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7/24/2019 Macgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjgh

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DISEO DE MEZCLAS ASFALTICAS EN CALIENTE



CONCEPTOS

En una mezcla asfltica para pavimentacin,el asfalto yel agregado son combinados en proporciones exactas.

Existen dos mtodos de diseo comnmente utilizadospara determinar las proporciones apropiadas de asfalto

y agregado en una mezcla, ellos son el MtodoMarshall y el Mtodo Hveem.

Cada mtodo contiene caractersticas y ventajassingulares y cualquiera puede ser usado con resultados

satisfactorios.



CARACTERISTICAS MAC

Una muestra de mezcla para pavimentacin preparada en el laboratoriopuede ser analizada para determinar su posible desempeo en laestructura del pavimento. El anlisis esta enfocado hacia seiscaractersticas de la mezcla son:

- Densidad de la mezcla

- Vacos de aire, o simplemente

- Vacos en el agregado mineral

- Contenido de asfalto - Estabilidad

- Fluencia



Croquis Briqueta de Mezcla Asfltica

MAC

Asfalto

Vacosde Aire

AgregadoPtreo



Grafico de los Volmenes en unaBriqueta Compactada de Mezcla Asfltica MAC



Afinidad del Agregado Ptreo con el Cemento Asfaltico

Es la tendencia del agregado a aceptar y retener una capa de asfalto. Lascalizas, las dolomitas y las rocas trapeanas tienen alta afinidad con el asfalto yson conocidas como hidrofbicas porque repelen el agua.

Los agregados hidroflicos ,que atraen el agua, tienen poca afinidad con elasfalto, porque tienden a separarse de las pelculas de asfalto cuando son

expuestos al agua.Los agregados silceos como la cuarcita y algunos granitos son ejemplos deagregados susceptibles al desprendimiento y deben ser usados con precaucin.



Consideraciones en el Diseo de Mezclas Asflticas MAC

ESTABILIDAD: Es la capacidad para resistir desplazamiento y deformacin bajo lascargas del trnsito. Depende de la friccin y de la cohesin interna.

DURABILIDAD: La durabilidad de un pavimento asfltico es su habilidad para resistirfactores tales como la desintegracin del agregado, cambios en las propiedades delasfalto y separacin de las pelculas de asfalto.

IMPERMEABILIDAD: Es la resistencia al paso de aire y agua hacia su interior de lamezcla

TRABAJABILIDAD: Es la facilidad con que una mezcla puede ser colocada y

compactada. Las mezclas gruesas tienen tendencia a segregarse durante su manejo, ytambin pueden ser difciles de compactar.



Consideraciones en el Diseo de Mezclas Asflticas MAC

FLEXIBILIDAD: Es la capacidad de un pavimento asfltico para acomodarse, sin que seagriete, a movimientos y asentamientos graduales de la subrasante.

RESISTENCIA A LA FATIGA: Es la resistencia a la flexin repetida bajo las cargas de

trnsito. Los vacos relacionados con el contenido de asfalto y la viscosidad del asfaltotienen un efecto considerable sobre la resistencia a la fatiga.

RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO: Es la habilidad de una superficie de pavimento deminimizar el deslizamiento o resbalamiento de las ruedas de los vehculos,particularmente cuando la superficie est mojada.


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Caractersticas Deseables en una Mezcla Asfltica MAC

Suficiente asfalto para garantizar un pavimento durable.

Adecuada estabilidad para que satisfaga las demandas de trnsito sin producirdeformacin o desplazamiento.

Un contenido de vacos lo suficientemente alto para permitir una ligera cantidadde compactacin adicional bajo las cargas del trnsito sin que se produzcaexudacin o perdida de estabilidad.

Suficiente trabajabilidad para permitir una colocacin eficiente sin segregacin.



MTODO MARSHALL DE DISEO DE MEZCLASASFLTICAS

-Seleccin de las muestras de material: Consiste en reunir muestras delasfalto y del agregado que van a ser usados en la mezcla de pavimentacin.

-Preparacin del agregado: Secar el agregado, determinar su pesoespecfico, y efectuar un anlisis granulomtrico por lavado.

-Preparacin de las muestras o probetas de ensayo: Haciendo que cada una

contenga una ligera cantidad diferente de asfalto.



PREPARACION DE LAS MUESTRAS

El asfalto y el agregado se calientan y mezclan completamente hasta que todas laspartculas de agregado estn revestidas., esto simula los procesos de calentamiento ymezclado que ocurren en la planta.

Las mezclas asflticas calientes se colocan en los moldes precalentados Marshall comopreparacin para la compactacin, en donde se usa el martillo Marshall.

