar en teoría el
mejor comportamiento, (Rondón y Reyes, 2015).
Agregado pétreo: Material duro o inerte, usado en forma de
partículas gradadas o fragmentos, como parte de un pavimento flexible.
Estos pueden ser naturales o procesados y de acuerdo a su tamaño pueden
ser gravas, arenas y relleno mineral.
Ahuellamiento: Desplazamiento vertical que ocurre debido a la
acumulación de la componente de la deformación plástica con los ciclos de
carga y descarga que induce el paso de los vehículos.
Asfalto: Mineral que puede ser encontrado de forma natural en
yacimientos o como sub producto de la destilación del petróleo; ideal para
trabajos de pavimentación. Tiene una consistencia sólida, al calentarlo se
ablanda y se vuelve líquido, está compuesto por resinas, aceites y
asfáltenos, este último le confiere la propiedad ligante al asfalto.
38
Asfalto rebajado: También denominados asfaltos líquidos, son
materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida por lo que salen del
campo en el que normalmente se aplica el ensayo de penetración, cuyo
límite máximo es de 300. Son peligrosos y contaminan mucho el ambiente.
Para obtener este asfalto se le agrega un disolvente al cemento asfáltico y
dependiendo del disolvente agregado se denominan RC (curado rápido), MC
(curado medio) y SC (curado lento).
Caucho: Sustancia natural o sintética caracterizada por su elasticidad,
repelencia al agua y resistencia eléctrica. El caucho natural se obtiene del
fluido lácteo blanco llamado látex y el caucho sintético se produce con
hidrocarburos.
Fatiga: Es un mecanismo de daño en mezclas asfálticas ocurre en las
capas ligadas del pavimento y ocurre con el paso continuo de vehículos
haciendo que la capa asfáltica flexione, generando esfuerzos de tensión en
su extremo inferior, esta repetición de carga hace que la mezcla asfáltica
pierda rigidez y origine la aparición de deformaciones plásticas a tracción,
que a su vez se conducen a la deformación de micro fisuras, (Rondón y
Reyes, 2015).
39
Figura 10: falla longitudinal
Fuente: propia
Figura 11: piel de cocodrilo
Fuente: propia
Pavimento flexible: Estructuras viales conformadas por una capa
asfáltica apoyadas sobre capas de menor rigidez, compuestas por materiales
granulares no tratados o ligados (base, súbase afirmado y en algunos casos
sub rasante), soportando los esfuerzos que generan las cargas vehiculares y
disipándola a través de cada una de las capas de la estructura de tal forma
40
que no se generen deformaciones que permitan el deterioro funcional y
estructural de la vía.
Piel de cocodrilo: Conjunto de grietas interconectadas que forman un
patrón semejante a la piel de cocodrilo. Su origen es la falla por fatiga de la
capa de rodadura debido a la acción de cargas repetitivas del tránsito.
Tamiz: Una malla de filamentos entrecruzados que forman unos
huecos cuadrados. Éstos sirven para separar las partículas gruesas de las
finas.
Diseño Marshall: El objetivo de los ensayos Marshall es determinar el
contenido óptimo de asfalto para un determinado tipo de mezcla asfáltica, en
este caso, se consideraron las especificaciones técnicas de la Normativa
(ASTM D1559), donde se analizan aspectos importantes en para cada tipo
de mezcla asfáltica en caliente como lo son: la Densidad, la Estabilidad, la
Deformación, el Contenido de Vacíos en la Mezcla y el Contenido de Vacíos
en el Agregado Mineral.
Estabilidad Marshall: La estabilidad de un asfalto es su capacidad de
resistir desplazamientos y deformación bajo las cargas del tránsito. Un
pavimento estable es capaz de mantener su forma y lisura bajo cargas
repetidas, un pavimento inestable desarrolla ahuellamiento (canales),
ondulaciones (corrugación) y otras señas que indican cambios en la mezcla.
El valor de estabilidad Marshall es una medida de la carga bajo la cual
una probeta cede o falla totalmente. Durante un ensayo, cuando la carga es
aplicada lentamente, los cabezales superior e inferior del aparato se acercan,
y la carga sobre la briqueta aumenta al igual que la lectura en el indicador del
41
cuadrante. Luego se suspende la carga una vez se obtiene la carga máxima.
La carga máxima indicada por el medidor es el valor de Estabilidad Marshall.
Figura 12: anillo de carga Marshall
Fuente: propia
Densidad y Vacíos: Después de completar las pruebas de
estabilidad y flujo, se lleva a cabo el análisis de densidad y vacíos para
cada serie de especímenes de prueba. Se debe determinar la gravedad
específica teórica máxima (ASTM D2041) para al menos dos contenidos de
asfalto, preferentemente los que estén cerca del contenido óptimo de
asfalto. Un valor promedio de la gravedad específica efectiva del total del
agregado, se calcula de estos valores. Utilizando la gravedad específica y la
gravedad específica efectiva del total del agregado, así como el promedio
de las gravedades específicas de las mezclas compactadas, la gravedad
específica del asfalto y la gravedad específica teórica máxima de la mezcla
asfáltica, se calcula el porcentaje de asfalto absorbido en peso del
42
agregado seco, porcentaje de vacíos (Va), porcentaje de vacíos llenados
con asfalto (VFA), y el porcentaje de vacíos en el agregado mineral (VMA).
Análisis de VMA: Los vacíos en el agregado mineral, VMA, está
definidos por el espacio intergranular de vacíos que se encuentra entre las
partículas de agregado de la mezcla de pavimentación compactada,
incluyendo los vacíos de aire y el contenido efectivo de asfalto, y se
expresan como un porcentaje del volumen total de la mezcla. El VMA es
calculado con base en el peso específico total del agregado y se expresa
como un porcentaje del volumen total de la mezcla compactada. Por lo
tanto, el VMA puede ser calculado al restar el volumen de agregado
(determinado mediante el peso específico total del agregado) del volumen
total de la mezcla compactada.
Densidad Bulk: El ensayo para determinar la densidad Bulk (masa
unitaria suelta y compactada) de los agregados finos y gruesos según la
norma I.N.V. E217 -13 consiste en tomar una muestra, sea de arena o
grava (el ensayo es igual para ambos casos), colocarla en un recipiente,
con volumen conocido o que se pueda hallar fácilmente, hasta llenarlo por
completo y sin compactar se pesa en una balanza. Luego se repite el
mismo procedimiento. Pero en esta ocasión llenamos a cada tercio del
recipiente y compactamos mediante vibrado manual. Finalmente, para
obtener la densidad Bulk nos basta con dividir el peso del material entre el
volumen del recipiente.
Gravedad específica: La prueba de gravedad específica puede
desarrollarse tan pronto como el espécimen se haya enfriado en un cuarto de
43
temperatura. Esta prueba se hace de acuerdo con la Norma ASTM D1188,
gravedad específica de mezclas asfálticas compactadas utilizando parafina; o
la ASTM D2726, gravedad específica de mezclas asfálticas compactadas
mediante superficies saturadas de especímenes secos.
Análisis de VFA: Los vacíos llenos de asfalto, VFA, son el porcentaje
de vacíos intergranulares entre las partículas de agregado (VMA) que se
encuentran llenos de asfalto. El VMA abarca asfalto y aire, y por lo tanto, el
VFA se calcula al restar los vacíos de aire de VMA, y luego dividiendo por el
VMA, y expresando el valor final como un porcentaje.
44
Marco normativo
Tabla 4: Ensayos de verificación sobre agregados para mezclas Ensayos de verificación sobre agregados para mezclas
Fuente: (Invías, 2013)
Tabla 5: Requisitos mínimos de calidad del CA Requisitos mínimos de calidad del CA
Fuente: (Invías, 2013)
ENSAYOSNORMA DE ENSAYOS
INV - 2013NT1 NT2 NT3
Índice de alargamiento y
aplanamiento.E-240 10% Man 10%Max 10Max
Caras fracturadas E-227Rodadura 75% Min
intermedia 60%Min
Rodadura 75% Min
intermedia 70%Min
Base 60% Min
Rodadura 85% Min
intermedia 75%Min
Base 60% Min
Perdidas en ensayo de Solidez E-220 18% Max 18 % Max 18% Max
Desgaste en la máquina de los
ÀngelesE-218
Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max
Base 35% max
Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max
Base 35% max
Agregado Grueso
ENSAYO METODO UNIDAD CA-80-100
Penetración
(25°C, 100g, 5 s)INV.E- 706, ASTM D-15 0.1 mm 80-100
Punto de
ablandamientoINV.E-712 ASTM D -3-95 °C 45-52
Índice de
penetración INV E-724, NLT 181 / - 1.2 a + 0.6
Viscosidad absoluta
60° CINV.E-716 ASTM D-4402 P 1000min
Ductilidad ( 25°C
5cm/min )INV.E-702ASTM D-113 cm 100min
Solubilidad en
tricloroetilenoINV.E713, ASTMD-95 % O.2 MAX
Punto de inflamación INV.E709, ASTMD-92 °C 230 min
Contenido de
parafina INV.E712,UNE-EN 12606 % 3 MAX
Ensayo sobre el asfalto original ( Sin someter a proceso de envejecimiento)
45
Tabla 6: Ensayos convencionales a ligantes modificados con GCR Ensayos convencionales a ligantes modificados con GCR
Fuente: (Invías, 2013)
Metodología
Se llevó a cabo una metodología de tipo experimental, la cual se puede
definir como “un estudio en el que se manipulan intencionalmente una o más
variables independientes (supuestas causas – antecedentes), para analizar las
consecuencias que la manipulación tiene sobre una o más variables dependientes
(supuestos efectos consecuentes), dentro de una situación de control para el
investigador” (Hernández , 2003). De esta manera se buscará la elaboración de
muestras, con el objeto de analizar el comportamiento de las mismas y posterior a
esto llegar a conclusiones que permitan generar recomendaciones para una buena
manipulación en obra.
MIN MAX MIN MAX MIN MAX
230 ∕ 230 ∕ 230 ∕
25 ∕ 20 ∕ 10 ∕
57 ∕ 54 ∕ 52 ∕
10 ∕ 15 ∕ 25 ∕
25 75 25 75 50 100
1.5 5 1.5 5 1.5 5Pa-s
0.1mm
0.1mm
ºc
%
ºc
ASTM D-2196
Metodo A
modificado según
INV.E-706,ASTM
D-5
INV.E-706,ASTM
D-5
INV.E-712,ASTM
D-36-95
ASTM D-5329
INV.E-709,ASTM
D-92
Viscosidad a 175ºC
Penetracion 25ºc
100g, 5s
Penetracion 4ºc
200g, 60s
Punto de
ablandamiento
Resilencia a 25ºC
(%)
Punto de Ignicion
PROPIEDAD ENSAYO UNIDADTIPO1 TIPO2 TIPO3
46
Fase 1: Preliminares
Estudio de antecedentes.
Recopilación de información (Normas, apuntes, fuentes
bibliográficas, artículos de internet, otros).
Seleccionar y organizar la información.
Redacción del documento.
Tabla 7: Ensayos de verificación sobre los agregados para mezclas en caliente Ensayos de verificación sobre los agregados para mezclas en caliente
Fuente: (Invías, 2013)
Fase 2: caracterización del agregado pétreo y cemento asfáltico 60/70;
80/100
Para caracterizar el agregado pétreo se ejecutaron los siguientes
ensayos siguiendo unos lineamientos específicos, (Invías, 2013):
ENSAYOSNORMA DE ENSAYOS
INV - 2013NT1 NT2 NT3
Índice de alargamiento y
aplanamiento.E-240 10% Man 10%Max 10Max
Caras fracturadas E-227Rodadura 75% Min
intermedia 60%Min
Rodadura 75% Min
intermedia 70%Min
Base 60% Min
Rodadura 85% Min
intermedia 75%Min
Base 60% Min
Perdidas en ensayo de Solidez E-220 18% Max 18 % Max 18% Max
Desgaste en la máquina de los
ÀngelesE-218
Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max
Base 35% max
Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max
Base 35% max
Agregado Grueso
47
Tabla 8: Ensayos de verificación sobre agregados para mezclas en caliente Ensayos de verificación sobre agregados para mezclas en caliente
Fuente: (Invías, 2013)
Proceso de caracterización del cemento asfáltico 60/70; 80/100.
