Mezclas asfalticas
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VICERRECTORADO ACADEMICO. SUBPROGRAMA DE DISEÑO ACADÉMICO. AREA: INGENIERÌA. CARRERA: INGENIERÌA INDUSTRIAL. DISEÑO DE UN PLAN DE CALIDAD APLICADO A LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE PRODUCIDA EN EL INSTITUTO DE VIALIDAD Y TRANSPORTE DE PORTUGUESA. (INVITRAP) Alumno: Jurado T. Rafael D. C.I: 9.258.404. Guanare; Junio 2011
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Plantea maquinaria para la fabricación de MAC
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VICERRECTORADO ACADEMICO. SUBPROGRAMA DE DISEO ACADMICO.
AREA: INGENIERA. CARRERA: INGENIERA INDUSTRIAL.
DISEO DE UN PLAN DE CALIDAD APLICADO A LA MEZCLA ASFLTICA EN CALIENTE PRODUCIDA EN EL INSTITUTO DE
VIALIDAD Y TRANSPORTE DE PORTUGUESA. (INVITRAP)
Alumno: Jurado T. Rafael D. C.I: 9.258.404.
Guanare; Junio 2011
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VICERRECTORADO ACADEMICO. SUBPROGRAMA DE DISEO ACADMICO.
CENTRO LOCAL: PORTUGUESA. AREA: INGENIERA.
CARRERA: INGENIERA INDUSTRIAL.
DISEO DE UN PLAN DE CALIDAD APLICADO A LA MEZCLA ASFLTICA EN CALIENTE PRODUCIDA EN EL INSTITUTO DE
VIALIDAD Y TRANSPORTE DE PORTUGUESA. (INVITRAP)
Alumno: Jurado T. Rafael D. C.I: 9.258.404. Direccin Electrnica: [email protected] Telfonos: (0257-2513920), Mvil: 0412-6754082. Fecha de la Propuesta: 03/2010.
Tutor Acadmico: Ing: Soraya Casas. C.I: 9.560.451. Tutor Empresarial: Ing: Carlos Castro. C.I: 4.239.198
Guanare; Junio 2011
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NDICE DE CONTENIDO
pp. DEDICATORIA. AGRADECIMIENTO.... LISTA DE CUADROS.. LISTA DE GRFICOS.. LISTA DE FIGURAS INTRODUCCIN.. CAPTULO
I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Planteamiento del Problema. Objetivos de la Investigacin....
Objetivo General. Objetivos Especficos..
Justificacin.. Alcances y Limitaciones.......
II MARCO TERICO. Antecedentes de la investigacin.. Bases Tericas...
ISO 900.. Calidad... El control de la calidad.. Introduccin a los sistemas de calidad.. Sistema de calidad. Planificacin de la calidad. Mejora de la calidad.. Plan de la calidad... Objetivo de la calidad Planificacin del diseo y desarrollo. Plantas para mezcla asfltica en caliente... Clasificacin de las plantas para mezcla asfltica en caliente... Plantas continuas... Plantas Intermitentes. Mezcla asfltica. Agregados.. Trituracin. Ensayo de granulometra... Evaluacin de mezclas asflticas.. Ensayos en el asfalto (cemento asfltico). Penetracin
iii iv ix xi xii 1 3 3 4 4 5 5 6 7 7 9 9 10 10 12 12 13 13 13 13 15 15 16 17 17 17 19 20 21 21 26 26
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Ductilidad..... Punto de Ablandamiento... Punto de Inflamacin - Cleveland Open Cup Ensayo de Viscosidad Absoluta Ensayo de Viscosidad Cinemtica Susceptibilidad Trmica Ensayo de la Mancha. Solubilidad en Tricloroetileno... Etapas en la fabricacin de la mezcla asfalto agregado en caliente.. Diferencias fsicas en plantas de mezcla en caliente. Colectores centrfugos de polvo (Tipo cicln).. Compartimiento de filtros. Cribado y almacenamiento del agregado caliente Mezcla... Almacenamiento de la mezcla asfltica en caliente. Laboratorio de ensayos.
III MARCO METODOLGICO..
Tipo de Investigacin.. Poblacin.............................. Muestra. Tcnicas e Instrumento de Recoleccin de Datos Instrumentos. Procedimientos de Anlisis de Datos...
26 26 26 26 27 27 27 27 28 28 31 31 33 33 35 35 37 39 39 40 41 41 43
V DISEO DE LA PROPUESTA 54
Objetivos de la Propuesta... Objetivo General.. Objetivos Especficos...
Diseo de la Propuesta. Mtodo Actual de Elaboracin de la Mezcla Asfltica Caliente en INVITRAP... Descripcin de la Planta Asfltica... Silos dosificadores... Secador. Quemador. Mezclador. Pre colector de finos. Filtros de mangas. Tanques de almacenamiento de asfalto Silo de descarga... Normas ISO 9000:2000 y 9001:2000 en la elaboracin de mezcla asfltica caliente en INVITRAP.. Diseo de un Plan de Calidad Aplicado a la Mezcla Asfltica en Caliente Producida en el Instituto de Vialidad y Transporte de Portuguesa.
54 54 54 54 54 54 54 55 56 57 58 60 61 61 62 69
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(INVITRAP). Enfoque basado en procesos. Realizacin del producto.. Procesos relacionados con el cliente Planificacin del diseo y desarrollo Elementos de entrada para el diseo y desarrollo Resultados del diseo y desarrollo... Revisin del diseo y desarrollo... Control de los cambios del diseo y desarrollo Proceso de compras.. Recepcin. Almacenamiento... Control de la produccin y prestacin de servicio... Identificacin y trazabilidad. Propiedad del cliente Preservacin del producto Condiciones, propiedades, pruebas y manejo de los materiales en la produccin de mezclas asfltica en caliente Agregados Preparacin de Agregados para Produccin de Mezcla Asfltica Asfalto.. Durabilidad.. Adhesin y Cohesin... Susceptibilidad a la Temperatura. Pruebas para Determinar las Propiedades del Cemento Asfltico... Viscosidad Penetracin.. Punto de inflamacin... Prueba de Pelcula Delgada en Horno (TFO) y Prueba Delgada en Horno Rotatorio (RTFO). Ductilidad Solubilidad Peso Especfico. Preparacin de Agregados para Produccin de Mezcla Asfltica Preparacin de Asfalto para Produccin de Mezcla Asfltica. Mezclas Asflticas Caractersticas y Comportamiento de la Mezcla.. Densidad... Vacos de Aire (o simplemente vacos) Vacos en el Agregado Mineral
Contenido de Asfalto Propiedades Consideradas en el Diseo de Mezclas Estabilidad Durabilidad... Impermeabilidad...
70 71 74 74 73 75 75 76 76 76 78 78 79 79 80 80 81 82 88 90 92 92 93 94 94 95 95 96 97 97 98 98 99 100 101 101 102 102 103 104 105 107 108
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Trabajabilidad... Flexibilidad... Resistencia a la Fatiga.. Mala Resistencia a la Fatiga. Presentacin de la metodologa de operacin del plan de calidad para la elaboracin de mezclas asfltica en caliente producida en el Instituto de Vialidad y Transporte de Portuguesa (INVITRAP). Plan de Calidad. Actividades... Responsable Tcnica/Equipo/Herramienta.. Documento Normativo. Registro. Control Caractersticas.. Control Especificaciones Control -Tcnica/Equipo/Herramienta. Control - Documento Normativo.. Frecuencia de control... Control - Responsable y Registro. Plan de calidad.. Glosario de Trminos...
109 111 111 112 113 114 114 114 114 114 114 115 115 115 115 115 116 126
VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 137
Conclusiones. 137 Recomendaciones. 138
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS... 139 ANEXOS 140
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LISTA DE CUADROS
CUADRO pp. 1. Ensayos para asfalto y mezcla asfltica... 22
2. Ensayos producto bituminosos 24
3. Eficiencias Tericas en Colectores de Polvo... 32
4. Temperaturas tpicas de mezclas asflticas en caliente 34
5. Determinacin de la Poblacin 39
6. Determinacin de la Muestra... 40
7. Cuestionario aplicado a 15 personas, sobre una base poblacional
de 45 personas, involucradas en el proceso de produccin de mezcla asfltica caliente en el Complejo Industrial INVITRAP.
42
8. Distribucin porcentual relativa a las Indicaciones tcnicas de un
plan de calidad.. 45
9. Distribucin porcentual relativa a los Registros del control de
variables de procesos 46
10. Distribucin porcentual relativa a los cursos de capacitacin sobre
produccin de mezcla asfltica en caliente.. 47
11. Distribucin porcentual relativa a las Normas y estipulaciones
sobre la produccin de mezcla asfltica en caliente. 48
12. Distribucin porcentual relativa a los ensayos realizados al
producto y a la materia prima.. 49
13. Distribucin porcentual relativa a laborar bajo supervisin y
control constante.. 50
14. Distribucin porcentual relativa a la capacitacin como fuente de
mejoras en la produccin de mezcla asfltica en caliente 51
15. Distribucin porcentual relativa a los Laboratorio en el Complejo
Industrial INVITRAP... 52
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16. Estabilidad Baja 97
CUADRO pp. 17. Poca Durabilidad.. 98
18. Mezcla Demasiado Permeable. 99
19. Causas y Efectos de Problemas en la Trabajabilidad... 101
20. Mala Resistencia a la Fatiga. 102
21. Poca Resistencia al Deslizamiento... 103
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LISTA DE GRFICOS
GRFICO pp. 1. Poblacin Seleccionada.. 39
2. Determinacin de la muestra... 40
3. Indicaciones tcnicas de un plan de calidad 45
4. Registros del control de variables de procesos... 46
5. Cursos de capacitacin sobre produccin de mezcla asfltica en
caliente 47
6. Normas y estipulaciones sobre la produccin de mezcla asfltica
en caliente 48
7. Ensayos realizados al producto y a la materia prima. 49
8. Laborar bajo supervisin y control constante. 50
9. Capacitacin como fuente de mejoras en la
produccin de mezcla asfltica en caliente. 51
10. Laboratorio en el Complejo Industrial INVITRAP. 52
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA pp. 1. Silos dosificadores Planta CIBER. Fuente: INVITRAP. 55
2. Perfecto control de la dosificacin de aridos, Fuente: Planta
CIBER INVITRAP.. 56
3. Planta CIBER. INVITRAP.. 57
4. Planta CIBER.. 58
5. Planta CIBER. INVITRAP 59
6. Planta CIBER. INVITRAP. 59
7. Caldera, calentador de aceite trmico para transferencia de calor
al cemento asfltico almacenado en tanques, y a la mezcla en el mezclador externo...