Las briquetas son compactadas mediante golpes del martillo Marshall.El nmero degolpes del martillo(35,50 75) depende de la cantidad de trnsito para la cual lamezcla est siendo diseada. Ambas caras de cada briqueta reciben el mismo nmerode golpes. Despus de completar la compactacin las probetas son enfriadas yextradas de los moldes.



VISTAS FOTOGRFICAS

Foto N1.- Preparacin (pesado) de muestras Foto N2.- Mezclado en caliente de agregados con cemento asfaltic



VISTAS FOTOGRFICAS

Foto N4.- Ensayo Marshall, paso: pesado de

briquetas y clculos de pesos unitarios

Foto N3.- Ensayo Marshall, paso: compactado

de briquetas



VISTAS FOTOGRFICAS

Foto N5.- Ensayo Marshall, paso:

colocacin en Bao Mara, a 60

C

Foto N6.- Ensayo Marshall, paso: rotura en prensaMarshall



VISTAS FOTOGRFICAS

Preparando Probetas de Ensayo en

Moldes Marshall

Prensa Marshall



ENSAYOS DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA

El ensayo de estabilidad est dirigido a medir la resistencia a la deformacin de la mezcla.La fluencia, mide la deformacin bajo carga, que ocurre en la mezcla.

El prensa Marshall es un dispositivo que aplica una carga sobre la probeta, y de unosmedidores de carga y deformacin (fluencia).

La falla est definida como la carga mxima que la briqueta puede resistir.

La carga de falla es el valor de estabilidad Marshall y la lectura del medidor de fluencia seregistra como la fluencia



ENSAYOS DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA

El valor de estabilidad Marshall es una medida de la carga bajo la cual una probeta cede o fallatotalmente.

La fluencia Marshall, medida en centsimas de pulgada, representa la deformacin de labriqueta, aquellas que tienen valores altos de fluencia son consideradas demasiado plsticas, ytienen tendencia a deformarse fcilmente bajo las cargas de trnsito.

La mezclas asfltica, consiste en combinar en proporciones exactas sus materiales componentesconformados por cemento asfltico , agregado y filler. Todos los materiales se mezclan a altastemperaturas a un promedio de 150 grados centigrados.

El cemento asfltico est clasificado de acuerdo a su viscosidad o penetracin.Las propiedades fsicas del asfalto son: Durabilidad,adhesin y cohesin,susceptibilidad a la

temperatura, y resistencia al envejecimiento y al endurecimiento.Los agregados se clasifican en: Sedimentarios,gneos o metamrficos.

Las propiedades de especial inters en la pavimentacin son: la granulometra y el tamao delas partculas, su limpieza su dureza , su forma ,su textura superficial, su capacidad de absorciny su afinidad con el asfalto.



DISEO MEZCLA ASFLTICA MAC

Graficando los resultados:

Se trazan los resultados en grficas para entender las caractersticas particularesde cada probeta usada en la serie. Mediante el estudio de las grficas se puededeterminar cul probeta de la serie cumple mejor los criterios establecidos para el

pavimento terminado. Las proporciones de asfalto y agregado se convierten en lasproporciones usadas en la mezcla final.

PORCENTAJE DE VACIOS

PORCENTAJE DE VACIOS EN EL AGREGADO MINERALPORCENTAJE DE VACIOS LLENOS DE ASFALTOPESOS UNITARIOSVALORES DE ESTABILIDAD MARSHALLVALORES DE FLUENCIA MARSHALL



OBSERVACIONES DE LOS RESULTADOS MARSHALL

El porcentaje de vacos disminuye a medida que aumenta el contenido deasfalto.

El VMA disminuye hasta un valor mnimo, y luego aumenta con aumentos enel contenido de asfalto.

El VFA aumenta con aumentos en el contenido de asfaltoLa curva para el peso unitario de la mezcla es similar a la curva de estabilidad,excepto que el peso unitario mximo se presenta a un contenido de asfaltoligeramente mayor que el que determina la mxima estabilidad

Slo hasta cierto punto, los valores de estabilidad aumentan a medida que elcontenido de asfalto aumenta.

Los valores de fluencia aumentan con aumentos en el contenido de asfalto.




El contenido de diseo de asfalto se determina a partir de losresultados(grficas).Primero se determina el contenido de asfalto para el cual el

contenido de vacos es de 4%.Luego se evalan todas las propiedades calculadas y medidaspara este contenido de asfalto y se comparan con los criterios dediseo; si se cumplen todos los criterios de diseo, este es el

contenido de diseo de asfalto, sino ser necesario hacer algunos ajustes o volver a disear la mezcla.