Para el desarrollo del proyecto se trabajó con cemento asfaltico CA
60/70 y CA 80/100, que de acuerdo con las especificaciones del Invías
(2013), el CA debe cumplir con los requisitos mínimos de calidad descritos
en la en tabla 5.
Tabla 9: Especificaciones del cemento asfáltico Especificaciones del cemento asfáltico
Fuente: (Invías, 2013)
ENSAYOSNORMA DE ENSAYOS
INV - 2013NT1 NT2 NT3
Índice de alargamiento y
aplanamiento.E-240 10% Man 10%Max 10Max
Caras fracturadas E-227Rodadura 75% Min
intermedia 60%Min
Rodadura 75% Min
intermedia 70%Min
Base 60% Min
Rodadura 85% Min
intermedia 75%Min
Base 60% Min
Perdidas en ensayo de Solidez E-220 18% Max 18 % Max 18% Max
Desgaste en la máquina de los
ÀngelesE-218
Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max
Base 35% max
Rodadura 25% Max
intermedia 35%Max
Base 35% max
Agregado Grueso
ENSAYO METODO UNIDAD CA-80-100
Penetración
(25°C, 100g, 5 s)INV.E- 706 0.1 mm 80-100
Punto de
ablandamientoINV.E-712 °C 45-52
Índice de
penetración INV E-724 / - 1.2 a + 0.6
Viscosidad absoluta
60° CINV.E-716 P 1000min
Ductilidad ( 25°C
5cm/min )INV.E-702 cm 100min
Solubilidad en
tricloroetilenoINV.E713 % O.2 MAX
Punto de inflamación INV.E709 °C 230 min
Contenido de
parafina INV.E712 % 3 MAX
Ensayo sobre el asfalto original ( Sin someter a proceso de envejecimiento)
48
Fase 3: determinación del contenido óptimo del CA, mediante el
ensayo Marshall
Se determinó el contenido de cemento asfáltico mediante el ensayo
Marshall, para ello se fabricaron 5 Briquetas con la granulometría
establecida en las especificaciones del Instituto de Desarrollo Urbano –
[IDU] Y Alcaldía Mayor de Bogotá D.C., (2011), y variando el contenido de
CA tanto para el 60/70 como para el 80/100 en porcentajes de (5%, 5,5%,
6%, 6,5%) con respecto a la masa de la mezcla, mediante gráficas de
estabilidad, estabilidad/flujo, vacíos con aire y densidad se obtuvo el
contenido óptimo del CA.
Tabla 10: Parámetros Diseño Marshall Parámetros Diseño Marshall
Fuente: (Invías, 2013)
Fase 4: modificación del cemento asfáltico 60/70 y 80/100 por vía
húmeda
Teniendo en cuenta que para modificar los asfaltos con [GCR], el
contenido óptimo de [GCR] se encuentra entre el 14% y el 20% con
respecto a la masa total de la mezcla asfáltica, dicha relación varía
dependiendo del ligante. Para el cemento asfáltico a trabajar, CA 60/70 y
NT1 NT2 NT3
Rodadura 3-5 3-5 4-6Intermedia 4-8 4-8 4-7
Base ∕ 5-8 5-8
Mezclas 38mm≥13 ≥13 ≥13
Mezclas 25mm ≥14 ≥14 ≥14
Mezclas 19mm ≥15 ≥15 ≥15
Mezclas 10mm ≥16 ≥16 ≥16
Compactacion (Golpes/cara)
Estabilidad Minima (N)
Flujo (mm)
Estabilidad / Flujo (KN/mm)
Vacios en los agregados (VAM) % E-799
vacios con aire (Va) % E-799
E-748 2-4 3-5 3-6
E-748 2-4 2-4 2-3.5
E-748 5000 7500 9000
E-748 50 75 75
Norma de ensayos
INVCaracterìsticas
MDC, MSC,MGC
49
CA 80/100 provenientes de las refinerías de Apiai y Barrancabermeja
respectivamente, se trabajó en el proceso de modificación con proporciones
en el CA 60/70 del 13% de [GCR] y para el CA 80/100 el 15% de [GCR],
sobre el peso total de la mezcla asfalto-caucho, teniendo como respaldo los
estudios realizados por la Alcaldía Mayor de Bogotá y el Instituto de
Desarrollo Urbano [IDU], (2002).
Fase 5: intervalos de temperatura de compactación para mezclas
modificada con GCR
Una vez obtenido el porcentaje óptimo de CA mediante la fase 3, y
conociendo la temperatura de compactación de mezclas modificadas con
[GCR] a 150°C, teniendo como base esta temperatura ya que bajo revisión
bibliográfica se encontró que por encima de los 160°C el asfalto puede
envejecer debido a las altas temperaturas, de esta manera mediante el diseño
Marshall se procedió a emplear temperaturas de compactación de 120,
130,140 y 150°C, simulando en laboratorio la disminución de temperatura que
experimentan las mezclas modificadas con [GCR], desde la planta asfaltadora,
recorrido en habitáculo de las volquetas y hasta ser extendida y compactada
en obra.
Fase 6: análisis de resultados y conclusiones
Registrar los resultados obtenidos en las prácticas realizadas a la
mezcla.
Análisis de los resultados mediante la construcción de gráficas en
donde se establezca el comportamiento para cada una de las
modificaciones de los ensayos.
50
Generar recomendaciones.
Fase 7: redacción del documento
Proceso continuo en la ejecución del proyecto a fin de que una vez se
ejecutaran los ensayos establecidos en la metodología, nos permitió redactar
el documento con cada uno de los resultados obtenidos con su respectivo
análisis, conclusiones y recomendaciones.
51
Diagrama metodológico
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
Modificación del Cemento asfaltico 60/70,
80/100 mediante GCR vía húmeda
Diseño Marshall Disminución de
temperatura de compactación
Conclusiones y recomendaciones
Agregado pétreo Concrescol S.A
Ensayos de laboratorio
Dureza
Durabilidad
Geometría de partículas
C. Asfaltico 60/70 - C. Asfaltico
80/100
Ensayos de laboratorio
Ductilidad
Penetración
Ignición y llama
Punto de ablandamiento
Contenido óptimo de cemento asfaltico mediante Diseño Marshall
Estabilidad
Flujo
Estabilidad /Flujo; Vacíos y Densidad
Análisis de resultados de CA modificado mediante parámetros de:
Estabilidad
flujo
relación E/F, vacíos y densidad
52
Tipo de investigación
Este proyecto es de tipo experimental, (Tamayo , 2004). Se basó en la
realización de ensayos de laboratorio que permitieron estudiar el efecto de la
temperatura de compactación sobre la resistencia mecánica bajo carga
monotónica de una mezcla asfáltica modificada con [GCR] para aplicar en la
ciudad de Bogotá D.C., mediante la manipulación rigurosa de variables y
características de la mezcla mediante pruebas físicas; de esta manera las
variables a tener en cuenta son: temperatura, energía de compactación, flujo
y resistencia bajo carga monotónica (estabilidad).
Diseño de investigación
El diseño de la investigación fue en laboratorio y se destaca como
experimental, (Tamayo , 2004), de modo que busca por medio de una
manipulación directa de las variables determinar unas características propias
de las mezclas modificadas con [GCR], por medio de ensayos tradicionales
que permitieron la manipulación exitosa de las variables, de esta forma
permitir bajo, las especificaciones de [GCR], en mezclas asfálticas en
caliente vía húmeda del Instituto de Desarrollo Urbano – [IDU] y la Alcaldía
Mayor de Bogotá D.C., (2011.), y el estudio experimental, ajustar y/o
corroborar las características de resistencia bajo carga monotónica de una
mezcla modificada con [GCR] cuando se varía la temperatura de
compactación .
53
Alcances y limitaciones
Alcances
El proyecto buscó mediante el estudio de la influencia de la
temperatura de compactación, simular las bajas de temperatura que
experimentan las mezclas desde fábrica hasta ser extendidas y compactadas
en obra. De esta manera conocer plenamente el comportamiento mecánico
de las mezclas, de igual manera el estudio permitió conocer la temperatura
en la cual la mezcla presenta el mejor comportamiento y proponer
recomendaciones acerca de la temperatura adecuada de compactación de
las mezclas asfálticas modificadas con [GCR] para aplicarlas en la ciudad de
Bogotá. Dados los resultados obtenidos nos permitió comparar la diferencia
que existe entre la temperatura de compactación de las mezclas
convencionales y las mezclas modificadas con [GCR]. Los ensayos de
caracterización de los materiales estuvieron seleccionados bajo los criterios
del director temático.
Limitaciones
El presente trabajo está limitado a hacer las comparaciones de
temperaturas de compactación entre las mezclas asfálticas modificadas con
grano de caucho reciclado [GCR] vs la temperatura de compactación de
mezclas asfálticas convencionales para el contenido óptimo de cemento
asfáltico calculado.
Según referencias bibliográficas y la experiencia suministrada por el
asesor temático se pudo encontrar que las bajas de temperatura de las
mezclas en obra en ocasiones llegan a superar los 50°C por debajo de la
54
temperatura optima de compactación, de esta manera el estudio estuvo
limitado a estudiar las bajas de temperaturas en un rango no mayor a los
30°C con respecto a la temperatura optima de compactación, por aspectos
económicos.
El estudio y diseño de la mezcla se enfocó en una sola granulometría
según especificaciones técnicas mencionadas anteriormente, de esta
manera el estudio se limitó a conocer el comportamiento de una sola
mezcla con determinadas características de dosificación.
El estudio se localizó en conocer plenamente el comportamiento de
las mezclas dadas las características a las cuales será sometida, mas no
presentara algún cambio en la dosificación a fin de obtener mejores
comportamientos en las mezclas.
Resultados y análisis
Caracterización de los materiales
Agregados pétreos
“Los agregados pétreos más exigentes en cuanto a durabilidad,
textura y resistencia mecánica se refieren, son aquellos que conformarán las
mezclas asfálticas, de la calidad de estos materiales depende en gran
medida la evolución de los mecanismos de daño que ocurren en mezclas
asfálticas como son el ahuellamiento, la fatiga, el daño por humedad entre
otros’’, (Invías, 2013). De esta manera buscando analizar el material
suministrado por Concrescol S.A se procedió a analizar mediante los
siguientes ensayos establecidos por el Invías, (2013), la granulometría
55
adecuada y los requisitos mínimos de calidad para conformar mezclas
asfálticas.
Resistencia al Desgaste en la máquina de Los Ángeles
El ensayo aplicado a continuación dio a conocer el porcentaje de
desgaste que sufrió el agregado grueso en condiciones de roce continuo,
indicando así si el agregado que se utilizó fue el adecuado para el diseño de
una mezcla deseada. Dicho desgaste se pudo determinar mediante las
normas INV E-218 y INV E 219 las cuales permitieron establecer el desgaste
del agregado de 12.5 mm (1/2”) y 19mm (3/4”), mediante la máquina de Los
Ángeles, dicha maquina consta de un tambor cilíndrico hueco de acero con
su eje horizontal fijado a un motor, el cual le transmite un movimiento
rotacional alrededor del eje, mediante el cual, a través de un desgaste
forzado por una carga abrasiva, permite establecer el desgaste de la muestra
expresada como un porcentaje de la masa inicial de ésta, midiendo la
diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material
desgastado.
De esta manera estableciendo el tipo de granulometría, una tabla
permite identificar la cantidad de esferas que se deben utilizar y la cantidad
de revoluciones por minuto para generar la carga abrasiva necesaria para el
ensayo como se muestra en la tabla N° 11.