60
8. Filtro de mangas plegables.. 61
9. Tanque almacenamiento asfalto. 62
10. Complejo industrial INVITRAP. 62
11. Cabina de operacin........................................................... 63
12. Panel de control. Fuente: Planta CIBER INVITRAP. 63
13. Criba sobre orugas HCS 5515. 64
14. Trituradora de Mandibula Hartl PC 1380............ 65
15. Vista general de la planta. 66
16. Diagrama de flujo en la elaboracin de mezcla asfltica 68
17. Modelo de un sistema de gestin de la calidad basado en
procesos 71
18. Tamices. Fuente. Manual de ensayos de laboratorio para
pavimentos 78
19. Ensayo de penetracin. Fuente: Gerencia Plan Nacional de
Vialidad, PDVSA. 80
20. Ensayo de Ductilidad. Fuente: Manual de Ensayos de Pavimentos. 86
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INTRODUCCIN
El desarrollo de los pueblos se mide en gran parte por su crecimiento
econmico, y si no se alcanza porque las condiciones de las infraestructuras no estn
en una situacin ptima, se corre lamentablemente el riesgo de atrasar nuestro
desarrollo. Adems, el progreso de cualquier nacin marcha a la par del patrimonio
vial, puesto que el mismo contribuye no slo a reducir costos, sino tambin a elevar la
productividad.
La infraestructura vial de Venezuela esta construida principalmente de concreto
asfltico, lo que demuestra la importancia de la industria productora de mezcla
asfltica en el desarrollo econmico de la nacin y en el patrimonio del pas.
En Venezuela resulta preocupante el progresivo deterioro de las carreteras como
consecuencia de las inadecuadas tcnicas de produccin de mezcla asflticas en
caliente y fallas en el seguimiento y control de calidad de la misma. Las redes viales
muestran signos de deterioro, por lo que en una proyeccin a corto plazo,
probablemente estar comprometido el libre trnsito de los ciudadanos. Importantes
inversiones efectuadas en proyectos de diseo de mezclas asflticas para cumplir un
servicio a largo plazo, llegan al final de su vida til despus de relativamente pocos
aos de uso, debido a que no existen suficientes empresas de la construccin de
carreteras comprometidas con la calidad de sus productos y procesos.
En la actualidad, el aumento de la densidad de trfico y la demanda de una
mejor relacin calidad/precio por parte del sector pblico obligan a que se opte por un
diseo ms analtico del asfalto y por especificaciones basadas en el rendimiento en
lugar de mtodos empricos. Por tanto, es vital resaltar la importancia que presenta
estar consciente de los procedimientos correctos inherentes a la calidad y de las
prcticas eficientes de planta en la produccin de mezcla asfltica en caliente.
En virtud de dicha problemtica, surgi la inquietud de realizar una
investigacin para evidenciar tanto las exigencias de calidad como las caractersticas
del producto que satisfaga las necesidades y expectativas del cliente, en una
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organizacin importante cuyas actividades inherentes sea la produccin de mezcla
asfltica en caliente.
Por tal razn, la asignatura Prcticas Profesionales I se desarrolla
exclusivamente en la produccin de mezcla asfltica en caliente del Instituto de
Vialidad y Transporte de Portuguesa.
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CAPTULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del problema
El Instituto de Vialidad y Transporte de Portuguesa (INVITRAP) es el ente
regional de la poltica de la vialidad y transporte en el estado Portuguesa, cuenta
con un equipo de profesionales que se encargan del diagnstico de las obras de
vialidad rural y agrcola, con una direccin y cuatro gerencias en el rea de
planificacin y proyectos, secretara, ingeniera y administracin.
Tiene como misin planificar y ejecutar programas de desarrollo vial y de
transporte en coordinacin con entes pblicos, privados y de las sociedades civiles
organizadas y orientadas a brindar unas vas de comunicacin que garanticen el
desarrollo de todas las actividades econmicas, polticas, sociales y culturales del
Estado. Su visin es convertir al Estado en una entidad con ptimas vas, de fcil
acceso y comunicaciones que permitan a los usuarios de las carreteras trasladarse de
un lugar a otro.
Se tiene una cantera de agregados sedimentarios denominada Complejo
Industrial Bolivariano INVITRAP, ubicada en la progresiva 2+380 de la Carretera
Nacional Troncal 5, sector Los Totumitos, margen del ro Guanare, con un rea de
15Has.
El material que se explota para la produccin de agregados es granzn bruto,
contndose con unidades de cribado y equipos de trituracin para producir piedra
picada, arena, arrocillo, canto rodado.
Este organismo adquiri en Septiembre de 2007, una planta de produccin para
mezcla asfltica con los siguientes datos de placa: WIRTGEN GROUP, CIBER,
MODELO: SR/MO602608, N DE SERIE: CC.170152, TIPO: UACF17P-2ADV,
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Brasilea, a travs de la empresa RESANSIL autorizada para la venta y
calibracin en Venezuela.
Con el apoyo de FUNDALANAVIAL (Fundacin Laboratorio Nacional de
Vialidad) organismo gubernamental competente en el rea de pavimentos pero
externo a INVITRAP, se diseo una mezcla asfltica, la cual una vez calibrada la
planta en Noviembre de 2008 se inicio el arranque de la misma con promedio de
500 toneladas/da en perodos de produccin.
La organizacin de INVITRAP no tiene definido y establecido un sistema
de gestin de calidad, que establezca la poltica y los objetivos de calidad para
contribuir a analizar los requisitos del cliente, definir los procesos que contribuyan
al logro del producto aceptable para el cliente y mantener stos procesos bajo
control. De aqu es que se desprende la propuesta a la Presidencia del organismo
en cuestin, de la necesidad de elaborar un documento que forma parte del sistema
de gestin de calidad que especifique que procedimientos y recursos asociados
deben aplicarse, quin debe aplicarlos y cuando deben aplicarse en la produccin
de mezcla asfltica en caliente, enmarcado en los fundamentos de las normas ISO
9000:2000 y en los requisitos de las normas ISO 9001:2000, todo esto con el
propsito de optimizar el diseo de la mezcla asfltica, proporcionar confianza
tanto a la organizacin como a sus clientes de su capacidad para obtener productos
que satisfagan los requisitos de forma coherente.
Objetivos de la Investigacin
Objetivo General
Disear un plan de calidad aplicado a la mezcla asfltica caliente producido
en el Instituto de Vialidad y Transporte de Portuguesa (INVITRAP), sobre la base
de los fundamentos y requisitos de las normas ISO 9000:2000, ISO 9001:2000.
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Objetivos Especficos
- Determinar el mtodo actual de elaboracin de la mezcla asfltica caliente en
INVITRAP.
- Evaluar la aplicacin de las Normas ISO 9000:2000 y 9001:2000 en la
elaboracin de mezcla asfltica caliente en INVITRAP.
- Disear un plan de calidad aplicado a la mezcla asfltica caliente producida en
el Instituto de Vialidad y Transporte de Portuguesa (INVITRAP), sobre la base de los
fundamentos de las normas ISO 9000:2000 y los requisitos correspondiente a los
procesos de realizacin del producto de las Normas ISO 9001:2000.
Justificacin
La tecnologa de produccin de mezcla asfltica en caliente se ha desarrollado
considerablemente, actualmente las plantas y procesos de produccin
indiscutiblemente son sistemas sofisticados de avanzada tecnologa y rendimiento,
pero ningn equipo sofisticado puede compensar el uso de materiales y tcnicas de
produccin deficientes.
La calidad de la mezcla asfltica en caliente para pavimentos depender del
cumplimiento de los requisitos estipulados. Por tanto verificar el diseo descrito en
los planos y las especificaciones, conducir a un pavimento asfltico resistente,
durable y confiable.
En tal sentido, este proyecto es necesario, ya que incorpora a INVITRAP,
siendo este; el ente regional de la poltica de vialidad y contando con una planta de
produccin de mezcla asfltica en caliente de ltima generacin, un plan de calidad
aplicado a la produccin de mezcla asfltica en caliente, enfocado en el
establecimiento de controles, ensayos y medios operacionales para cumplir los
requisitos de calidad y obtener un producto final de ptimas condiciones, que sirva
para lo cual fue diseado y soporte el perodo de diseo.
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Alcances y Limitaciones
La investigacin se enfoca hacia la planificacin, desarrollo de los procesos y
recursos asociados que deben aplicarse, para cumplir con los requisitos y objetivos de
calidad de la mezcla asfltica en caliente, determinando:
- Los objetivos de la calidad y los requisitos para la mezcla asfltica en caliente.
- La necesidad de establecer procesos, documentos y de proporcionar recursos
especficos para la mezcla asfltica en caliente.