Usando los datos, podemos observar que el contenido de asfalto (grf. 1),

para un contenido de vacos de 4 por ciento, es de 4.7 por ciento. Losvalores de las otras propiedades de la mezcla son luego revisados paragarantizar que cumplen con los criterios de diseo Marshall. Refirindonosde nuevo a las grficas de la Figura 3.18, encontramos que un contenido deasfalto de 4.7 por ciento representa los siguientes valores de las otraspropiedades:

Estabilidad (Grfico 5) = 10,200 N (2,300 lbf)Fluencia (Grfico 6) = 9Porcentaje de VFA (Grfico 3) = 70Porcentaje de VMA (Grfico 2) = 14

Podemos ahora comparar estos valores con los valores recomendados porel Instituto del asfalto (U.S.A.) en los Criterios de Diseo Marsall, para unamezcla superficial con trnsito pesado.




El valor de estabilidad de 10,200 N (2,300 libras) excede el criterio mnimode 8,006 N (1,800 lbf). El valor de flujo (de 9) cae dentro del margenestablecido por los criterios, el cual es de 8 a 14. El porcentaje de vaciosllenos de asfalto (VFA) cae dentro del margen establecido por los criterios,el cual es de 65 a 75.



EJEMPLO DE GRAFICAS PARA LOS RESULTADOS DE UNA SERIE DE CINCOPROBETAS MARSHALL

GRAFICO N 1

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

3.50 4.00 4.50 5.00 5.50

Conten ido de Asfalto por ciento

Vacios,porciento

GRAFICO N 2

12.00

13.00

14.00

15.00

16.00

3.50 4.00 4.50 5.00 5.50


VMA,,porciento

GRAFICO N 3

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

3.50 4.00 4.50 5.00 5.50

Contenido de Asfalto por ciento

VFA,porciento

GRAFICO N 4

2370.00

2390.00

2410.00

2430.00

2450.00

3.50 4.00 4.50 5.00 5.50


PesoUnitario,kg/m3

GRAFICO N 5

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

3.50 4.00 4.50 5.00 5.50


Estabilidad,

kN

GRAFICO N 6

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

3.50 4.00 4.50 5.00 5.50

Contenido de Asfalto por ciento

Fluencia,

0.2

5

mm



CRITERIOS DEL INSTITUTO DEL ASFALTO(U.S.A.) PARA EL DISEO MARSHALL

NOTAS

1 Todos los crriterios y no solo estabilidad, deben ser considerados al disear una mezcla asfaltica de pavimentacin. Las mezclas asfalticas en caliente de baseque no cumplan esos criterios, cuand se ensayen a 60C, se consideraran satisfactorias si cumplen los criterios cuando se ensayan a 38C, y si se colocan a100mm o mas por debajo de la superficie. Estas recomendaciones se aplican solamente a las regiones de EEUU. En las regiones que tengan condiciones climticas

masextremas puede ser necesario usar temperaturas ms bajas de ensayo.2 Clasificacin del Transito.

Liviano Condiciones de transito que resultan en un EAL de diseo < 104Mediano Condiciones de transito que resultan en un EAL de diseo entre 104 y 106Pesado Condiciones de transito que resultan en un EAL de diseo > 106

3 Los esfuerzos de compactacin en el laboratorio debern aproximarse a la densidad mxima obtenida en el pavimento bajo el transito.

4 Los valores de fluencia se refieren al punto en donde la carga comienza a disminuir

5 Cuando se este calculando el porcentaje de vacios, deber permitirse cierta tolerancia en la porcin de cemento asfaltico perdida por absorcin en las partculasdel agregado.

6 El porcentaje de vacios en el agregado mineral debe ser calculado con base en el peso especfico total ASTM del agregado.



PORCENTAJE MINIMO DE VMA

1 Especificacin Normal para Tamaos de Tamices usados en Pruebas, ASTM E 11 (AASTO M 92)

2 El tamao mximo nominal de partcula es un tamao ms grande que el primer tamiz que retiene . mas de 10 %

de material.

3 Interpole el VMA mnimo para los valores de vacios de diseo que se encuentren entre los que . estan citados.

TAMAO MXIMOEn mm.

Porcentaje

VMA MINIMO, POR CIENTOVacos de Diseo, por ciento 3

mm In. 3.0 4.0 5.01.18 N 16 21.5 22.5 23.5

2.36 N 8 19.0 20.0 21.0

4.75 N 4 16.0 17.0 18.0

9.50 3/8 14.0 15.0 16.0

12.50 1/2 13.0 14.0 15.019.00 3/4 12.0 13.0 14.0

25.00 1.0 11.0 12.0 13.0

37.50 1.5 10.0 11.0 12.0

50 2.0 9.5 10.5 11.5

63 2.5 9.0 10.0 11.0



PREGUNTAS



GRACIAS

Macgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgjgfhfghfghfghfghfghfghgjghjgj...

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