56
Tabla 11: Datos de gradación, carga abrasiva y revoluciones Datos de gradación, carga abrasiva y revoluciones
Fuente: (Invías, 2013)
Para el ensayo se tomaron 5004,0 gr de material lavado y retenido
en el tamiz ½” y 4999,0 gr de agregado lavado y retenido en el 3/8”, el cual
se depositó en la máquina de Los Ángeles con una granulometría tipo B,
para un total de 11 esferas y 500 revoluciones por minuto. Una vez puesta
en la máquina y promediada, la muestra inicial de la final retenida en el
tamiz 1/2” se encontró un desgaste del 23,7% y para lo retenido en el tamiz
3/8” un desgaste del 31,0%.De esta manera al obtener resultados por
debajo del valor máximo establecido en la tabla 400.1 de las
especificaciones del Invías 2013, donde establece que debe ser de 35%
máximo, se pudo establecer que el material seleccionado cumple con
aplicación en base intermedia y de rodadura, registrando mediante los
resultados obtenidos excelentes propiedades físicas de resistencia y
durabilidad en la incorporación de mezclas asfálticas. Sin embargo, la
Pasa Retiene A B C D
3" 2 1/2"
2 1/2" 2"
2" 1(1/2")
1(1/2") 1" 1250
1" 3/4" 1250
3/4" 1/2" 1250 2500
1/2" 3/8" 1250 2500
3/8" N°3 2500
N°3 N°4 2500
N°4 N° 8 5000
12 11 8 6
500 500 500 500
Tamices Pesos y granulometrías de la muestra para ensayo (g)
N° de esferas
N° de revoluciones
57
realidad es que el ensayo solo representa una resistencia al fracturamiento
entre partículas por impacto, ya que durante la prueba, agregados pétreos
de hasta 37,5 mm (gravas) son impactados dentro de un cilindro metálico
por esferas de acero de diámetros aproximados 46,8 mm y una masa
comprendida entre 390 y 445 gr, las cuales lo fracturaron.
Índice de aplanamiento y alargamiento
Este ensayo permitió determinar las características morfológicas y
mecánicas del agregado pétreo empleado en una mezcla asfáltica, de
acuerdo a la metodología de la norma INV E-240 del 2013 la cual nos
permite determinar las propiedades del agregado como puede ser el índice
de alargamiento y aplanamiento y de esta manera establecer un diseño
óptimo para las mezclas asfálticas.
Tabla 12: Tabla resumen índice de aplanamiento Tabla resumen índice de aplanamiento
Fuente: Propia
Peso material Peso partículas % Partículas % retenido Partículas
Pasa Retiene Inicial (A) Aplanadas (B) Aplanadas C Original D Aplanadas E=(C*D)
1 1/2" 1"
1" 3/4" 1140 123 10,8 12,3 133
3/4" 1/2" 1174 135 11,5 17,2 198
1/2" 3/8" 0 45 0,0 8 0
22,3 37,5 330
9%
Tamices
TOTALES:
TOTAL PONDERADO
58
Tabla 13: Tabla resumen índice de alargamiento Tabla resumen índice de alargamiento
Fuente: Propia
De esta manera como se observa en las tablas resumen N° 12 y N°
13 se pudo observar que se implementó una serie de tamices
comprendidos entre 1 ½ y 3/8 y con la ayuda de un calibrador de espesores
y un calibrador de longitudes, cuya abertura y longitud corresponden a la
fracciones que se ensayan, se procedió a implementar el proceso de
clasificación de material el cual nos permitió determinar el porcentaje de
alargamiento y de aplanamiento del 6% y 9 % respectivamente cumpliendo
de esta manera con la tabla 2,16 de las especificaciones del Invías, (2013),
donde se puede clasificar el material para mezclas asfálticas de alta calidad
que pueden ser utilizadas para cualquier subcapa dentro de la capa
asfáltica (rodadura, base intermedia o base asfáltica).
El ensayo de índice de aplanamiento y de alargamiento es de fácil
ejecución en laboratorio y arroja estimativos importantes para clasificar a un
determinado agregado como material adecuado o no para conformar capas
granulares o como agregado en mezclas bituminosas.
En general se pudo deducir mediante el ensayo que las partículas
alargadas o aplanadas se encuentran en proporción pequeña de acuerdo a
Peso material Peso partículas % Partículas % Retenido Partículas
Pasa Retiene Inicial (A) Aplanadas (B) Aplanadas C Original D Aplanadas E=(C*D)
1 1/2" 1"
1" 3/4" 1140 108 9,5 9,6 90,9
3/4" 1/2" 1174 112 9,5 9,6 91,6
1/2" 3/8" 0 42 0,0 13,6 0
19 32,8 182,5
6%
TOTALES:
TOTAL PONDERADO
Tamices
59
la muestra de agregado seleccionado y por tanto no representa problemas
en las mezclas asfálticas en el momento de ser compactadas, ya que se
encuentra en porcentajes tan bajos que el fracturamiento de las partículas
aplanadas y alargadas que con su consecuente aumento de partículas finas
no afectó enormemente las propiedades y comportamiento del conjunto de
los agregados.
Porcentajes caras fracturadas
La metodología para determinar el porcentaje de caras fracturadas
de una muestra de agregado pétreo está basada en la NORMA INV E- 227,
la cual establece la selección de un cuarteo del total de la muestra a
trabajar, para el ensayo dicho cuarteo se separó en fracciones de muestra
comprendidas en tamaños de 37.5 mm y 9.5 mm (1/ ½” y 3/8”), de esta
manera empleando la metodología y analizando el agregado grueso de ¾” y
de ½” se obtuvo un peso de 1140gr de agregado retenido en el tamiz ¾” y
un peso de 1240 gr de agregado retenido en el tamiz de ½”, teniendo como
resultado un porcentaje de 91% para el agregado de ¾” y un 84% para el
agregado de ½”.
Cumpliendo de esta manera con la tabla 2,15, (Invías, 2013), para un
tránsito NT3 correspondiente a 5 ejes equivalente de 80 kN, como se
muestran en las tablas resumen N° 14 y 15 de la muestra ensayada en
laboratorio.
60
Tabla 14: Resumen porcentaje de caras fracturadas agregado ¾” Resumen porcentaje de caras fracturadas agregado ¾”
Fuente: Propia
Tabla 15: Resumen porcentaje caras fracturadas agregado ½” Resumen porcentaje caras fracturadas agregado ½”
Fuente: Propia
Solución de sulfato de sodio Na2So4 agregado grueso
Tabla 16: Combinación de agregado grueso Combinación de agregado grueso
Fuente: Propia
Con el ensayo se evaluó la resistencia del agregado pétreo a
desintegrarse o al intemperismo, al someter la muestra a sulfato de sodio
en repetidas ocasiones genera expansión dentro de los poros lo cual
Peso material Peso partículas % Partículas % Retenido Partículas
Pasa Retiene Inicial (A) Aplanadas (B) Aplanadas C Original D Aplanadas E=(C*D)
1 1/2" 1"
1" 3/4" 1140 1020 89,5 4,7 4268
3/4" 1/2" 1174 1075 91,6 50,4 4615
1/2" 3/8" 0 0 0 0 0
181 98,1 8883
91%
Tamices
TOTALES:
TOTAL PONDERADO
Peso material Peso partículas % Partículas % Retenido Partículas
Pasa Retiene Inicial (A) Aplanadas (B) Aplanadas C Original D Aplanadas E=(C*D)
1 1/2" 1"
1" 3/4"
3/4" 1/2" 1239 1161 93,7 7,5 702,8
1/2" 3/8" 374 299 79,9 19,4 1551
173,7 26,9 2253,7
84%
TOTALES:
TOTAL PONDERADO
Tamices
A B C D E
Pasa Retiene
2 1/2" 1 1/2" 0 0 0 0 0
1 1/2" 3/4 47,7 1500 1309 12,73 6,07
3/4 3/8 50,4 1000 931 6,9 3,48
3/8 Nº 50 0 0 0 0 0
98,1 2500 2240 19,63 9,55
Perdida Total
%
Perdida
corregida %Fraccion
Tipo de gradacion
TOTAL
Gradacion
original%
Peso Inicial
g
Peso Final g
61
produce una rehidratación de la sal y por consiguiente una desintegración
del material de la muestra, de esta manera para la gradación del agregado
pétreo y bajo la diferencia de perdida de material al ser sometido al ensayo
de solución de sulfato, fue posible determinar un 9,55% de perdida de
material, lo cual cumple los lineamientos para un tránsito NT3,
correspondiente a 5 ejes equivalentes de 80 kN, (Invías, 2013).
Tabla 17: Datos resumen análisis Petrográfico Datos resumen análisis Petrográfico
Fuente: Propia
Análisis granulométrico
La granulometría está definida como la distribución de los tamaños
de las partículas que constituyen una masa de agregados. Se determina
mediante el análisis granulométrico, el cual consiste en dividir una muestra
de agregado en fracciones de igual tamaño, la medida de la cuantía de
cada una de estas fracciones se conoce como granulometría. De acuerdo a
las especificaciones técnicas para la aplicación del [GCR] a mezclas
Tamiz % retenido Invias 2013
1/2" 23,70% Max 35%
3/8" 31% Max 35%
Ensayos Porcentaje Invias 2013
Índice de alargamiento 6% Max 10%
Índice de aplanamiento 9% Max 10%
Tamaño agregado Porcentaje Invias 2013
3/4" 91% Min 75%
1/2" 84% Min 75%
Agregado % pérdida Invias 2013
Grueso 9,55% MAX 18%
Ensayos Material Petreo
Caras fracturadas
DURABILIDAD
Solucion en sulfato de sodio
Desgaste Máquina de los Ángeles
GEOMETRIA
62
asfálticas en caliente por vía húmeda, se consideró una granulometría
abierta con un tamaño máximo nominal de ½” ( tipo 3), de esta manera,
mediante gráficas granulométricas del material pétreo proveniente del rio
Coello (Tolima) y la granulometría seleccionada se determinó, que el
material seleccionado no cumplía con los limites superiores e inferiores de
la granulometría seleccionada (tipo 3) según resolución 3841 del 2011, para
la fabricación de mezclas asfálticas como se muestra a continuación en las
figuras Nª 13, Nº 14, Nª 15 Y Nª 16.
Figura 13: curva granulométrica arena natural
Fuente: Propia
63
Figura 14: curva granulométrica arenas trituradas
Fuente: Propia
Figura 15: curva granulométrica, triturado de ½”
Fuente: Propia
64
Figura 16: curva granulométrica, triturado de ¾”
Fuente: Propia
Análisis y curva granulométrica Tipo 3
Teniendo en cuenta que el material entregado por parte de Concrescol S.A
no se ajustó a los límites de la granulometría seleccionada, se procedió a ejecutar
la gradación del material realizando el proceso de secado en un horno a
105+ o – 5 ºC y el cuarteo del material entregado, obteniendo como muestra
representativa un material pétreo con un peso de 1134 gr, clasificado en el
material pasantes de las columna del tamices de 3/4” hasta Nº200, de forma
regresiva y mediante límite superior e inferiores de la granulometría Tipo 3 se
obtuvo el porcentaje retenido y pesos correspondientes para la columna de
tamices seleccionada obteniendo de esta manera la curva granulométrica ajustada
dentro de los límites de la granulometría tipo 3, como se muestra en la figura Nº
19.
65
Figura 17: clasificación del material pétreo
Fuente: propia
Figura 18: clasificación de la granulometría tipo 3
Fuente: propia
66
Figura 19: curva granulométrica tipo 3
Fuente: Propia
Para el agregado pétreo correspondiente a la franja granulométrica tipo 3
fue posible establecer gráficamente un contenido de uniformidad (𝐶𝑈 = 3,76), y un
Coeficiente de Curvatura (𝐶𝐶 = 1,48), lo cual nos permite concluir que el material
pétreo empleado en la incorporación de mezclas modificadas es pobremente
graduado al no satisfacer los criterios de graduación de agregados gruesos, sin
embargo se puede observar que el coeficiente de uniformidad (Cu) presenta
valores cercanos al límite inferior de coeficiente de curvatura para la clasificación
de gravas..