- Las actividades requeridas de verificacin, validacin seguimiento, inspeccin
y ensayo/prueba especfica para la mezcla asfltica en caliente.
- Los registros que sean necesarios para proporcionar evidencia de que los
procesos de realizacin y la mezcla asfltica en caliente cumplen los requisitos.
Limitaciones
Incluye la posibilidad de realizar exclusiones de aquellos requisitos conjunto
de requisitos de la norma ISO 9001:2000 que, por razn de su actividad o alcance de
su sistema de gestin, no sean de aplicacin. De presentarse exclusiones, estas deben
ser identificadas y justificadas.
El anlisis funcionar nicamente para el Instituto de Vialidad y Transporte de
Portuguesa (INVITRAP).
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CAPTULO II
MARCO TERICO
Antecedentes de la Investigacin
Para sustentar esta investigacin se tomaron en cuenta como antecedente
diversos estudios previos, tesis de grados y opiniones, de algunas teoras relacionadas
con la calidad en la produccin de mezcla asfltica en caliente.
Los antecedentes que a continuacin se citan, proporcionan a la investigacin
una base terica que sustenta el problema planteado.
Luna, Astrid. (2009). Propuesta de un plan de mejoras productivas de una
planta de mezcla asfltica en caliente en el Municipio Jimnez del Estado Lara. Caso
de estudio: Planta de Mezcla Asfltica en caliente en el Municipio Jimnez del Edo
Lara. El desarrollo de ese proyecto y la propuesta se relacionan porque el problema
que se ha planteado es la de mejoras productivas de mezcla asfltica en caliente, los
resultados obtenidos permiten presentar un plan de acciones en bsqueda de mejoras
que abarquen estas reas para as establecer una proyeccin de la productividad y la
calidad.
Por su parte, Martnez R. (2009), realiz un trabajo titulado: Diagnstico de las
plantas procesadoras de asfalto existente en los alrededores de la ciudad de
Barquisimeto calidad del producto. El proyecto que se menciona y el problema que
se ha planteado tienen en comn la inspeccin y control de calidad en la elaboracin
de mezcla asfltica en caliente.
Asimismo, Vsquez, M. (2008), en su trabajo titulado: Diseo de mezclas
asflticas en caliente - Nuevas tendencias. Se presenta a continuacin un rpido
bosquejo de los conceptos manejados por el Programa Estratgico de Investigacin de
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carreteras, (conocido por sus siglas en ingls como SHRP), sobre el diseo de
mezclas asflticas en caliente. El artculo est basado esencialmente en los
documentos producidos por el programa SHRP, conocido como SUPERPAVE y en la
experiencia sobre Materiales de Construccin de la Institucin a la que pertenece el
autor.
Las mezclas asflticas en caliente son diseadas actualmente por medio de
procedimientos empricos de laboratorio, por lo que se requieren aos de experiencia,
para correlacionar el comportamiento del pavimento con los trabajos de laboratorio.
El programa estratgico de Investigacin de carreteras, conocido por sus siglas en
ingls como SHRP (Strategic Highway Research Program), comenz en 1987 a
desarrollar un nuevo sistema para la especificacin de materiales asflticos. El
producto final de estas investigaciones es conocido por su nombre corto en ingls
como SUPERPAVE (Superior Performing Asphalt Pavements)
SUPERPAVE representa un sistema mejorado para especificar ligantes
asflticos, agregados minerales, diseo de mezclas y predicciones del
comportamiento de la misma, el cual involucra procedimientos para la seleccin
cuidadosa de materiales y el proporcionamiento volumtrico de los mismos, como
primer paso en la produccin de una mezcla que se comportar adecuadamente. Los
procedimientos de anlisis "Intermedio" y "completos", hacen uso de ensayos
sofisticados en el diseo de la mezcla y los anlisis resultantes son usados para
predecir el comportamiento de la estructura del pavimento ante el clima y el trfico.
El objetivo de este documento es el de describir conceptualmente el primer nivel del
SUPERPAVE, ya que los niveles superiores estn aun, siendo refinados.
SHRP surge como un mecanismo para la solucin de los problemas asociados al
comportamiento de la mezcla asfltica. SUPERPAVE es un software de
computadoras que asiste a los ingenieros en la seleccin de materiales y en el diseo
de mezclas asflticas. En otras palabras, es un sistema mejorado para la
especificacin de los materiales constituyentes de la mezcla, su anlisis y diseo, y la
prediccin del comportamiento del pavimento.
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Bases Tericas
A continuacin se presenta la perspectiva terica que se maneja para el
desarrollo de la investigacin planteada, la cual tiene como propsito suministrar un
sistema coordinado y coherente de conceptos y proposiciones, que permitan abordar
el problema, a manera de establecer un marco referencial para la interpretacin de los
resultados del estudio planteado.
ISO 900
La International Organization for Standardization (ISO) es la agencia
internacional especializada en crear estndares y est integrada por los institutos de
estandarizacin de alrededor de 130 pases miembros. Su oficina principal se
encuentra en Ginebra, Suiza.
El propsito de ISO es promover el desarrollo de la estandarizacin y
actividades mundiales relativas a facilitar el comercio internacional de bienes y
servicios, as como desarrollar la cooperacin intelectual, cientfica y econmica.
Las normas ISO 9000, son un conjunto de normas que segn su definicin
constituyen un modelo para el aseguramiento de la Calidad en el diseo, el
desarrollo, la produccin, la instalacin y el servicio.
La Norma ISO 9000 describe los fundamentos de los sistemas de gestin de la
calidad y especifica la terminologa para los sistemas de gestin de la calidad.
La Norma ISO 9001 especifica los requisitos para los sistemas de gestin de la
calidad aplicables a toda organizacin que necesite demostrar su capacidad para
proporcionar productos que cumplan los requisitos de sus clientes y los
reglamentarios que le sean de aplicacin y su objetivo es aumentar la satisfaccin del
cliente.
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Calidad
La Calidad se puede definir como la capacidad de lograr objetivos de operacin
buscados. La norma ISO 8402-94 define la calidad como: El conjunto de
caractersticas de una entidad que le otorgan la capacidad de satisfacer necesidades
expresas e implcitas.
La norma ISO 9000 (2000), la define como La capacidad de un conjunto de
caractersticas intrnsecas para satisfacer requisitos. En la prctica, hay dos tipos de
calidad:
- Calidad externa, que corresponde a la satisfaccin de los clientes. El logro de
la calidad externa requiere proporcionar productos o servicios que satisfagan las
expectativas del cliente para establecer lealtad con el cliente y de ese modo mejorar la
participacin en el mercado. Los beneficiarios de la calidad externa son los clientes y
los socios externos de una compaa. Por lo tanto, este tipo de procedimientos
requiere escuchar a los clientes y tambin debe permitir que se consideren las
necesidades implcitas que los clientes no expresan.
- Calidad interna, que corresponde al mejoramiento de la operacin interna de
una compaa. El propsito de la calidad interna es implementar los medios para
permitir la mejor descripcin posible de la organizacin y detectar y limitar los
funcionamientos incorrectos. Los beneficiarios de la calidad interna son la
administracin y los empleados de la compaa. La calidad interna pasa generalmente
por una etapa participativa en la que se identifican y formalizan los procesos internos.
Por consiguiente, el propsito de calidad es proporcionarle al cliente una oferta
apropiada con procesos controlados y al mismo tiempo garantizar que esta mejora no
se traduzca en costos adicionales. Es posible mejorar un gran nmero de problemas a
un bajo costo. Sin embargo, cuanta ms cerca se est de la perfeccin, ms se elevan
los costos.
Lo opuesto a la calidad, (o un defecto de calidad), tambin tiene un costo. De
hecho, generalmente es ms costoso corregir defectos o errores que "hacerlo bien"
desde el comienzo. Adems, el costo de un defecto de calidad es mayor cuanto ms
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tarde se detecta. Por ejemplo, rehacer un producto defectuoso costar, al final, ms
del doble del precio de produccin de lo que hubiese costado el producto inicial si
hubiera sido producido correctamente la primera vez. Adems, la diferencia de precio
ser menor si el defecto se detecta durante la produccin que si lo detecta el cliente
(insatisfaccin del cliente, procesamiento del incidente, control del cliente, costos de
envo, etc.)
Es cuestin de encontrar el equilibrio correcto que elimine los defectos de
calidad lo mejor posible para ganar un buen grado de satisfaccin y lealtad del cliente
y para generar ganancias, todo dentro de un presupuesto razonable.
El control de la calidad
Son todos los mecanismos, acciones, herramientas que realizamos para detectar
la presencia de errores. La funcin del control de calidad existe primordialmente
como una organizacin de servicio, para conocer las especificaciones establecidas por
la ingeniera del producto y proporcionar asistencia al departamento de fabricacin,
para que la produccin alcance estas especificaciones. Como tal, la funcin consiste
en la coleccin y anlisis de grandes cantidades de datos que despus se presentan a
diferentes departamentos para iniciar una accin correctiva adecuada.
Todo producto que no cumpla las caractersticas mnimas para decir que es
correcto, ser eliminado, sin poderse corregir los posibles defectos de fabricacin que
podran evitar esos costos aadidos y desperdicios de material. Para controlar la
calidad de un producto se realizan inspecciones o pruebas de muestreo para verificar
que las caractersticas del mismo sean ptimas. El nico inconveniente de estas
pruebas es el gasto que conlleva el control de cada producto fabricado, ya que se
eliminan los defectuosos, sin posibilidad de reutilizarlo.
Quizs el control estadstico de la calidad sea una invencin relativamente
reciente surgida de la postguerra donde se dieron cuenta de la importancia de fabricar
artculos estandarizados para asegurar su calidad.