Caracterización del cemento asfáltico 60/70; 80/100
Los cementos asfalticos 60-70 y 80-100 empleados para los ensayos
provienen de la refinería de Apiai y Barrancabermeja respectivamente, se
67
caracterizaron siguiendo la metodología del Invías, (2013), indicadas en la tabla
400.3, ensayos mencionados con anterioridad en la metodología a emplear.
Ensayo de penetración
Figura 20: ensayo de penetración CA 60/70 y 80/100
Fuente: Propia
Por medio del ensayo de penetración fue posible determinara la
consistencia del ligante asfaltico para los cementos asfalticos 60/70 y
80/100, que de acuerdo a los resultados obtenidos y según el Invías,
(2013), artículo 400 establecen que la penetración debe estar en un rango
de 60 - 70 y o 80 – 100 (1/100), de acuerdo al asfalto a ensayar, nos damos
cuenta que los dos asfaltos ensayados cumplen con el rango establecido de
penetración. De igual manera fue determinado el índice de penetración
mediante la toma de tres tomas de índice de penetración para diferentes
tipos de temperatura y mediante la gráfica Ipen se trazó la línea a través de
los puntos obteniendo un Ipen dentro del rango establecido -1.2 a + 0,6 lo
cual permite establecer que los cementos asfalticos cumplen en términos de
90
64
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PE
NE
TR
AC
ION
(1
/1
0m
m)
CA 80/100 CA 60/70
68
rigidez y viscosidad sin alteración en composición estructural bruscas por
variaciones de temperatura
Ensayo de ductilidad
Figura 21: ensayo de ductilidad CA 60/70 y 80/100
Fuente: Propia
La ductilidad en un asfalto es importante conocerla ya que ésta nos
permitirá conocer las propiedades aglutinantes en la mezcla asfáltica bajo
cargas existentes de tránsito y a su vez conocer que tan susceptible puede
ser frente a cambios bruscos de temperatura, se establece que el rango
mínimo de ductilidad para el ligante asfaltico 60/70 como para 80/100 es de
100 cm, (Invías, 2013). De esta manera de acuerdo a los resultados
obtenidos en laboratorio los cuales se muestran en la figura N°21, los
ligantes ensayados cumplen con la norma ya que se registraron valores
superiores a los 100 cm.
140
110
0
20
40
60
80
100
120
140
160
DU
CT
IBIL
IDA
D (
cm
)
CA 80/100 CA 80/100
69
Ensayo de punto de ablandamiento
Figura 22: ensayo punto de ablandamiento CA 60/70 y 80/100
Fuente: Propia
Según el Invías, (2013), no se establece un parámetro o rango
mínimo para los de asfaltos convencionales, de igual manera el ensayo
permitió conocer en la figura N°22 al igual que en los ensayos anteriores su
susceptibilidad termina, es decir, su cambio de estado sólido a fluido debido
a variaciones de temperatura, datos importantes para la mezcla del ligante
con el agregado pétreo.
46
52
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53P
UN
TO
DE
AB
LA
ND
AM
IEN
TO
(º
C)
CA 80/100 CA 60/70
70
Punto de ignición y de llama
Figura 23: ensayo de punto de ignición y de llama CA 60/70 y 80/100
Fuente: Propia
Este ensayo permite determinar la temperatura en la cual el asfalto
inicia su proceso de combustión, es por esto que se considera como un
ensayo de seguridad principalmente para las plantas de asfaltos con el fin
de proteger la seguridad de los trabajadores y de la planta, de esta manera
la norma establece que la temperatura mínima de ignición para cualquier
tipo de asfalto es de 230°c teniendo como base dicho valor se puede
considerar que los dos asfaltos ensayados cumplen con los parámetros
establecidos.
71
Contenido de agua
Con el fin de establecer el contenido de agua se implementó la
norma INV E – 704- 13 la cual mediante su metodología permite conocer el
contenido almacenado, se pudo estimar mediante el ensayo de laboratorio
que los contenidos de agua para los dos tipos de CA ensayados presentan
contenidos de agua por debajo de los máximos estimados por la Norma
Invías 2013, de esta manera mediante la figura N° 24 se puede observar
que los CA ensayados minimizaran fenómenos de envejecimiento
prematuro, perdida de adherencia con el agregado pétreo y problemas de
seguridad tanto de operación como de fabricación.
Figura 24: peso específico CA 60/70 y 80/100
Fuente: Propia
72
Tabla 18: Resumen análisis cemento asfáltico 60/70 – 80/100 Resumen análisis cemento asfáltico 60/70 – 80/100
Fuente: Propia
Contenido óptimo de cemento asfáltico
Método de diseño
Para el diseño de una mezcla asfáltica se busca principalmente el
seleccionar una granulometría y un contenido de cemento asfaltico que una
vez mezclados y puestos en terreno cumplan las propiedades para la cual
fue diseñada.
Los métodos de dosificación permiten obtener el contenido óptimo de
cemento asfaltico para una cantidad determinada de agregado pétreo de
acuerdo a las propiedades seleccionadas. Previo al diseño de las mezclas
es importante haber realizado un estudio de los materiales que conforman
la mezcla (agregado y asfalto), con el fin de determinar si son aptos para la
elaboración de mezclas asfálticas. En Colombia el método más utilizado
para las mezclas en caliente es el Método Marshall el cual está basado en
60/70 80/100
Penetración (1/10mm) 64 90 60-70 80-100
Ductilidad (cm) 110 140 100 MIN 100 MIN
Punto de ablandamiento
(°C)52 46 48-54 45-52
Punto de ignición (°C) 306 310 230 MIN 230MIN
CARACTERIZACIÓN CEMENTO ASFÁLTICO
INVIAS 2013Cemento asfáltico 60/70 80/100
Contenido de Agua 0,1 0,11 0,2 MAX 0,2 MAX
73
el empleo de ensayos mecánicos, de esta manera utilizando el método
Marshall y variando los dos tipos de asfaltos a trabajar 60/70 y 80/100 se
evaluó mediante parámetros de estabilidad y flujo Marshall el contenido
óptimo de cemento asfáltico.
Diseño Marshall
Las briqueta para el ensayo Marshall se elaboraron con un peso de
agregado pétreo y asfalto de 1200 gr, con un tipo de granulometría y para
dos tipos de cemento asfaltico 60/70 y 80/100, con una serie de probetas
normalizadas de 101.6 mm (4”) de diámetro por 6.35 mm ( 2 ½”) de alto, las
cuales difieren en el contenido del ligante asfaltico, variando entre un
contenido de asfalto y otro un 0,5%, con el fin de estar por encima y por
debajo del contenido óptimo, de tal manera que los resultados se puedan
graficar en curvas que indiquen el valor óptimo. Cada probeta se compactó
mediante el martillo de compactación Marshall generando una energía tal
de 75 golpes por cada cara.
74
Figura 25: elaboración de briquetas para ensayo Marshall
Fuente: Propia
Figura 26: ensayo Marshall, estabilidad/ flujo
Fuente: Propia
Se elaboraron 5 briquetas para cada contenido de cemento asfáltico
tanto para el CA 60/70 como el 80/100 para un total de 40 ensayos, esto
nos permitió descartar cualquier dato anormal, y registrar el promedio de los
resultados obtenidos. Una vez obtenidos y analizados los resultados se
75
graficaron teniendo en cuenta los parámetros de estabilidad, flujo, vacíos en
la mezcla como referente de contenido optimo y estabilidad/ flujo y vacíos
en el agregado pétreo como variables de correlación del contenido de
cemento asfáltico, como se puede ver en las figuras 27, 28, 29 y 30 y a
partir de ellos establecer gráficamente el contenido óptimo de cemento
asfáltico.
Figura 27: variación de la estabilidad con respecto al contenido de CA
Fuente: Propia
La figura N° 27 de estabilidad Marshall con respecto al contenido de
cemento asfáltico tanto del CA 60/70 como del CA 80/100, muestran una
tendencia creciente de la estabilidad a medida que aumenta el contenido de
cemento asfaltico, pero justo después de un contenido mayor al 5,5% de
CA la tendencia es decreciente disminuyendo la estabilidad con el mismo
aumento del contenido de cemento asfáltico, permitiendo obtener un primer
criterio de contenido óptimo de CA.
76
Sin embargo para porcentajes cercanos a 5,5% de contenidos
asfalticos la estabilidad cumplió por encima de los valores mínimos de
estabilidad establecidos por el articulo 450 Invías 2013 para cada una de
las categorías de transito NT1, NT2 Y NT3, las cuáles deben estar por
encima de 5000 a 15000 N.
Figura 28: variación del flujo con respecto al contenido de CA
Fuente: Propia
Para el caso de la figura Nº 28 del flujo con respecto al contenido de
cemento asfáltico, muestra una disminución de la deformación para
contenidos cercanos a 5,5% de cemento asfaltico y para cantidades
superiores de cemento asfaltico la deformación aumenta por encima de un
5% analizados, por otro lado los valores de flujo correspondientes a
contenidos cercanos a los 5.5% de cemento asfaltico permites ajustarse a
los valores mínimos establecidos por el artículo 450, (Invías, 2013), para
niveles de transito NT1, NT2 y NT3, con valores por debajo de 2 a 4 mm
77
para contenidos cercanos a lo 5.5 % de CA tanto para el 80/100 como para
60/70.
Figura 29: variación de la relación estabilidad/flujo vs. Contenido de cemento asfáltico
Fuente: Propia
Para un análisis más preciso, se involucraron variables de rigidez
como es el caso de la figura N° 29 de estabilidad /flujo Marshall con
respecto al contenido de cemento asfáltico tanto del CA 60/70 como del CA
80/100, muestran una tendencia creciente de la rigidez a medida que
aumenta el contenido de cemento asfáltico, pero justo después de un
contenido mayor al 5,5% de CA la tendencia es decreciente, disminuyendo
la rigidez con el mismo aumento del contenido de cemento asfáltico, para
termino de diseño los valores máximos reportados en el análisis de
estabilidad/flujo no superan los máximos permitidos entre el 2 y 4 kN/mm
para niveles de transito NT1, NT2, y NT3 del artículo 450, (Invías, 2013).
78
Figura 30: variación de vacíos en el agregado pétreo con respecto al contenido de CA
Fuente: Propia
Mediante la norma ASTM D 1559 fue posible determinar la densidad
Bulk, Raice y el porcentaje de vacíos para cada serie de muestras
asfálticas, mediante el cálculo y análisis de los diferentes pesos y
volúmenes, de esta manera mediante la Figura 30 y 31 es posible
determinar una disminución de los vacíos en los agregados para valores
cercanos a 5.5% de CA, con un incremento elevado a medida que se
incorpora CA, en términos de diseño podemos determinar que los valores
son muy cercanos al cumplimiento del artículo 450, (Invías, 2013), donde
establece valores inferiores o iguales al 16% para niveles de tránsito NT3, si
bien la mezcla no se ajusta a los parámetros exigidos, el porcentaje de
variación en relativamente bajo para descartar los resultados obtenidos.
Para el caso de los vacíos en la mezcla refleja una disminución de
los vacíos para contenidos comprendidos entre los 6.5% de CA y para
79
cantidades menores, incrementos comprendidos entre el 20 y el 60%, sin
embargo para los resultados obtenidos y mediante las especificaciones 450,
(Invías, 2013), los valores no sobrepasan los máximos obtenidos
comprendidos entre el 3 y 7% para niveles de transito NT1, NT2 y NT3.
Figura 31: variación de los vacíos en la mezcla con respecto al contenido de CA
Fuente: Propia
Modificación de la mezcla asfáltica mediante la incorporación de GCR por vía
húmeda
Asfaltos modificados
A fin de obtener un mejor comportamiento en las mezclas asfálticas y
obtener una mayor vida útil, se han desarrollado técnicas de modificación teniendo
como objetivo principal el obtener una mezcla capaz de resistir la acción conjunta
del tránsito y el clima, mejorando sus propiedades mecánicas y enfatizando en la
durabilidad y estabilidad de las mezclas.