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Introduccin a los sistemas de calidad
Siempre que se fabrica un producto o se presta un servicio las caractersticas
de ese producto o servicio deben cumplir con determinadas condiciones o
requisitos que conformen al cliente que lo recibe, al fabricante que lo produce o a la
sociedad. Si los requisitos no se cumplen alguien puede resultar disconforme o
insatisfecho.
Por lo tanto, los requisitos de un producto o servicio los debe establecer el
cliente que lo recibe, el fabricante de acuerdo a sus necesidades o los puede establecer
un organismo de control que representa a la sociedad.
El sistema de gestin de la calidad es el conjunto de actividades que se
desarrollan para que las caractersticas del producto cumplan con los requisitos
establecidos. Es muy importante retener estos conceptos para evitar que el sistema de
calidad incluya la realizacin de actividades o acciones que no son necesarias.
El planteo inicial antes de elaborar o disear el sistema de calidad es establecer
o averiguar cules son los requisitos que debe cumplir el producto o servicio. Luego
se debe decidir de qu forma se van a cumplir los requisitos usando los recursos
disponibles de la manera ms eficiente.
El sistema de control destinado a eliminar y/o prevenir las fallas del producto o
el servicio que se brinda y cumplir con los requisitos establecidos se denomina
Sistema de Gestin de la Calidad o simplemente Sistema de Calidad.
Sistema de calidad
Es el conjunto de actividades que se planifican y realizan en una empresa,
durante la fabricacin de un producto o la prestacin de un servicio, para lograr
efectivamente la calidad de ese producto o servicio, tomando todas las precauciones
necesarias a fin de prevenir la aparicin de fallas y desviaciones durante el proceso
productivo. Las actividades de un sistema de calidad se pueden dividir en cuatro
grupos: la planificacin, el control, el aseguramiento y la mejora de la calidad.
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Planificacin de la calidad
Son las actividades dirigidas a establecer los objetivos y especificar los
procesos y recursos necesarios para cumplir dichos objetivos.
Aseguramiento de la calidad
Son las actividades dirigidas a proporcionar confianza al cliente de que la
organizacin productiva ha tomado las medidas necesarias para lograr la calidad y
que la misma ha sido efectivamente alcanzada, aportando la documentacin que lo
prueba.
Mejora de la calidad
Son las actividades enfocadas a aumentar la capacidad de la organizacin para
cumplir con los requisitos de calidad mejorando la eficacia y la eficiencia.
El objetivo ms importante de un sistema de calidad es que las actividades
normales en la fabricacin de un producto se realicen en forma correcta para no tener
la necesidad de corregir lo ya realizado enmendando los errores cometidos por una
falta de previsin.
Plan de la calidad
La norma ISO 9000 (2000), lo define como un documento que especifica qu
procedimientos y recursos asociados deben aplicarse, quin debe aplicarlos y cundo
debe aplicarse a un proyecto, proceso, producto o contrato especfico. Un documento
que especifica los procesos del sistema de gestin de la calidad (incluyendo los
procesos de realizacin del producto) y los recursos que deben aplicarse a un
producto, proyecto o contrato especfico.
Objetivo de la calidad
ISO 9000 (2000), lo define como algo ambicionado o pretendido, relacionado
con la calidad Meta. El propsito de esta clusula es asegurar que se establezcan
-
14
objetivos de la calidad medibles, a travs de todo la organizacin. Los objetivos de la
calidad deben considerar:
- El Sistema de Gestin de Calidad en forma integral.
- Los procesos del Sistema de Gestin de Calidad.
- El producto.
Para el proceso del establecimiento y logro de los objetivos de la calidad
podemos considerar:
- Las polticas de negocio y otros objetivos de una organizacin.
- La poltica de la calidad.
- Requisitos legales y regulatorios.
- Requisitos operacionales.
- Puntos de vista de los clientes y otras partes, por ejemplo, regulatorios,
usuarios de los productos.
- Retroalimentacin de las revisiones, actividades de mejoramiento y
sugerencias de los empleados.
- Registros pasados de no conformidades.
- Resultados de las revisiones por la gerencia.
La alta direccin debe determinar la necesidad de establecer objetivos de la
calidad en las funciones y niveles relevantes a travs de la organizacin. Estos
objetivos pueden comprender tanto asuntos corporativos de alto nivel, como asuntos
de calidad especficos, asociados a funciones individuales y niveles operativos dentro
de la organizacin.
Para cada objetivo de la calidad, deberan definirse indicadores apropiados que
permitan monitorear y medir su implementacin. Deben establecerse plazos definidos
para el cumplimiento de cada objetivo de la calidad. Adems debe verificarse que los
objetivos de la calidad:
- Sean consistentes entre s y con la poltica de la calidad.
- Sean realistas.
-
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- Tengan potencial para agregar valor.
- Sean alcanzables.
- Sean capaces de ser medidos.
Los objetivos de la calidad deben ser comunicados al personal relevante, ya sea
mediante capacitaciones o charlas informativas, y deben ser difundidos a travs del
proceso de comunicacin interna. La alta gerencia debe confirmar que estas
actividades han sido realizadas adecuadamente.
Planificacin del diseo y desarrollo
La organizacin debe planificar y controlar el diseo y desarrollo del producto.
Durante la planificacin del diseo y desarrollo la organizacin debe determinar: (a)
Las etapas del diseo y desarrollo, (b) La revisin, verificacin y validacin,
apropiadas para cada etapa del diseo y desarrollo, (c) Las responsabilidades y
autoridades para el diseo y desarrollo.
La organizacin debe gestionar las interfaces entre los diferentes grupos
involucrados en el diseo y desarrollo para asegurarse de una comunicacin eficaz y
una clara asignacin de responsabilidades. Los resultados de la planificacin deben
actualizarse, segn sea apropiado, a medida que progresa el diseo y desarrollo.
Plantas para mezcla asfltica en caliente
Las Plantas de asfalto, como comnmente suele llamrseles en el mercado,
tanto por los fabricantes, comerciantes y operadores de estos equipos, la mayora de
veces refirindose a las plantas para la produccin de mezcla asfltica en caliente,
difieren de las plantas para la produccin de asfalto en fro, en que los agregados son
secados y mezclados a temperaturas de entre 150 C a 180 C, dependiendo esto de
las condiciones de diseo de la planta y de las especificaciones para el tipo de mezcla
a producir.
-
16
Tcnicamente, podramos describir una Planta de Asfalto como el conjunto
de elementos, dispositivos, mecanismos, equipos y sistemas dispuestos de alguna
manera para producir mezcla asfltica en caliente.
El principio bsico de las plantas para mezcla asfltica en caliente, es la
dosificacin exacta de los agregados, siendo, sta por peso, al igual que la de el
cemento asfltico en una forma fluida, siendo esto en los lmites de temperatura
requeridos, de esta forma se obtiene una mezcla de gran calidad segn el diseo
establecido.
Para poder lograr esto, es necesario cuidar el buen desempeo de todos los
elementos que integran la planta, desde el montaje, operacin-control y
mantenimiento.
Clasificacin de las plantas para mezcla asfltica en caliente.
Las plantas para mezcla asfltica en caliente pueden clasificarse de la siguiente
manera:
1. De acuerdo a la forma de produccin:
- Continuas: Convencionales Tambor mezclador.
- Intermitentes: De bachada por peso de mazada.
2. Segn su capacidad de produccin: Se clasifican segn su capacidad de
produccin en Tonelada / hora. (Ton/hr).
3. De acuerdo a su movilidad: Porttiles y Estacionarias.
Las plantas continuas tanto convencionales como de tambor mezclador pueden
ser porttiles o estacionarias. Las plantas intermitentes o de bachada son regularmente
estacionarias. La capacidad es independiente de las otras clasificaciones.
Plantas continuas
Como su nombre lo indica, en este tipo de plantas llegan al mezclador cada uno
de los agregados: agregado grueso, agregado fino, relleno mineral y el cemento
-
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asfltico en forma continua. Los mecanismos de alimentacin estn sincronizados con
el objeto de que la cantidad de material suministrada en todo momento guarde las
proporciones debidas. La diferencia fundamental entre las plantas continuas del tipo
convencional y las de tambor mezclador se centra en que en las plantas
convencionales el secado de los agregados ocurre antes del mezclado, de forma
independiente, y en las plantas de tambor mezclador los procesos de secado y
mezclado ocurre en el mismo barril; siendo ms simple en las segundas.
Plantas Intermitentes
En este tipo de plantas, la dosificacin de los agregados se realiza pesando en
un recipiente interno (mezclador) cada uno de los agregados calientes, almacenados
en los silos del agregado cribado de manera sucesiva y acumulativa, en un orden
predeterminado hasta obtener el peso total para ser mezclado. Este peso total est
determinado por la capacidad del mezclador y los pesos de cada uno de los
agregados, por la proporcin establecida de granulometra prevista en el diseo del
tipo de mezcla.
La dosificacin del cemento asfltico en este tipo de plantas puede realizarse de
las siguientes maneras:
a) Por peso: Se pesa en un recipiente y luego se vierte sobre el mezclador.
b) Por medida directa del volumen: El cemento asfltico se vierte en un
recipiente de volumen conocido, que generalmente sirve de cuerpo de bomba para su
inyeccin.
c) Por medida indirecta del volumen: Mediante bombas continuas de caudal
constante que suministra la cantidad de cemento asfltico durante un tiempo
establecido.
Mezcla asfltica
Es la capa de superficie para pavimentos, constituida de agregados ptreos,
mezclados con material bituminoso; en planta central, en caliente o en fro, o bien en
-
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el camino. La mezcla puede ser de textura abierta o cerrada dependiendo de las
caractersticas de graduacin de los agregados ptreos.
Las mezclas asflticas en caliente estn constituidas por dos materiales,
agregados ptreos y cemento asfltico. Los agregados ptreos se clasifican por
tamaos, generalmente divididos en tres grupos: Agregados gruesos, agregados finos
y rellenos minerales.
Cada uno de los componentes de la mezcla tiene una funcin especial y
depende del diseo y de la dosificacin de los mismos, asegurar que no se descuide
ninguna de esas funciones. La funcin del agregado ptreo es soportar las cargas
aplicadas a la estructura del pavimento, donde intervienen las resistencias al desgaste
por friccin y la adherencia entre los fragmentos individuales de los agregados. Los
agregados con formas angulosas y superficie spera hacen ms estables las mezclas
asflticas.
En las mezclas se utilizan agregados que estn natural o artificialmente bien
graduados, esto significa que existirn espacios determinados, entre estos; el
agregado fino sirve para rellenar estos vacos. El agregado fino influye en la
densidad, y por lo tanto en la resistencia, la granulometra influye en la
manejabilidad. Cuando se utiliza un exceso de agregado grueso, la mezcla se hace
spera y dura para manejarse. Cuando se usa un exceso de relleno mineral la mezcla
se hace viscosa y tambin difcil de manejar.
El cemento asfltico es el encargado de unir entre si, los agregados ptreos;
todas las partculas y de impermeabilizar el pavimento. Para cualquiera de los
mtodos de diseo uno de los objetivos principales es la obtencin de la mejor
proporcin del cemento asfltico, para cada combinacin predeterminada de los
agregados. Conocer la proporcin correcta de cemento asfltico influye mucho en
todos los factores que permiten obtener una buena mezcla, adems de reducir los
costos, debido a la correcta utilizacin principalmente del cemento asfltico.
Considerando la mezcla de agregados sin asfalto, todo el espacio entre sus
partculas est vaco, el volumen de estos vacos de los agregados depende de la
granulometra y puede variar; Cuando se aade el cemento asfltico se llena una
-
19
porcin de estos vacos llenos de aire, los que son muy importantes para las
caractersticas de la mezcla. Se usa el termino vacos llenos de aire, ya que estos no
pesan y se expresan como porcentaje total de la mezcla compactada.
El cemento asfltico experimenta cambios de volumen, dependiendo de la
temperatura y si la carpeta asfltica no tiene vacos llenos de aire cuando se coloca, o
los pierde por efecto del trnsito, entonces al dilatarse el asfalto, brotar en la
superficie, condicin llamada afloramiento.
Las prdidas de cemento asfltico por afloramiento debilitan la carpeta asfltica
y reducen el ndice de rugosidad de la superficie, hacindola resbaladiza y por ende
peligrosa. Un exceso de cemento asfltico en la mezcla incide tambin en la
estabilidad de sta ya que puede generar desplazamiento de partculas por lo cual es
incorrecto elaborar mezclas ricas en contenido de cemento asfltico. Por otra parte el
volumen de vacos llenos de aire debe ser generalmente de 2% o 3% y no debe
excederse del 5%. Un exceso de vacos llenos de aire provocar la desintegracin del
pavimento, debido que permite la penetracin de agua; acelerando el proceso de
desintegracin, adems con la presencia de exceso de aire, el cemento asfltico
endurece y envejece afectando su elasticidad y con esto su durabilidad.
En resumen las proporciones de los agregados y del cemento asfltico influyen
directamente en las caractersticas de la mezcla segn sea el caso del diseo de la
misma.
Agregados
Los agregados ptreos o agregados simplemente, lo constituyen los ridos de
partculas duras de forma y tamaos establecidos. Los agregados se dividen
principalmente en tres grupos: agregados gruesos, agregados finos y rellenos
minerales. La mayora de los agregados duros son: arena, piedra triturada, grava
natural y escoria, tambin es de uso comn las arenas artificiales procedentes de la
trituracin de materiales.
Los agregados para pavimentos asflticos son generalmente clasificados de
acuerdo a sus orgenes o fuente; de la forma siguiente:
-
20
- Agregados naturales. Para su obtencin se han utilizado pocos o ningn
proceso, solo para la extraccin del banco de materiales. Se encuentran hechos de
partculas producidas por procesos puramente naturales como lo son la erosin
natural, procesos de degradacin tales como la accin del viento, agua.
- Agregados procesados. Son todos aquellos que para su utilizacin han sido
molidos. Existen dos fuentes bsicas de agregados procesados: Gravas naturales, que
son molidas para hacerlas ms apropiadas para su uso en la produccin de mezclas
asflticas y fragmentos de roca slida de tamao considerable que deben ser
reducidas antes de utilizarlas.
- Agregados sintticos. Algunos son el producto de procesos qumicos o
procesamiento fsico de materiales, otros de procesos industriales como refinera, y
otros son producidos especficamente para ser utilizados como agregados, por medio
de procesamiento de materia prima. La escoria, producida en el proceso de fundicin
de hierro en un alto-horno, es el agregado de mayor uso, la escoria es reducida a
pequeas partculas, por apagamiento en agua y triturndola despus de que se ha
enfriado. Los agregados sintticos manufacturados, son relativamente nuevos en la
industria de produccin de mezcla asfltica, dentro de estos tenemos: arcilla
incinerada, roca empaquetada de barro, tierra diatomeas procesada, vidrio volcnico,
escoria procesada y otros materiales.
Estos productos son de peso liviano y usualmente tienen alta resistencia,
generalmente se utilizan en cubiertas de puentes de piso pavimentado, y capas de
pavimento donde la resistencia al deslizamiento debe ser mxima. Previo a la
utilizacin de los agregados en la elaboracin de mezcla asfltica, estos deben ser
probados, la calidad del agregado est afectada por el proceso empleado en su
obtencin y se medir con los parmetros siguientes entre otros.
Trituracin
Consiste en el proceso de fragmentacin o quebrado por mtodos artificiales de
las rocas y otros materiales como granito, piedrn, caliza, etc., Utilizando maquinaria
-
21
especial; con el fin de obtener la granulometra deseada de estos ridos y convertirlos
en agregados que cumplan los requerimientos necesarios para ser utilizados en la
produccin de mezcla asfltica o para otros fines en la construccin.
Se puede obtener distintos materiales:
- Roca triturada graduada: Puede producirse en cualquier graduacin que se
desee, utilizando diferentes tipos de cono de trituracin y cribado de materiales.
- Residuos finos de trituracin: Conocidas como arenas artificiales o polvo de
trituracin.
- Piedra triturada revuelta: El material sale de la trituradora sin ser
seleccionado por tamao.
Ensayo de granulometra
Existen dos procedimientos utilizados en el laboratorio para determinar la
distribucin granulomtrica del suelo. Uno se encuentra estandarizado por la ASTM
(D-421-85, D-422-63) y el otro es el realizado por el Cuerpo de Ingenieros de los
Estados Unidos (U.S. Corps of Engeneers).
El anlisis granulomtrico es utilizado para obtener la distribucin del tamao
de partculas en una masa de suelo con la finalidad de poder clasificarlo. El mtodo
del tamizado mecnico se usa en suelos granulares que poseen poco o nada del
material fino (limos y arcillas). Para determinar la distribucin de tamaos de
partculas en los suelos finos se utiliza el anlisis por hidrometra.
Evaluacin de mezclas asflticas
Se desarrollan en laboratorio realizando pruebas cuyo objetivo es estudiar
fsica, mecnica y qumicamente los asfaltos y su interaccin con los materiales
ptreos con los cuales fabrican las mezclas asflticas. A continuacin se citan algunos
ensayos con su respectiva norma.