80
Ésta técnica de modificación incluye la incorporación de polímeros, entre los
más utilizados están los plastómeros [ETA] (Etileno acetato de vinilo), los
elastómeros [SBS] (estireno - butadieno- estireno) y el caucho molido más
conocidos como [GCR], este último puede ser fabricado o puede ser el resultado
de neumáticos en desuso, y puede ser incorporado a la mezcla asfáltica de dos
maneras, por vía seca como porción del agregado fino o por vía húmeda el cual se
modifica directamente con el cemento asfaltico creando una mezcla modificada
conocida como asfalto - caucho.
De esta manera teniendo como respaldo las especificaciones técnicas bajo
resolución 3841 del 5 de septiembre de 2011, para la aplicación del grano de
caucho reciclado [GCR] en mezclas asfálticas en caliente por vía húmeda y los
estudios de mejoras de mezclas asfálticas suministrados por el [IDU], la alcaldía
mayor de Bogotá y la universidad de los Andes, se procedió a modificar los
ligantes asfálticos 60/70 y 80/100 con (GCR) como agente modificador.
Características del grano de caucho reciclado (GCR)
Para modificar el cemento asfáltico por vía húmeda, el porcentaje de GCR
sobre el peso del ligante varía entre el 10 y el 20%, este porcentaje depende
principalmente del ligante asfáltico a emplear y para ello fue necesario establecer
el contenido óptimo de GCR, el cual para efectos prácticos se asumió un 13%
para el ligante 60/70 y un 15% para el ligante 80/100 teniendo como respaldo los
estudios realizados por la Alcaldía Mayor de Bogotá y el Instituto de Desarrollo
Urbano – [IDU], (2002).
81
De acuerdo a las especificaciones técnicas, el [GCR] producto del troceado
de llantas deberá ser uniforme y libre de metal y fibras textiles y tendrá un tamaño
inferior a 595 μm pasante del tamiz N° 30, en la tabla N° 19 se muestra la
granulometría de [GCR] utilizada para modificar el ligante asfáltico.
Tabla 19: Granulometría de GCR a emplear para modificar el CA Granulometría de GCR a emplear para modificar el CA
Fuente: (IDU, 2011)
Incorporación del GCR al ligante asfaltico
Con ayuda de las gráficas 1 y 2 fue posible establecer el contenido
óptimo de cemento asfáltico, que mezclado con la granulometría
especificada garantizan en teoría una estructura de pavimento con mejores
características mecánicas. De esta manera, obteniendo un porcentaje
óptimo del ligante del 5.5% en peso del agregado pétreo y el contenido
óptimo de [GCR], correspondiente al 13% y el 15% del peso del ligante
60/70 y 80/100 respectivamente, se procede a modificar el ligante por vía
húmeda de la siguiente manera.
Metodología
El proceso de modificación del ligante asfáltico se realizó calentando
4.950gr de ligante a una temperatura de 140 °C para una primera serie de
ensayos, una vez incorporado el GCR se aumentó la temperatura a 160°C,
con 429 gr de [GCR] equivalente al (13%), para el 60/70 por un tiempo de 1
µm Nº
595 30 99,9
297 50 7,3
74 200 1,3
TAMIZ PORCENTAJE
QUE PASA
82
hora y de igual manera para el ligante 80/100 con un contenido de 495 gr
de [GCR] equivalente al (15%) por una hora, ya que según la experiencia y
literatura revisada, han demostrado que el caucho reacciona con el
cemento asfáltico entre 45 y 90 minutos aproximadamente.
Figura 32: grano de caucho reciclado
Fuente: propia
Figura 33: ligantes asfáltico sin modificar
Fuente: propia
83
Figura 34: incorporación del GCR al ligante asfáltico
Fuente: propia
Con el fin de mantener las condiciones óptimas de temperatura, tanto
para la mezcla como para el cemento asfáltico empleado, con la ayuda de
un termómetro cuadrante medidor de bolsillo en acero inoxidable, se
mantuvo la temperatura constante con el fin de evitar sobrecalentamientos
que afectaran el ligante, ya que según experiencia y literatura revisada el
caucho reacciona con el ligante en un intervalo de temperatura entre 150 y
200°c. La incorporación del [GCR] y la agitación de la mezcla se realizaron
de forma manual, manteniendo siempre una energía de agitación constante
a fin de evitar la formación de grumos y garantizar su homogeneidad.
84
Figura 35: calentamiento del CA modificado con GCR
Fuente: propia
Figura 36: toma de temperatura del CA modificada con GCR
Fuente: propia
85
Intervalos de temperatura de compactación para mezclas modificadas con
GCR
Una vez el asfalto se modificó con el [GCR] por vía húmeda, teniendo en
cuenta las variables de temperatura, velocidad de agitación y tiempo de reacción,
se procedió a mezclar el asfalto modificado, tanto el 60/70 como el 80/100, con el
agregado pétreo, teniendo en cuenta que el porcentaje de cemento asfáltico con
respecto al peso total del agregado, que fue del 5,5%, lo que significa que para el
peso de 1200 gr de la muestra, el CA es equivalente a 66gr de cemento asfáltico
como se puede ver en las figuras N° 37 y 38.
Figura 37: contenido óptimo de CA modificado con GCR para el agregado pétreo
Fuente: propia
86
Figura 38: mezcla del CA modificado con GCR con el agregado pétreo
Fuente: propia
Una vez se incorporaron los dos asfaltos modificados al agregado pétreo,
de acuerdo a los contenidos óptimos calculados con anterioridad, se procedió a
mezclarlos a una temperatura constante con el fin de que todos los agregados
queden completamente cohesionados. De esta manera se inició la elaboración de
las briquetas, las cuales se compactaron a temperaturas de 150, 140, 130, 120 y
110°C, con el fin de evaluar el comportamiento mecánico de la mezcla con
parámetros de estabilidad y relación estabilidad - flujo con respecto a la
disminución de temperatura, para cada una de las temperaturas se fabricaron 5
unidades de briquetas con el fin de obtener el promedio de cada una de las
temperaturas ensayadas para cada criterio a analizado.
87
Figura 39: mezcla del CA modificado con el agregado pétreo
Fuente: propia
Figura 40: elaboración de briquetas para compactación
Fuente: propia
88
Figura 41: compactación de la mezcla modificada con GCR
Fuente: propia
Figura 42: briqueta compactada para ensayos de estabilidad/ flujo, Marshall
Fuente: propia
Análisis de resultados
El análisis de resultados se refiere a la ejecución de los ensayos Marshall
con las diferentes temperaturas de compactación para los dos tipos de asfaltos, se
registraron 5 ensayos para cada una de las temperaturas y asfaltos, con el fin de
tener el promedio de los resultados para cada uno de los intervalos de
89
temperatura, para un total de 50 ensayos, a continuación se analizan los
resultados obtenidos en los intervalos de temperatura ensayados.
Estabilidad Marshall
En la figura N° 43 se relacionan los resultados obtenidos con
respecto de la estabilidad al disminuir la temperatura de compactación en
intervalos de 150, 140, 130, 120 y 110°C logrando observar que el mejor
comportamiento de estabilidad en la mezcla se presenta cuando la
temperatura de compactación es cercana a los 140°C con una estabilidad
de 1700 y 1800 kN equivalente a los 16.700 y 17.640 N, que de acuerdo a
las especificaciones Invías 2013 cumple con los mínimos para cada una de
las categorías de transito NT1, NT2 Y NT3. Es posible identificar en la
gráfica que con pequeñas variaciones de temperaturas la mezcla
experimenta caídas altas de estabilidad, de hasta 350Kg con bajas de
temperatura de compactación de 10ºC.
90
Figura 43: variación de la estabilidad con respecto a la T (°C) de compactación
Fuente: propia
En un primer análisis correspondiente de estabilidad con respecto a
los dos cementos asfálticos ensayados, se observa que las dos mezclas
asfálticas presentan la mejor estabilidad con valores comprendidos entre los
1.750 y 1.800 Kg con temperaturas de compactación cercanas a los 140 °C
y con disminución representativa de la estabilidad para temperaturas de
compactación inferiores y/o superiores a los 140°C y una caída drástica de
la estabilidad con caídas de temperatura cercanas a los 30ºC de hasta el
29.41%.
La figura Nº 43 permite comparar la diferencia de estabilidad de las
mezclas convencionales, con respecto a la modificada GCR, mostrando un
incremento para los cementos asfalticos 60/70 y 80/100 respectivamente
entre el 13,88 y 20%.
Relación Estabilidad – Flujo.
La relación estabilidad-flujo nos permite establecer el grado de
fragilidad o de ductilidad de una mezcla asfáltica, en donde se puede
91
presentar figuración temprana o ahuellamiento prematuro, respectivamente.
En la figura N° 41 se presenta el análisis correspondiente a los resultados
de relación estabilidad-flujo variando la temperatura de compactación.
Figura 44: variación de la E/F con respecto a la T(°C) de compactación del CA
Fuente: propia
Se observa que la variación de la temperatura de compactación
representa de igual manera una variación en la relación estabilidad - flujo en
donde es evidente que a temperaturas superiores o inferiores a los 140°C la
relación estabilidad -flujo empieza a decaer, se puede observar también que
el mejor comportamiento de estabilidad-flujo está comprendido entre los
400 y 425 Kg/mm para temperaturas de compactación cercanas a los
140°C. Por otro lado la figura Nº 44 permite comparar de una manera
práctica la diferencia de estabilidad/flujo de las mezclas convencionales,
con respecto a las modificadas con [GCR], mostrando un incremento del
10% para el CA 60/70 de la estabilidad/flujo y para el CA 80/100 no
presento variación alguna.
92
Figura 45: densidad Bulk vs T (°C) de compactación del CA
Fuente: propia
Figura 46: vacíos (%) vs T (°C) de compactación del CA
Fuente: propia
Las figuras N° 45 y 46 permitieron analizar las características de
densidad y vacíos en la mezcla, se logró determinar gráficamente una
relación inversamente proporcional de la densidad con respecto al
porcentaje de vacíos de acuerdo a la temperatura de compactación,
93
encontrando que a medida que disminuye la temperatura de compactación
la densidad disminuye y el porcentaje de vacíos aumenta
considerablemente para los dos tipos de mezclas asfálticas ensayadas.
Según el Invías, (2013), se establecen usualmente densidades que
permitan acomodar el menor número posibles de vacíos; preferiblemente
menores al 6% ya que si los porcentajes de vacíos son elevados, permitirá
el pasaje de agua y aire y causar deterioro, y por otro lado densidades altas
con el fin de obtener un rendimiento duradero el pavimento.
En las figuras N° 45 y 46 se puede observar con respecto a las
mezclas convencionales un aumento en los vacíos y una disminución de la
densidad entre el 2 y el 4% con respecto a las mezclas convencionales,
manteniendo los requerimientos establecidos, (Invías, 2013).
94
Conclusiones y recomendaciones
Conclusiones
La incorporación de grano de caucho reciclado [GCR] proporciona
propiedades mecánicas favorables a las mezclas asfálticas, con respecto a las
mezclas convencionales, mejorando la resistencia al fisuramiento por fatiga,
mejorando la susceptibilidad térmica y mitigando en gran parte el ahuellamiento
del pavimento a altas temperaturas, de esta manera aumenta la vida útil, reduce la
contaminación, preserva al medio ambiente y disminuye en términos de costo los
mantenimientos y reparaciones periódicas.
Fue posible establecer gráficamente mediante la variación de temperatura
de compactación, que las mezclas asfálticas modificadas mediante [GCR],
generan una alta viscosidad y mayores temperaturas de compactación con
respecto a mezclas convencionales, razón por la cual requerirá mayor energía de
fabricación y equipos especiales para su fabricación y almacenamiento, lo que
implicaría mayores costos iniciales de fabricación y compactación en obra de las
mezclas asfálticas modificadas.
Tras realizar cada uno de los ensayos a los agregados pétreos teniendo en
cuenta las especificaciones Invías 2013, se determinó el cumplimiento total en
cada uno de los ensayos ejecutados, lo que nos permite concluir que el material
extraído de la ronda del rio Coello (Tolima) y suministrado por Concrescol S.A,
cumple en términos de durabilidad, textura y resistencia mecánica las
especificaciones mínimas como agregado pétreo en la implementación de mezclas
asfálticas, permitiendo a la mezcla asfáltica y ensayos establecidos, minimizar
considerablemente fenómenos comunes en las mezclas asfálticas como el
95
ahuellamiento, canalización, fisuras tempranas y fatiga, entre otros fenómenos
comunes en mezclas asfálticas convencionales.
El material suministrado y extraído del rio Coello se ajustó a la
granulometría establecida por las especificaciones técnicas, para la aplicación de
mezclas asfálticas modificadas con [GCR], resolución 3841 granulometría (tipo 3),
modificando la composición de los agregados pétreos recibido en laboratorio,
tomando como referencia los valores promedios de los límites superiores e
inferiores, correspondientes a la franja granulométrica (tipo3), permitiendo de esta
manera ejecutar el diseños Marshall y los ensayos correspondientes a la variación
de temperatura de la mezcla densa en caliente (MDC).
El estudio evaluó en laboratorio, la influencia en la disminución de la
temperatura de compactación sobre la resistencia mecánica bajo carga
monotónica, de mezclas (MDC) modificadas por vía húmeda con grano de caucho
reciclado de neumáticos [GCR]. El análisis reporto que bajo las condiciones
climáticas de la ciudad de Bogotá, al experimentar bajas de temperatura de
compactación de 30ºC con respecto a la de referencia, se experimenta una
disminución lineal de la resistencia con hasta en un 29% y aumentó la
deformación de las mezclas asfálticas aumentando fenómenos comunes en
mezclas convencionales, como las fisuras por fatiga térmica y por carga, junto con
fenómenos como el ahuellamiento entre otros factores comunes en mezclas
convencionales.
La disminución de temperatura en la mezcla asfáltica con 30ºC por debajo
de la temperatura de referencia, evidencia una relación inversamente proporcional
de la densidad con respecto a los vacíos de la mezcla, con una disminución en la
96
densidad del 2,17%, y un aumento de los vacíos de hasta el 36,6% con un
porcentaje de vacíos final del 5,9%, a pesar del incremento de vacíos en la
mezcla, el porcentaje de vacíos no sobrepasa los límites exigidos por las
especificaciones Invías 2013 donde establece densidades que permitan acomodar
el menor número posible de vacíos menores al 6%, esto permite concluir que a
pesar de la disminución de temperatura de compactación en mezclas modificadas
y la disminución de la densidad de la mezcla, la mezcla mantendrá la capacidad
de resistir el deterioro y envejecimiento temprano por oxidación del ligante.
Los análisis de mezclas modificadas con GCR y compactadas con
disminución de las temperaturas entre 150°C y 110°C mediante el sistema
Marshall, permitieron conocer en laboratorio y mediante el análisis gráfico el
comportamiento estabilidad, flujo, (E/F) conocido para algunos investigadores
como la rigidez Marshall, presentando una caída de hasta el 42% con respecto a
la temperatura de compactación de referencia, generando a su vez que el
pavimentos se vuelva inestable, no pueda mantener su forma y lisura bajo cargas
repetidas de tránsito, desarrollando ahuellamiento, ondulaciones y otras señas que
indican cambios en la mezcla.
Por medio del estudio de mezclas modificadas con [GCR] fue posible
comparar gráficamente medidas de estabilidad y estabilidad/flujo con respecto a
mezclas convencionales, determinando incrementos del 15% en variables de
estabilidad y estabilidad flujo en mezclas modificadas para una misma temperatura
de compactación 140º, temperatura recomendada por el ensayo de la curva
geológica de cementos asfalticos 60/70 y 80/100 lo que en un primer plano nos
puede establecer parámetros para una temperatura de compactación adecuada
97
con la cual se mantenga características de estabilidad y flujo adecuadas,
mitigando la presencia de factores asociados a la fatiga y ahuellamiento, entre
otros, fenómenos presentes en mezclas convencionales.
Recomendaciones para trabajos futuros
Las conclusiones reportadas en el presente estudio son derivadas de
estudios ejecutados en el laboratorio, por lo anterior se hace necesaria una futura
investigación que evalúe y correlacione este estudio con mediciones obtenidas en
campo. Así mismo, se prevé una futura fase experimental para evaluar en
laboratorio, propiedades mecánicas bajo carga cíclica como módulo resiliente,
leyes de fatiga y resistencia a la deformación permanente que amplíen en estado
del conocimiento en la influencia y comportamiento de mezclas modificadas con
[GCR].
Se recomienda que para mantener la línea de investigación, los agregados
pétreos se ajusten a las características, procedente de las rondas del rio Coello
(Tolima), suministrado por Concrescol S.A, especificaciones mínimas exigidas por
instituto nacional de vías – Invías, (2013) y escala granulométrica tipo 3 de las
especificaciones de la resolución 3841 del instituto de desarrollo Urbano [IDU],
para la aplicación en mezclas asfálticas modificadas con grano de caucho
reciclado [GCR].
Se sugiere extender el estudio de mezclas asfálticas modificadas con [GCR]
para su aplicación en la ciudad de Bogotá, mediante pruebas a escala real de los
resultados obtenidos en laboratorio, como el empleo de carrusel de fatiga y otros
métodos de campo con el objetivo de determinar con mayor precisión los
98
beneficios que aporta la incorporación del [GCR] a las mezclas asfálticas que
proporcionen ventajas económicas y técnicas.
Se recomienda que para trabajos futuros relacionados con las temperaturas
de compactación de mezclas asfálticas convencionales y modificadas con grano
de caucho reciclado [GCR], se realicen comparaciones variando las temperaturas
de compactación de ambas mezclas y no sólo de las que están modificadas con
[GCR].
99
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101
Anexos
Ensayo Marshall
Contenido de Vacíos CA 80/100
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,0 1187 673 1193 2,283 82,77 2,42 5,76 11,47 17,23
6,5 5,0 1190 675 1192 2,302 83,46 2,42 4,97 11,57 16,54
6,5 5,0 1195 676 1197 2,294 83,17 2,42 5,31 11,53 16,83
6,5 5 1198 675 1201 2,278 82,58 2,42 5,97 11,45 17,42
6,5 2,289 83,00 2,42 5,50 11,50 17,00
CA 80-100 (5.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,3 5,5 1165 671 1169 2,339 84,38 2,40 2,69 12,93 15,62
6,5 5,5 1183 679 1185 2,338 84,33 2,40 2,75 12,92 15,67
6,5 5,5 1176 675 1178 2,338 84,33 2,40 2,75 12,92 15,67
6,5 5,5 1190 670 1192 2,280 82,23 2,40 5,17 12,60 17,77
6,43333333 2,324 83,81 2,40 3,34 12,84 16,19
CA 80-100 (5.5%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,4 6 1161 658 1163 2,299 82,48 2,39 3,65 13,86 17,52
6,5 6 1203 686 1204 2,322 83,32 2,39 2,67 14,00 16,68
6,5 6 1196 678 1197 2,304 82,68 2,39 3,43 13,90 17,32
6,5 6 1183 670 1185 2,297 82,41 2,39 3,73 13,85 17,59
6,475 2,306 82,72 2,39 3,37 13,90 17,28
CA 80-100 (6.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 6,5 1171 659 1173 2,278 81,30 2,37 3,81 14,88 18,70
6,5 6,5 1204 688 1205 2,329 83,11 2,37 1,68 15,21 16,89
6,5 6,5 1191 675 1193 2,299 82,05 2,37 2,93 15,02 17,95
6,5 6,5 1194 672 1196 2,279 81,32 2,37 3,80 14,89 18,68
6,5 2,296 81,95 2,37 3,05 15,00 18,05
CA 80-100 (6.5%)
102
Tabla resumen
CONTENIDO DE VACIOS CA 60/70
CA [%] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
5,0 2,289 5,50 17,00
5,5 2,324 3,34 16,19
6,0 2,306 3,37 17,28
6,5 2,296 3,05 18,05
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,993
2,62
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,0 1192 678 1195 2,306 83,60 2,42 4,81 11,59 16,40
6,5 5,0 1186 675 1189 2,307 83,67 2,42 4,74 11,59 16,33
6,5 5,0 1179 673 1182 2,316 83,99 2,42 4,37 11,64 16,01
6,5 5,0 1181 672 1183 2,311 83,80 2,42 4,58 11,61 16,20
6,5 2,310 83,76 2,42 4,63 11,61 16,24
CA 60-70 (5.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,6 5,5 1182 680 1185 2,341 84,42 2,40 2,64 12,94 15,58
6,6 5,5 1174 665 1176 2,297 82,87 2,40 4,43 12,70 17,13
6,6 5,5 1194 685 1196 2,337 84,28 2,40 2,81 12,92 15,72
6,6 5,5 1198 688 1201 2,335 84,23 2,40 2,86 12,91 15,77
6,6 2,327 83,95 2,40 3,19 12,87 16,05
CA 60-70 (5.5%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 6 1180 676 1181 2,337 83,83 2,39 2,08 14,09 16,17
6,5 6 1186 680 1187 2,339 83,93 2,39 1,97 14,11 16,07
6,5 6 1189 676 1190 2,313 82,99 2,39 3,06 13,95 17,01
6,5 6 1179 674 1180 2,330 83,60 2,39 2,35 14,05 16,40
6,50 2,330 83,59 2,39 2,36 14,05 16,41
CA 60-70 (6.0%)
103
Tabla resumen
Contenido óptimo de CA 80/100
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,6 6,5 1192 679 1194 2,315 82,60 2,37 2,28 15,12 17,40
6,6 6,5 1197 680 1200 2,302 82,15 2,37 2,81 15,04 17,85
6,6 6,5 1201 682 1202 2,310 82,42 2,37 2,49 15,09 17,58
6,6 6,5 1190 682 1192 2,333 83,27 2,37 1,49 15,24 16,73
6,60 2,315 82,61 2,37 2,27 15,12 17,39
CA 60-70 (6.5%)
CA [%] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
5,0 2,310 4,63 16,24
5,5 2,327 3,19 16,05
6,0 2,330 2,36 16,41
6,5 2,315 2,27 17,39
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,995
2,62
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
60,9 1248,60 190 4,83 258,72
75,15 1540,76 180 4,57 337,00
80,23 1644,91 175 4,45 370,06
82,73 1696,17 170 4,32 392,81
75,1 1539,73 180 4,57 336,77
74,82 1534,04 179,00 4,55 339,07
CA 80-100 (5.0%)Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
88,7 1818,57 170 4,32 421,16
85,22 1747,22 175 4,45 393,08
89 1824,72 170 4,32 422,58
86,68 1777,15 165 4,19 424,04
86,1 1765,26 175 4,45 397,13
87,14 1786,58 171,00 4,34 411,60
CA 80-100 (5.5%)
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
55,71 1142,19 190 4,83 236,67
53,25 1091,76 225 5,72 191,03
69,15 1417,75 200 5,08 279,08
72,16 1479,46 195 4,95 298,70
65,2 1336,76 210 5,33 250,61
63,09 1293,58 204,00 5,18 251,22
CA 80-100 (6.0%)
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
55,6 1139,94 200 5,08 224,40
57,8 1185,04 200 5,08 233,28
61,1 1252,70 190 4,83 259,57
55,8 1144,04 210 5,33 214,48
56,5 1158,39 210 5,33 217,17
57,36 1176,02 202,00 5,13 229,78
CA 80-100 (6.5%)
CA [%] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm]