-
22
Cuadro 1
Ensayos para asfalto y mezcla asfltica
ENSAYOS NORMA
Adherencia en bandeja INV. E-740
Adhesividad de los ligantes bituminosos. Agregados finos
RIEDEL WEBER INV. E-774
Adhesividad de los ridos finos a los ligantes bituminosos -
Efecto del Agua sobre Mezclas Asflticas Sueltas - mtodo rpido
de campo (agua hervida) INV. E-757
Cantabro -
Determinacin Coeficiente de Emulsibilidad del Llenante INV. E-776
Concentracin crtica del llenante mineral INV. E-745
ENSAYOS NORMA
Extraccin cuantitativa del asfalto - centrfuga ASTM D-2172 /
INV. E-732
Contenido de asfalto reflujo ASTM D-1856
Contenido de agua en materiales bituminosos INV. E-704
Determinacin del Peso Especfico Aparente y Peso Unitario de
Mezclas Asflticas - BULK(1) (juego de tres briquetas) INV. E-733
Determinacin Peso Especfico Terico Mximo de Mezclas
Asflticas - GMM/RICE INV. E-735
Resistencia de Mezclas Bituminosas - Estabilidad Marshall ASTM D-5581/
INV. E-748
Resistencia de Mezclas Bituminosas Estabilidad Marshall ASTM D-5581
INV. E-748
Diseo de mezclas asflticas - CANTABRO -
-
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Diseo por inmersin - compresin -
Diseo de mezclas asflticas SUPERPAVE -
Ensayo de adherencia GOST 83
Estabilidad y flujo probeta ASTM D-1559
Recuperacin del Asfalto de una Solucin - Rotoevaporador INV. E-759
Extraccin de ncleos -
Inmersin compresin (10 probetas) INV. E-738
Resistencia a la Fatiga de Mezclas Asflticas - ITFT (Ley de fatiga
(9 briquetas - asfalto convencional))
prEN12697-24
Anexo E
ENSAYOS NORMA
Resistencia a la Fatiga de Mezclas Asflticas - Deformacin
Controlada en Viga - (Ley de fatiga (9 vigas))
prEN12697-24
Anexo D
Resistencia a la Fatiga de Mezclas Asflticas - ITFT (Ley de fatiga
(9 briquetas - asfalto modificado)) *
prEN12697-24
Anexo E
Determinacin de los Mdulos Dinmicos de Mezclas Asflticas -
ITSM @ 1T y 1 frecuencia
prNE12697-26
Mtodo IT-CY
Determinacin de los Mdulos Dinmicos de Mezclas Asflticas -
ITSM @ 1T y 3 frecuencias (3 briquetas)
prNe12697-26
Mtodo IT-CY
Determinacin del Mdulo Resiliente de Mezclas Asflticas @ 1T
y 1 frecuencia ASTM 4123
Determinacin del Mdulo Resiliente de Mezclas Asflticas @ 1T
y 3 frecuencias (3 briquetas)
ASTM 4123 /
AASHTO TP3
Determinacin de los Mdulos Dinmicos de Mezclas Asflticas -
ITSM @ 3 T's y 3 frecuencia (3 briquetas)
prNE12697-26
Mtodo IT-CY
Determinacin de los Mdulos Dinmicos de Mezclas Asflticas -
ITSM @ 3 T's y 1 esfuerzo (3 briquetas)
prNE12697-26
Mtodo IT-Cy
Determinacin del Mdulo Resiliente de Mezclas Asflticas @ 3 ASTM 4123
-
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T's y 1 esfuerzo (3 briquetas)
Preparacin de Briquetas - Compactador Giratorio (juego de 3
briquetas) AASHTO TP4
Preparacin de briquetas con martillo Marshall (tres briquetas) ASTM D-1559
Deformacin permanente de mezclas asflticas B.S. DD226
Resistencia a la Fatiga de Mezclas Asflticas - ITFT @ 1 T y @ 1
esfuerzo (2 briquetas)
prEN12697-24
Anexo E
Resistencia a la Fatiga de Mezclas Asflticas - Deformacin
Controlada en Viga @ 1 T y @ 1 esfuerzo (2 briquetas)
prEN12697-24
Anexo D
ENSAYOS NORMA
Susceptibilidad a la Humedad de Mezclas Asflticas - TSR ASTM 4867
Susceptibilidad a la Humedad de Mezclas Asflticas - TSR
(Modificado) -
Fuente: Superintendencia de Industria y Comercio. Norma: NTC-ISO/IEC17025:2005. Para acreditacin de Laboratorio de Ensayos para Asfalto y Mezcla Asfltica.
Cuadro 2. Ensayos producto bituminosos
PRODUCTOS BITUMINOSOS
CODIGO ENSAYO NORMA DE ENSAYO
NTP AO ASTM AO AASHTO AO MTC AO
UMA-01 Penetracin 25 C -.- -.- D-5 2005 T-49 2003 MTC E-304 2000
UMA-02 Punto de Ablandamiento -.- -.- D-36 1995 T-53 2004 MTC E-307 2000
UMA-03 Peso Especfico y Peso Unitario de Productos Slidos y Semi-Slidos -.- -.- D-70 2003 T-228 2004 MTC E-318 2000
UMA-04 Viscosidad Saybolt Furol -.- -.- D-88 1999 T-72 2001 MTC E-309 2000
UMA-05 Punto de Inflamacin y de Llama (copa abierta) Cleveland
-.- -.- D-92 2002 T-48 2004 MTC E-303 2000
-
25
Cuadro 2 (Cont.)
CODIGO ENSAYO NORMA DE ENSAYO
NTP AOASTM AOAASHTOAO MTC AO
UMA-06 Determinacin del Contenido de Agua en el Bitumen
-.- -.- D-95 1999 T-55 2002 -.- -.-
UMA-07 Ductilidad -.- -.- D-113 1999 T-51 2004 MTC E-306 2000
UMA-08 Muestreo de Materiales Bituminosos -.- -.- D-140 2001 T-40 2002 MTC E-301 2000
UMA-09 Destilacin de Productos Bituminosos Cut Back -.- -.- D-402 2002 T-78 2005 MTC E-
313 2000
UMA-10 Ensayo de Calidad de Asfalto Slido (ASTM u otras) -.- -.- D-946 1999 -.- -.- -.- -.-
UMA-11 Ensayo de Stripping de Mezcla Agregado Bitumen (Adherencia de grava)
-.- -.- -.- -.- T-182 2002 MTC E-517 2000
PRODUCTOS BITUMINOSOS
NORMA DE ENSAYO
CODIGO ENSAYO NTP AOASTM AOAASHTOAO MTC AO
UMA-12 Ensayo de Calidad de Asfalto Lquido(ASTM u otras) -.- -.- D-
2028 2004 -.- -.- -.- -.-
UMA-13 Solubilidad en Tricloro Etileno -.- -.- D-2042 2001 T-44 2003 MTC E-302 2000
UMA-14 Viscosidad Cinemtica -.- -.- D-2170 2001 T-201 2003 MTC E-310 2000
UMA-15 Viscosidad Absoluta -.- -.- D-2171 2001 T-202 2003 MTC E-308 2000
UMA-16 Ensayo de Pelcula Delgada en HornoRotatorio (R-TFOT) -.- -.- D-
1754 2002 -.- -.- MTC E-315 2000
UMA-17 Gravedad Especfica Aparente a15,6/15,6 C -.- -.- D-
3142 1997 -.- -.- -.- -.-
UMA-18 Punto de Inflamacin Mtodo TagOpen Cup - Asfalto Lquido -.- -.- D-
3143 1998 T-79 2004 MTC E-312 2000
UMA-19 Prueba de la Mancha (Spot Test uoliensis) -.- -.- -.- -.- T-102 2004 MTC E-314 2000
UMA-20 Ensayo de la Espuma -.- -.- -.- -.- -.- -.- -.- -.-
UMA-21 Clculo del Indice de Penetracin(Mtodo Heukelom)-(SusceptibilidadTrmica)
-.- -.- -.- -.- -.- -.- -.- -.-
UMA-22 Recuperacin Elstica (25C)(Ductilmetro) -.- -.- D-
6084 2004 -.- -.- -.- -.-
UMA-23 Recuperacin Elstica (DuctilmetroModificado) (4C) -.- -.- D-113 1999 T-51 2004 -.- -.-
UMA-24 Recuperacin Elstica (DuctilmetroModificado) (5C) -.- -.- D-113 1999 T-51 2004 -.- -.-
UMA-25 Densidad de Brea y Asfalto (pordesplazamiento) -.- -.- D-71 -.- T-229 1995
MTC E-317 2000
Fuente: Superintendencia de Industria y Comercio. Norma: NTC-ISO/IEC17025:2005. Para acreditacin de Laboratorio de Ensayos para Asfalto y Mezcla Asfltica.
-
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Ensayos en el asfalto (cemento asfltico)
Penetracin
Es una medida de la consistencia del asfalto realizada generalmente a 25C. El
valor de la penetracin se expresa en dcimas de milmetro (0.1mm).
Ductililidad
Este concepto est directamente asociado a la capacidad del material de
absorber energa, y este es medido a travs del alargamiento de la probeta hasta su
rotura, se estira a una velocidad de 5cm/mn a 25C.
Punto de Ablandamiento.
Temperatura en que el asfalto cambia de un cuerpo semislido a un fluido, y es
importante para obtener el valor de ndice de penetracin y el incremento de
temperatura para realizar el ensayo es de 5C por minuto.
Punto de Inflamacin - Cleveland Open Cup.
Determina la temperatura de inflamacin a las condiciones del ensayo.
Ensayo de Viscosidad Absoluta
La viscosidad absoluta es una propiedad de los fluidos que indica la mayor o
menor resistencia que estos ofrecen al movimiento de sus partculas cuando son
sometidos a un esfuerzo cortante. Algunas unidades a travs de las cuales se expresa
esta propiedad son el Poise (P), el Pascal-Segundo (Pas) y el centiPoise (cP), siendo
las relaciones entre ellas las siguientes: Pa-s=10 P= 1000 cP. La Viscosidad Absoluta
suele denotarse a travs de la letra griega . Es importante resaltar que esta
propiedad depende de manera muy importante de la temperatura, disminuyendo al
aumentar sta.
-
27
Ensayo de Viscosidad Cinemtica
La Viscosidad Cinemtica es la relacin entre la viscosidad absoluta y la
densidad de un fluido. Esta suele detonarse como u, por lo cual u = /p. Algunas de
las unidades para expresarla son el m2/s, el stoke (St) y el centistoke (cSt), siendo las
equivalencias las siguientes: 1 m2/s = 10000 St = 1x106 cSt. Imagnese dos fluidos
distintos con igual viscosidad absoluta, los cuales se harn fluir verticalmente a travs
de un orificio. Aqul de los fluidos que tenga mayor densidad fluir ms rpido, es
decir, aqul que tenga menor viscosidad cinemtica.
Susceptibilidad Trmica
Variacin de la consistencia ante cambios de temperatura. Se determina
mediante una relacin matemtica entre el Punto de ablandamiento y la Penetracin.
Esta normalizado mediante la Norma Espaola UN-104-281 y los valores aceptados
se sita entre +2 = IP = -2.
Ensayo de la Mancha
El Ensayo de la Mancha tambin conocido como Ensayo de Oliensis pretende
determinar la homogeneidad o no de los asfaltos materia del ensayo. Esencialmente
consiste en mezclar el asfalto con un disolvente, originalmente nafta y actualmente
una mezcla de heptano/xileno y determinar la forma de la mancha de una gota de
asfalto en este solvente en un papel de filtro.
Solubilidad en Tricloroetileno
Este mtodo de ensayo se refiere a la determinacin del grado de solubilidad en
tricloroetileno de materiales asflticos que tengan poco material mineral o que
carezcan de l.