5,0 1534,04 339,07 1477,28 326,53
5,5 1786,58 411,60 1720,48 396,37
6,0 1293,58 251,22 1245,72 241,93
6,5 1176,02 229,78 1132,51 221,28
Corregido
104
Contenido óptimo de CA 60/70
Estabilidad Vs % de CA
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
81,26 1666,03 180 4,57 364,40
83,16 1704,98 185 4,70 362,84
79,97 1639,58 190 4,83 339,74
85,19 1746,60 175 4,45 392,94
82,5 1691,45 185 4,70 359,96
82,42 1689,73 183,00 4,65 363,97
CA 60-70 (5.0%)
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
80,23 1644,91 165 4,19 392,49
83,1 1703,75 170 4,32 394,57
89,95 1844,20 165 4,19 440,04
90,41 1853,63 160 4,06 456,11
90,5 1855,47 165 4,19 442,73
86,84 1780,39 165,00 4,19 425,19
CA 60-70 (5.5%)
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
75,71 1552,24 190 4,83 321,64
78,2 1603,29 195 4,95 323,70
77,16 1581,97 195 4,95 319,40
70,99 1455,47 200 5,08 286,51
76,01 1558,39 195 4,95 314,64
75,61 1550,27 195,00 4,95 313,18
CA 60-70 (6.0%)
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
67,6 1385,97 200 5,08 272,83
67,7 1388,02 210 5,33 260,22
65,89 1350,91 210 5,33 253,26
69,71 1429,23 190 4,83 296,15
65,67 1346,40 210 5,33 252,42
67,31 1380,10 204,00 5,18 266,98
CA 60-70 (6.5%)
CA [%] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm]
5,0 1689,73 363,97 1617,07 348,32
5,5 1780,39 425,19 1714,52 409,45
6,0 1550,27 313,18 1492,91 301,59
6,5 1380,10 266,98 1329,04 257,10
Corregido
105
Estabilidad flujo Vs % CA
Flujo Vs % CA
106
Vacíos en la mezcla Vs % CA
Vacíos en el Agregado Vs % CA
107
Contenido de Vacíos CA 80/100
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,0 1189 670 1191 2,282 82,75 2,42 5,67 11,58 17,25
6,5 5,0 1192 660 1195 2,228 80,79 2,42 7,90 11,31 19,21
6,5 5,0 1195 662 1197 2,234 80,99 2,42 7,67 11,34 19,01
6,5 5 1198 660 1202 2,210 80,15 2,42 8,63 11,22 19,85
6,5 2,239 81,17 2,42 7,47 11,36 18,83
CA 80-100 (5.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1205 674 1207 2,261 81,54 2,40 5,83 12,62 18,46
6,5 5,5 1203 673 1205 2,261 81,56 2,40 5,81 12,63 18,44
6,5 5,5 1196 668 1200 2,248 81,09 2,40 6,36 12,55 18,91
6,5 5,5 1197 675 1200 2,280 82,24 2,40 5,03 12,73 17,76
6,5 2,263 81,61 2,40 5,76 12,63 18,39
CA 80-100 (5.5%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 6 1208 688 1210 2,314 83,03 2,38 2,88 14,10 16,97
6,5 6 1193 673 1200 2,264 81,22 2,38 4,99 13,79 18,78
6,5 6 1202 680 1209 2,272 81,52 2,38 4,64 13,84 18,48
6,5 6 1200 682 1205 2,294 82,32 2,38 3,70 13,98 17,68
6,5 2,286 82,02 2,38 4,05 13,93 17,98
CA 80-100 (6.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 6,5 1186 675 1189 2,307 82,34 2,36 2,43 15,23 17,66
6,5 6,5 1183 670 1185 2,297 81,98 2,36 2,87 15,16 18,02
6,5 6,5 1196 676 1197 2,296 81,92 2,36 2,93 15,15 18,08
6,5 6,5 1198 676 1200 2,286 81,59 2,36 3,32 15,09 18,41
6,5 2,297 81,96 2,36 2,89 15,16 18,04
CA 80-100 (6.5%)
CA [%] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
5,0 2,239 7,47 18,83
5,5 2,263 5,76 18,39
6,0 2,286 4,05 17,98
6,5 2,297 2,89 18,04
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,985
2,62
108
Contenido de Vacíos CA 60/70
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,0 1176 670 1179 2,310 83,77 2,42 4,50 11,73 16,23
6,6 5,0 1181 672 1184 2,307 83,64 2,42 4,65 11,71 16,36
6,5 5,0 1192 680 1195 2,315 83,92 2,42 4,33 11,75 16,08
6,5 5,0 1198 680 1199 2,308 83,70 2,42 4,59 11,72 16,30
6,525 2,310 83,76 2,42 4,52 11,73 16,24
CA 60-70 (5.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1188 678 1191 2,316 83,53 2,40 3,54 12,93 16,47
6,5 5,5 1191 680 1194 2,317 83,58 2,40 3,49 12,94 16,42
6,5 5,5 1199 682 1202 2,306 83,17 2,40 3,96 12,87 16,83
6,5 5,5 1201 680 1203 2,296 82,83 2,40 4,35 12,82 17,17
6,5 2,309 83,27 2,40 3,83 12,89 16,73
CA 60-70 (5.5%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 6 1172 670 1174 2,325 83,43 2,38 2,40 14,16 16,57
6,5 6 1176 671 1177 2,324 83,38 2,38 2,46 14,16 16,62
6,5 6 1180 670 1182 2,305 82,69 2,38 3,27 14,04 17,31
6,5 6 1183 669 1184 2,297 82,41 2,38 3,59 13,99 17,59
6,50 2,313 82,98 2,38 2,93 14,09 17,02
CA 60-70 (6.0%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 6,5 1190 680 1193 2,320 82,78 2,36 1,91 15,31 17,22
6,5 6,5 1199 676 1201 2,284 81,50 2,36 3,43 15,07 18,50
6,5 6,5 1191 670 1194 2,273 81,11 2,36 3,89 15,00 18,89
6,5 6,5 1201 685 1203 2,319 82,74 2,36 1,96 15,30 17,26
6,50 2,299 82,03 2,36 2,80 15,17 17,97
CA 60-70 (6.5%)
CA [%] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
5,0 2,310 4,52 16,24
5,5 2,309 3,83 16,73
6,0 2,313 2,93 17,02
6,5 2,299 2,80 17,97
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,989
2,62
109
Variación de temperatura mezcla asfáltica CA 80/70
Variación de temperatura mezcla asfáltica CA 80/70
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
79,36 1627,08 160 4,06 400,36
73,2 1500,78 170 4,32 347,56
80,16 1643,48 165 4,19 392,14
82,21 1685,51 165 4,19 402,17
79 1619,69 165 4,19 386,47
78,79 1615,31 165,00 4,19 385,74
CA 80-100 (5.5%) - 140°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
78,22 1603,70 160 4,06 394,61
79,63 1632,61 165 4,19 389,55
75,5 1547,94 170 4,32 358,48
74,4 1525,38 170 4,32 353,26
70,9 1453,62 175 4,45 327,02
75,73 1552,65 168,00 4,27 364,59
CA 80-100 (5.5%) - 130°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
75,62 1550,40 155 3,94 393,80
77,21 1582,99 160 4,06 389,52
73,4 1504,88 170 4,32 348,51
72,32 1482,74 170 4,32 343,39
71,1 1457,72 170 4,32 337,59
73,93 1515,75 165,00 4,19 362,56
CA 80-100 (5.5%) - 120°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
73,12 1499,14 170 4,32 347,18
70,15 1438,25 175 4,45 323,57
68,4 1402,37 180 4,57 306,73
69,76 1430,25 175 4,45 321,77
67,3 1379,82 180 4,57 301,80
69,75 1429,96 176,00 4,47 320,21
CA 80-100 (5.5%) - 110°C
T [°C] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm]
140,0 1615,31 385,74 1555,54 371,47
130,0 1552,65 364,59 1495,20 351,10
120,0 1515,75 362,56 1459,66 349,15
110,0 1429,96 320,21 1377,06 308,36
Corregido
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
83,1 1703,75 160 4,06 419,23
81,36 1668,08 165 4,19 398,01
85,21 1747,01 155 3,94 443,74
83,4 1709,91 150 3,81 448,79
83,4 1709,91 155 3,94 434,32
83,29 1707,73 157,00 3,99 428,82
CA 60-70 (5.5%) - 140°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
84,16 1725,49 150 3,81 452,88
85,29 1748,65 155 3,94 444,16
80,1 1642,25 165 4,19 391,85
81,67 1674,44 170 4,32 387,78
79,89 1637,94 170 4,32 379,33
82,22 1685,75 162,00 4,11 411,20
CA 60-70 (5.5%) - 130°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
80,16 1643,48 160 4,06 404,40
82,63 1694,12 155 3,94 430,31
79,98 1639,79 170 4,32 379,76
80,2 1644,30 165 4,19 392,34
78,87 1617,03 165 4,19 385,83
80,37 1647,74 163,00 4,14 398,53
CA 60-70 (5.5%) - 120°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
77,6 1590,99 170 4,32 368,46
79,25 1624,82 165 4,19 387,69
76,78 1574,18 170 4,32 364,56
77,9 1597,14 175 4,45 359,31
79,24 1624,61 170 4,32 376,24
78,15 1602,35 170,00 4,32 371,25
CA 60-70 (5.5%) - 110°C
T [°C] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm]
140,0 1707,73 428,82 1610,39 404,38
130,0 1685,75 411,20 1623,38 395,99
120,0 1647,74 398,53 1553,82 375,81
110,0 1602,35 371,25 1543,06 357,52
Corregido
110
Contenido de Vacíos CA 80/100
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,3 5,5 1165 671 1169 2,339 85,03 2,39 2,04 12,93 14,97
6,5 5,5 1183 679 1185 2,338 84,98 2,39 2,10 12,92 15,02
6,5 5,5 1176 675 1178 2,338 84,98 2,39 2,10 12,92 15,02
6,5 5,5 1190 670 1192 2,280 82,86 2,39 4,54 12,60 17,14
6,433333333 2,324 84,46 2,39 2,70 12,84 15,54
CA 80-100 (5.5%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1193 676 1196 2,294 83,39 2,39 3,93 12,68 16,61
6,5 5,5 1198 678 1200 2,295 83,42 2,39 3,90 12,69 16,58
6,5 5,5 1189 675 1192 2,300 83,59 2,39 3,70 12,71 16,41
6,5 5,5 1186 674 1188 2,307 83,86 2,39 3,38 12,75 16,14
6,5 2,299 83,56 2,39 3,73 12,71 16,44
CA 80-100 (5.5%) - 130°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1188 675 1190 2,307 83,84 2,39 3,41 12,75 16,16
6,5 5,5 1191 675 1193 2,299 83,57 2,39 3,72 12,71 16,43
6,5 5,5 1196 676 1199 2,287 83,12 2,39 4,24 12,64 16,88
6,5 5,5 1188 673 1190 2,298 83,52 2,39 3,78 12,70 16,48
6,5 2,298 83,51 2,39 3,79 12,70 16,49
CA 80-100 (5.5%) - 120°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1197 678 1199 2,298 83,51 2,39 3,79 12,70 16,49
6,5 5,5 1186 670 1189 2,285 83,06 2,39 4,31 12,63 16,94
6,5 5,5 1189 673 1191 2,295 83,43 2,39 3,88 12,69 16,57
6,5 5,5 1182 668 1184 2,291 83,26 2,39 4,08 12,66 16,74
6,5 2,292 83,31 2,39 4,02 12,67 16,69
CA 80-100 (5.5%) - 110°C
T [°C] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
140,0 2,324 2,70 15,54
130,0 2,299 3,73 16,44
120,0 2,298 3,79 16,49
110,0 2,292 4,02 16,69
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,995
2,60
111
Contenido de Vacíos CA 60/70
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,6 5,5 1182 680 1185 2,341 85,07 2,39 1,99 12,94 14,93
6,6 5,5 1174 665 1176 2,297 83,50 2,39 3,80 12,70 16,50
6,6 5,5 1194 685 1196 2,337 84,93 2,39 2,16 12,92 15,07
6,6 5,5 1198 688 1201 2,335 84,88 2,39 2,21 12,91 15,12
6,6 2,327 84,60 2,39 2,54 12,87 15,40
CA 60-70 (5.5%)
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1191 680 1194 2,317 84,22 2,39 2,97 12,81 15,78
6,5 5,5 1198 681 1199 2,313 84,06 2,39 3,16 12,78 15,94
6,5 5,5 1186 675 1188 2,312 84,03 2,39 3,19 12,78 15,97
6,5 5,5 1180 672 1182 2,314 84,10 2,39 3,12 12,79 15,90
6,5 2,314 84,10 2,39 3,11 12,79 15,90
CA 60-70 (5.5%) - 130°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,6 5,5 1183 670 1186 2,293 83,33 2,39 4,00 12,67 16,67
6,6 5,5 1199 675 1201 2,279 82,85 2,39 4,55 12,60 17,15
6,6 5,5 1199 678 1202 2,288 83,17 2,39 4,19 12,65 16,83
6,6 5,5 1203 679 1204 2,291 83,28 2,39 4,05 12,67 16,72
6,60 2,288 83,16 2,39 4,20 12,65 16,84
CA 60-70 (5.5%) - 120°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1170 662 1173 2,290 83,22 2,39 4,12 12,66 16,78
6,5 5,5 1184 667 1187 2,277 82,76 2,39 4,66 12,59 17,24
6,5 5,5 1197 677 1200 2,289 83,19 2,39 4,16 12,65 16,81
6,5 5,5 1199 676 1201 2,284 83,01 2,39 4,37 12,62 16,99
6,50 2,285 83,04 2,39 4,33 12,63 16,96
CA 60-70 (5.5%) - 110°C
T [°C] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
140,0 2,327 2,54 15,40
130,0 2,314 3,11 15,90
120,0 2,288 4,20 16,84
110,0 2,285 4,33 16,96
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,993
2,60
112
Estabilidad Vs Temperatura de compactación.
Estabilidad /flujo Vs Temperatura de compactación.
113
Temperatura de compactación CA 80/100
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
88,7 1818,57 170 4,32 421,16
85,22 1747,22 175 4,45 393,08
89 1824,72 170 4,32 422,58
86,68 1777,15 165 4,19 424,04
86,1 1765,26 175 4,45 397,13
87,14 1786,58 171,00 4,34 411,60
CA 80-100 (5.5%) - 150°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
85,16 1745,99 160 4,06 429,62
88,23 1808,93 170 4,32 418,93
90,63 1858,14 165 4,19 443,36
92,3 1892,38 160 4,06 465,64
87,7 1798,07 165 4,19 429,03
88,80 1820,70 164,00 4,17 437,32
CA 80-100 (5.5%) - 140°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
70,16 1438,45 185 4,70 306,12
68,31 1400,52 190 4,83 290,20
70,56 1446,65 195 4,95 292,08
72 1476,18 190 4,83 305,88
75,1 1539,73 190 4,83 319,05
71,23 1460,31 190,00 4,83 302,67
CA 80-100 (5.5%) - 130°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
69,17 1418,16 180 4,57 310,18
70,21 1439,48 195 4,95 290,63
67,32 1380,23 195 4,95 278,66
68,6 1406,47 200 5,08 276,86
69,2 1418,77 195 4,95 286,45
68,90 1412,62 193,00 4,90 288,56
CA 80-100 (5.5%) - 120°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
55,12 1130,10 210 5,33 211,87
53,24 1091,55 220 5,59 195,34
58,72 1203,90 225 5,72 210,66
56,2 1152,24 220 5,59 206,20
54,98 1127,23 210 5,33 211,33
55,65 1141,00 217,00 5,51 207,08
CA 80-100 (5.5%) - 110°C
114
Temperatura de compactación CA 60/70
T [°C] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm]
150,0 1786,58 411,60 1699,04 391,43
140,0 1820,70 437,32 1753,33 421,14
130,0 1460,31 302,67 1406,28 291,47
120,0 1412,62 288,56 1360,35 277,88
110,0 1141,00 207,08 1098,79 199,42
Corregido
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
80,23 1644,91 165 4,19 392,49
83,1 1703,75 170 4,32 394,57
89,95 1844,20 165 4,19 440,04
90,41 1853,63 160 4,06 456,11
90,5 1855,47 165 4,19 442,73
86,84 1780,39 165,00 4,19 425,19
CA 60-70 (5.5%) - 150°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
93,16 1910,01 160 4,06 469,98
91,8 1882,13 175 4,45 423,43
89,4 1832,92 170 4,32 424,48
92 1886,23 165 4,19 450,07
91,6 1878,03 165 4,19 448,11
91,59 1877,86 167,00 4,24 443,21
CA 60-70 (5.5%) - 140°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
80,19 1644,09 190 4,83 340,67
78,21 1603,50 195 4,95 323,74
69,25 1419,80 200 5,08 279,49
75,8 1554,09 195 4,95 313,77
76,1 1560,24 195 4,95 315,01
75,91 1556,34 195,00 4,95 314,54
CA 60-70 (5.5%) - 130°C
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
61,23 1255,37 210 5,33 235,35
59,21 1213,95 215 5,46 222,29
60,4 1238,35 200 5,08 243,77
60,5 1240,40 190 4,83 257,02
60 1230,15 200 5,08 242,16
60,27 1235,64 203,00 5,16 240,12
CA 60-70 (5.5%) - 120°C
115
Contenido de vacíos CA 80/100
Estabilidad Estabilidad [kg] Flujo [inch/100] Flujo [mm] E/F [kg/mm]
57,5 1178,89 210 5,33 221,01
56,77 1163,92 210 5,33 218,21
54,6 1119,43 200 5,08 220,36
55,65 1140,96 220 5,59 204,18
55,21 1131,94 220 5,59 202,57
55,95 1147,03 212,00 5,38 213,27
CA 60-70 (5.5%) - 110°C
T [°C] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm] Estabilidad [kg] E/F [kg/mm]
150,0 1780,39 425,19 1714,52 409,45
140,0 1877,86 443,21 1808,38 426,81
130,0 1556,34 314,54 1498,76 302,90
120,0 1235,64 240,12 1165,21 226,43
110,0 1147,03 213,27 1104,59 205,38
Corregido
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1205 674 1207 2,261 81,54 2,40 5,83 12,62 18,46
6,5 5,5 1203 673 1205 2,261 81,56 2,40 5,81 12,63 18,44
6,5 5,5 1196 668 1200 2,248 81,09 2,40 6,36 12,55 18,91
6,5 5,5 1197 675 1200 2,280 82,24 2,40 5,03 12,73 17,76
6,5 2,263 81,61 2,40 5,76 12,63 18,39
CA 80-100 (5.5%) - 150°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1186 670 1189 2,285 82,42 2,40 4,82 12,76 17,58
6,5 5,5 1197 668 1200 2,250 81,15 2,40 6,28 12,56 18,85
6,5 5,5 1201 671 1202 2,262 81,58 2,40 5,79 12,63 18,42
6,5 5,5 1183 670 1185 2,297 82,85 2,40 4,32 12,83 17,15
6,5 2,274 82,00 2,40 5,30 12,69 18,00
CA 80-100 (5.5%) - 140°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1193 673 1196 2,281 82,28 2,40 4,99 12,74 17,72
6,5 5,5 1196 672 1199 2,269 81,86 2,40 5,47 12,67 18,14
6,5 5,5 1188 670 1191 2,280 82,24 2,40 5,02 12,73 17,76
6,5 5,5 1189 671 1191 2,287 82,47 2,40 4,76 12,77 17,53
6,5 2,279 82,21 2,40 5,06 12,73 17,79
CA 80-100 (5.5%) - 130°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1186 670 1188 2,290 82,58 2,40 4,63 12,78 17,42
6,5 5,5 1197 675 1200 2,280 82,24 2,40 5,03 12,73 17,76
6,5 5,5 1201 675 1204 2,270 81,89 2,40 5,44 12,68 18,11
6,5 5,5 1188 671 1191 2,285 82,40 2,40 4,84 12,76 17,60
6,5 2,281 82,28 2,40 4,99 12,74 17,72
CA 80-100 (5.5%) - 120°C
116
Contenido de vacíos CA 60/70
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1176 668 1179 2,301 83,01 2,40 4,14 12,85 16,99
6,5 5,5 1169 660 1175 2,270 81,87 2,40 5,45 12,67 18,13
6,5 5,5 1179 667 1182 2,289 82,57 2,40 4,64 12,78 17,43
6,5 5,5 1185 666 1188 2,270 81,88 2,40 5,44 12,68 18,12
6,5 2,283 82,33 2,40 4,92 12,75 17,67
CA 80-100 (5.5%) - 110°C
T [°C] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
150,0 2,263 5,76 18,39
140,0 2,274 5,30 18,00
130,0 2,279 5,06 17,79
120,0 2,281 4,99 17,72
110,0 2,283 4,92 17,67
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,985
2,62
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1188 678 1191 2,316 83,53 2,40 3,54 12,93 16,47
6,5 5,5 1191 680 1194 2,317 83,58 2,40 3,49 12,94 16,42
6,5 5,5 1199 682 1202 2,306 83,17 2,40 3,96 12,87 16,83
6,5 5,5 1201 680 1203 2,296 82,83 2,40 4,35 12,82 17,17
6,5 2,309 83,27 2,40 3,83 12,89 16,73
CA 60-70 (5.5%) - 150°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1189 682 1191 2,336 84,25 2,40 2,70 13,04 15,75
6,5 5,5 1187 682 1190 2,337 84,28 2,40 2,67 13,05 15,72
6,5 5,5 1192 678 1195 2,306 83,16 2,40 3,97 12,87 16,84
6,5 5,5 1196 677 1199 2,291 82,64 2,40 4,57 12,79 17,36
6,5 2,317 83,58 2,40 3,48 12,94 16,42
CA 60-70 (5.5%) - 140°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1196 675 1198 2,287 82,48 2,40 4,75 12,77 17,52
6,5 5,5 1191 673 1193 2,290 82,61 2,40 4,60 12,79 17,39
6,5 5,5 1186 671 1188 2,294 82,74 2,40 4,45 12,81 17,26
6,5 5,5 1200 680 1202 2,299 82,92 2,40 4,25 12,84 17,08
6,50 2,293 82,69 2,40 4,51 12,80 17,31
CA 60-70 (5.5%) - 130°C
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1194 670 1197 2,266 81,72 2,40 5,63 12,65 18,28
6,5 5,5 1198 671 1203 2,252 81,22 2,40 6,20 12,57 18,78
6,5 5,5 1200 670 1204 2,247 81,05 2,40 6,40 12,55 18,95
6,5 5,5 1189 669 1193 2,269 81,84 2,40 5,49 12,67 18,16
6,50 2,258 81,46 2,40 5,93 12,61 18,54
CA 60-70 (5.5%) - 120°C
117
Densidad Bulk Vs Temperatura de compactación.
Longitud [cm] CA [%] Masa en aire [g] Masa en agua [g] PSS [g] Densidad bulk [g/cm3] Vol. Agreg. [%] Gmm Vacíos [%] Vol. CA [%] Vacios en AP [%]
6,5 5,5 1198 666 1200 2,243 80,92 2,40 6,55 12,53 19,08
6,5 5,5 1199 668 1202 2,245 80,99 2,40 6,48 12,54 19,01
6,5 5,5 1188 670 1192 2,276 82,09 2,40 5,20 12,71 17,91
6,5 5,5 1193 669 1195 2,268 81,81 2,40 5,53 12,66 18,19
6,50 2,258 81,45 2,40 5,94 12,61 18,55
CA 60-70 (5.5%) - 110°C
T [°C] Densidad bulk [g/cm3] Vacíos [%] Vacios en AP [%]
150,0 2,309 3,83 16,73
140,0 2,317 3,48 16,42
130,0 2,293 4,51 17,31
120,0 2,258 5,93 18,54
110,0 2,258 5,94 18,55
Peso especifico CA
Peso especifico AP
0,989
2,62
118
% de vacíos en la mezcla Vs Temperatura de compactación.
Curvas granulométricas
119
120
121
122