-
28
Etapas en la fabricacin de la mezcla asfalto agregado en caliente
Las plantas de los procesos en caliente estn conformadas por un conjunto de
equipos mecnicos electrnicos en donde los agregados se combinan, calientan, secan
y mezclan con asfalto para producir una mezcla asfltica en caliente que debe cumplir
con ciertas especificaciones. Las plantas procesadoras de la mezcla asfalto agregado
en caliente pueden operar en continuo o en batch; tambin pueden ser fijas o
porttiles. En trminos generales las dos tcnicas para la produccin de la mezcla en
caliente son: Planta de dosificacin y planta mezcladora de tambor; las diferencias
entre los dos prototipos consiste en que las plantas de dosificacin secan y calientan
el agregado y despus, en un mezclador lo combinan con el asfalto en dosis
individuales; mientras que las plantas mezcladoras de tambor secan el agregado y lo
combinan con el asfalto en un proceso continuo y en la misma seccin del equipo.
Las operaciones que son comunes tanto para las plantas de dosificacin como
para las plantas mezcladoras de tambor son:
- Almacenamiento y alimentacin de agregado en fro.
- Control y coleccin de polvos.
- Almacenamiento de la mezcla en caliente.
- Pesaje y manejo de materiales.
Diferencias fsicas en plantas de mezcla en caliente
Plantas de Dosificacin: Las plantas de dosificacin obtienen su nombre del
hecho de que, durante la operacin, producen la mezcla caliente en cargas,
produciendo una carga tras otra. El tamao de la carga vara de acuerdo a la
capacidad del mezclador o amasadero de la planta; una carga tpica pesa
aproximadamente 2.722 Kgs.
Alimentacin y almacenamiento en fro de agregados. El sistema de acopio y
alimentacin en fro de agregado mueve agregado fro del sitio de almacenamiento a
la planta. El alimentador en fro es el primer componente principal de la planta de
-
29
mezcla en caliente. El alimentador en fro puede ser una combinacin o cualquiera de
los tres mtodos que se presentan a continuacin:
- Tolvas abiertas con dos, tres o cuatro compartimientos, usualmente
alimentadas por un cucharn de almeja de una gra o por un cargador de tractor.
- Tnel debajo de apilamientos separados por muros de contencin. Los
materiales son apilados sobre el tnel mediante una banda transportadora, camin,
gra, o cargador de tractor.
- Arcones o tolvas grandes. Estos son usualmente alimentados por camiones,
descargadoras de vagn, o vagones de descarga inferior directamente sobre los
arcones.
En las tolvas fras, se debe tener cuidado para minimizar la segregacin y
degradacin del agregado. Deber mantenerse suficiente material en todas las tolvas
para proveer un flujo constante y uniforme de tal manera que se asegure el
proporcionamiento exacto, el cual incide en la granulometra y el equilibrio del
agregado (contengan las proporciones correctas de los diferentes agregados de
tamao variable para producir la granulometra de mezcla apropiada), en las tolvas
calientes.
Las unidades de alimentacin del agregado hacia el secador estn ubicadas
debajo de las tolvas de almacenamiento; entonces, las compuertas localizadas en la
parte baja de las tolvas, alimentan la lnea transportadora que lleva los agregados al
secador, con cantidades controladas. Los controles de alimentacin regulan la
cantidad de agregado que sale de cada tolva, proporcionando de este modo un flujo
uniforme y continuo de mezcla de agregado, correctamente hacia la planta.
Secado y calentamiento. Los agregados provenientes de las tolvas de acopio
se someten al proceso de secado, con el fin de retirar la humedad y elevar la
temperatura del agregado entre 130 - 150 0C. Es necesario controlar el calor
suministrado en la etapa de secado, por cuanto la temperatura con la cual sale el
agregado es quien determina la temperatura de la mezcla final.
Los efectos de mantener una temperatura sin control son los siguientes:
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- Los agregados calentados a una temperatura muy alta, pueden modificar las
propiedades del asfalto y este se torne muy blando durante el mezclado.
- Los agregados a temperatura muy baja, son difciles de revestir en su totalidad
con asfalto, y la mezcla resultante es difcil de colocar en el proceso de
pavimentacin.
El secador convencional de las plantas de dosificacin es un cilindro rotatorio,
los cuales tiene un dimetro entre 1.5 y 3 metros y una longitud entre 6 y 12 metros.
El secador incluye un quemador de aceite o gas con un ventilador que proporciona el
aire principal de combustin, y un ventilador reductor para crear tiraje a travs del
secador. El tambor tambin est equipado con canales longitudinales, llamados aspas,
que levantan el agregado y lo dejan caer a travs de la llama del quemador y los gases
calientes. La inclinacin del secador, su velocidad de rotacin, dimetro, longitud y la
configuracin y el nmero de aspas determinan el tiempo de la etapa de secado, el
cual corresponde a un promedio de 10 minutos.
Para una operacin eficiente de secado, el aire necesario para la combustin
debe estar en equilibrio con la cantidad de combustible que est siendo suministrada
al quemador. El ventilador reductor crea el tiraje de aire que transporta el calor a
travs del secador y remueve la humedad.
La falta de balance entre estos tres elementos puede causar problemas graves
como son:
- Respecto al aceite combustible, una deficiencia de aire o un exceso de flujo de
aceite puede resultar en una combustin incompleta del combustible. Este aceite sin
quemar deja un revestimiento aceitoso sobre las partculas de agregado, el cual puede
afectar desfavorablemente la mezcla asfalto agregado.
- La falta de equilibrio entre el aire de tiraje y las velocidades del ventilador
puede causar una contrapresin dentro del tambor. Esto crea un resoplido "reverso"
de descarga en el extremo del tambor donde est el quemador, indicando que la
velocidad del aire de tiraje es insuficiente para acomodar la presin de aire creada por
el ventilador del quemador. En este caso, se debe reducir la existencia al aire de tiraje
o la presin de aire del ventilador.
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Generalmente, los secadores estn diseados para tener mxima eficiencia
cuando el agregado que se est calentado tiene un contenido dado de humedad
(tpicamente 5 %). Si el contenido de humedad del agregado es ms alto para el cual
el secador fue diseado, se debe reducir la cantidad de agregados que estn siendo
alimentado al secador.
En el secador rotatorio las emisiones de polvo se controlan mediante la
instalacin de colectores de polvo con el fin de cumplir las normas estipuladas para
tal actividad. Comnmente se emplean tres tipos de colectores de polvo: Colectores
centrfugos de polvo, Depuradores hmedos, y los compartimientos de filtros (filtros
de tejido).
Colectores centrfugos de polvo (Tipo cicln)
Operan bajo el principio de la operacin centrfuga. El escape de la parte
superior del secador aspira el humo y los materiales finos, y los dirige hacia la
centrifuga en donde son movidos en espiral. Las partculas grandes golpean la pared
exterior y caen al fondo de la centrifuga; el polvo y el humo son descargados a travs
de la parte superior del colector. Los finos recogidos en el fondo de la centrifuga son
recogidos pueden ser devueltos a la planta o ser desechados. Normalmente este tipo
de colectores se combina con depuradores hmedos o el compartimiento de filtros.
Compartimiento de filtros
Es un compartimiento grande construido en metal, que contiene ciento de
bolsas de tejido sinttico, resistente al calor, usualmente tratadas con silicona para
aumentar su capacidad de recoger partculas muy finas de polvo. Su funcionamiento
se promueve a travs de un ventilador grande de vacos, el cual crea una succin
dentro del compartimiento que atrae aire sucio y lo filtra a travs del tejido de las
bolsas. Para manejar el inmenso volumen de gases provenientes del escape del
secador de agregado, se requiere un nmero muy grande de bolsas (una unidad tpica
puede contener hasta 800).
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Un compartimiento de filtros est dividido en una cmara de gas sucio y una
cmara de gas limpio. Los balsos filtrantes se encuentran en la cmara de gas sucio, a
donde entra el aire proveniente del secador. El flujo de aire que lleva las partculas de
polvo pasa a travs del tejido de las bolsas filtrantes, depositando el polvo en la
superficie de la bolsa. El aire luego contina hacia la cmara de gas limpio.
Eventualmente, el polvo se acumula en una "torta de polvo" que debe ser removida
antes de que disminuya o pare el flujo de gas a travs del filtro. Los mtodos ms
comunes para limpiar las bolsas en un colector consisten en doblar las bolsas al
reverso y/o hacer una limpieza al reverso con aire limpio. El polvo removido de los
filtros es almacenado en silos, donde frecuentemente es usado para la mezcla en
caliente.
Despus que los agregados se ha calentado y secado, son transportados por un
elevador cerrado de cubetas (elevador de material en caliente), hacia la unidad de
clasificacin.
En la siguiente tabla se presentan las eficiencias tericas de los diferentes tipos
colectores de polvo encontrados en la industria.
Cuadro 3. Eficiencias Tericas en Colectores de Polvo
TIPO DE SEPARADOR EFICIENCIA TOTAL %
POLVO GRUESO POLVO FINOPOLVO
SUPERFINO Ciclones. 84.60 93.90 65.30 - 84.20 22.40 52.30 Lavador Venturi. 99.40 99.97 99.80 99.90 99.30 99.60 Filtros de mangas 99.70 99.80 99.92 99.95 99.60 99.80 Precipitador Electrosttico 99.50 98.50 94.80
Fuente: Perry, R; Manual del Ingeniero Qumico.
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Cribado y almacenamiento del agregado caliente
Es la operacin en donde el agregado caliente pasa por una serie de cribas que
lo separan en fracciones de varios tamaos y luego las depositan en tolvas calientes.
La unidad de cribado incluye un conjunto de varias cribas vibratorias de
diferente tamao, la primera criba en la serie es una criba preliminar de malla ancha
la cual extrae y rechaza los agregados que exceden el tamao mximo, esta es seguida
por una o dos cribas de tamao intermedio, disminuyendo en tamao de arriba hacia
abajo, en la parte baja del grupo se encuentra una criba de arena. La capacidad de las
cribas debe estar en equilibrio con la capacidad del secador y la capacidad de la
cmara de mezclado.
El agregado caliente y clasificado de acuerdo a los diferentes tamaos es
almacenado temporalmente en tolvas calientes. Cada tolva es un compartimiento
individual o una seccin amplia dividida en partes.
Los agregados son extrados de las tolvas calientes y son depositados en la tolva
de pesaje, las cuales estn suspendidas de las vigas de la bscula y pesan en forma
acumulativa las cantidades de agregado, previo a ser enviado el agregado a la etapa
de mezcla.
Mezcla
Despus de pasar por la tolva de pesaje, los agregados se depositan en la cmara
mezcladora de la planta (comnmente denominada amasadero), en donde son
combinados con la proporcin correcta de asfalto (normalmente las proporciones de
asfalto - agregado corresponden a 5% y 95 % respectivamente del peso total de la
mezcla). Generalmente, el asfalto se pesa por separado en una cubeta pesadora antes
de ser incorporado al mezclador. El asfalto es luego bombeado a travs de barras
rociadoras hacia el mezclador.
Tanto el asfalto como el agregado deben calentarse antes de ser combinados en
el mezclador, el asfalto para darle suficiente fluidez para que sea bombeado y el
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agregado, para que est lo suficientemente seco y caliente, de forma tal que pueda
producir una mezcla final a la temperatura deseada.
La temperatura del agregado controla la temperatura de la mezcla, normalmente
hay una especificacin para temperatura de mezclado, basada en factores
relacionados con las condiciones de colocacin y compactacin de la mezcla.
La temperatura en la etapa de mezcla debe ser lo ms baja posible, de tal forma
que permita un revestimiento completo de las partculas de agregado y una mezcla
fcil de trabajar. En el siguiente cuadro se indican los mrgenes tpicos de
temperatura de mezclado.
Cuadro 4. Temperaturas tpicas de mezclas asflticas en caliente
TIPO Y GRADO DEL CEMENTO ASFALTICO
TEMPERATURA EN 0F.
TEMPERATURA EN 0C.
AC 2.5 235 280 115 140 AC 5 250 290 120 145 AC 10 250 315 120 155 AC 20 265 330 130 165 AC 40 270 340 130 170
200 - 300 penetracin 235 - 305 115 - 150 120 - 150 penetracin 245 - 310 120 - 155 85 - 100 penetracin. 250 - 325 120 - 165
60 - 70 penetracin. 265 - 335 130 - 170 40 - 50 penetracin. 270 - 350 130 - 175
Fuente: Asphalt Institute; Mezclas asflticas en caliente; 1989.
Normalmente, el mezclador o amasadero empleado en las plantas de asfaltos es
un mezclador de doble eje, este dispositivo consiste de una cmara mezcladora con
revestimiento, la cual tiene dos ejes horizontales en donde estn montadas varias
espigas de paleta, cada cual con dos paletas las cuales pueden ser ajustadas y
reemplazadas fcilmente.
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Las paletas deben disponerse de tal forma que no haya reas muertas dentro del
mezclador, en donde se pueda acumular material fuera del alcance de las paletas y
este no pueda ser mezclado completamente. El mezclador debe llenarse a un volumen
tal que permita hacer una mezcla uniforme.
El tiempo de mezcla es el perodo desde que se abre la compuerta de la tolva de
pesaje hasta que se abre la compuerta de descarga del amasadero. Este tiempo debe
ser lo suficiente para producir una mezcla homognea de partculas de agregado
igualmente distribuidas y uniformemente revestidas. Cuando este tiempo es
demasiado largo, las propiedades fsico - qumicas del asfalto pueden afectarse,
reduciendo as la durabilidad de la mezcla. El tiempo tpico de mezclado es
aproximadamente 1 minuto.
Almacenamiento de la mezcla asfltica en caliente
La mezcla de asfalto en caliente preparada es transportada por un elevador de
material caliente hacia la parte superior de los depsitos aislados, y es descargada en
los camiones por la parte baja. Los silos o depsitos aislados pueden almacenar
mezcla en caliente hasta por 12 horas sin tener prdidas de calor o de calidad de la
mezcla. Las estructuras de almacenamiento no aisladas son generalmente pequeas y
solamente pueden almacenar mezcla por un corto perodo de tiempo.
En los silos de almacenaje se acostumbra a usar una placa deflectora o un
dispositivo similar, en el extremo de descarga del transportador que carga el silo, con
el fin de prevenir algn tipo de segregacin de la mezcla a medida que esta cae dentro
del depsito. Es tambin recomendable mantener la tolva llena, al menos la tercera
parte, para evitar la segregacin a medida que esta se desocupa, y para ayudar a
mantener caliente la mezcla.
Laboratorio de ensayos
Los laboratorios de ensayo y/o prueba, realizan su actividad a travs de la
prueba de una muestra representativa y como resultado de su actividad emiten un
informe de resultados.
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Los laboratorios de ensayo y/o prueba demuestran su competencia tcnica,
asegurando la calidad de los informes de resultados que emiten a travs la
comprobacin del cumplimiento con los requisitos sobre estructura y organizacin,
tica e imparcialidad, sistema de gestin de la calidad, personal, equipo,
procedimientos tcnicos, validacin de mtodos, calibracin, trazabilidad, etc.,
establecidos en la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006/ISO 17025:2005.
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CAPTULO III
MARCO METODOLGICO
En toda investigacin cientfica, se hace necesario, que los hechos estudiados,
as como las relaciones que se establecen entre estos, los resultados obtenidos y las
evidencias encontradas en la relacin con el problema investigado, adems de los
nuevos conocimientos que es posible situar, renan las condiciones de fiabilidad,
objetividad y validez; para lo cual, se requiere delimitar los procedimientos de orden
metodolgico, a travs de los cuales se intenta dar respuesta a las interrogantes objeto
de investigacin.
Tipo de Investigacin
La presente investigacin se efecta bajo la modalidad de Investigacin de
campo apoyada y sustentada en una investigacin documental, a travs de las cuales
se obtiene informacin y resultado del anlisis de la mezcla asfltica caliente en
INVITRAP.
La investigacin de campo se caracteriza porque los problemas que estudia
surgen de la realidad y la informacin requerida debe obtenerse directamente del
lugar donde est planteado el problema, (Universidad Pedaggica Experimental
Libertador, 1998, p.5), en este caso en el Complejo Industrial INVITRAP.
Esta investigacin comprende la descripcin, registro, anlisis e interpretacin
de la naturaleza actual, y la composicin o procesos de los fenmenos. El enfoque se
hace sobre conclusiones dominantes o sobre cmo una persona, grupo o cosa se
conduce o funciona en el presente. La investigacin es descriptiva, trabaja sobre
realidades de hecho.
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La investigacin es cuantitativa, se dedica a recoger, procesar y analizar datos
cuantitativos o numricos sobre variables previamente determinadas. Esto le da una
connotacin que va ms all de un mero listado de datos organizados como
resultado; pues estos datos que se muestran en el, estn en total consonancia con las
variables que se declararon desde el principio y los resultados obtenidos van a
brindar una realidad especfica a la que estos estn sujetos. Este tipo de investigacin
trata de determinar la fuerza de asociacin o relacin entre variables, as como la
generalizacin y objetivacin de los resultados a travs de una muestra. De aqu se
puede hacer inferencia a una poblacin de la cual esa muestra procede.
En cuanto a la investigacin cualitativa, UPEL (2001), el anlisis cualitativo
es una tcnica que indaga para conseguir informacin de sujetos, comunidades,
contextos, variables o ambientes en profundidad, asumiendo una actitud absorta y
previniendo a toda costa no involucrar sus afirmaciones o prctica (p 56). Para
poder entender los datos que se procesan de una forma cuantitativa, se le hace un
posterior anlisis cualitativo a fin de razonar el porqu de los resultados arrojados por
dicho estudio cuantitativo aplicado segn la tcnica seleccionada de recoleccin de
datos. Esto permitir tener una idea ms clara de lo que se tendr que hacer para
lograr los objetivos propuestos, en tal sentido, sta investigacin se enmarca en una
investigacin cualitativa.
Por otra parte, la investigacin documental, es el estudio del problema con el
propsito de ampliar y profundizar los conocimientos de su naturaleza con apoyo
principalmente en fuentes bibliografas, en trabajos previos, datos divulgados por
medios audiovisuales o electrnicos. (Universidad Pedaggica Experimental
Libertador, U.P.E.L, 1998, p.7).
La Investigacin se realiza con la combinacin de la investigacin de campo y
documental, la primera se acerca a la realidad situndose en el lugar mismo donde se
plantea el problema, as como para la recoleccin de informacin que sirve como
indicador de la muestra y la poblacin, adems, esto es realizado con el fin de poder
fortalecer cada una de las caractersticas que inciden en la produccin de mezcla
asfltica en caliente, y la segunda fortalece el desarrollo del tema, ya que del anlisis
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de textos y referencias se obtiene informacin primordial que permite el
acercamiento entorno al planteamiento.
Poblacin
La poblacin es el conjunto de todos los casos que concuerdan con una serie de
especificaciones, podemos decir que la poblacin es la totalidad del fenmeno a
estudiar, en donde las unidades de poblacin posee una caracterstica comn la cual
estudia y da origen a los datos. (Hernndez Sampieri y otros, 2000)
Para este trabajo de investigacin, se selecciona un grupo de personas (45
sujetos) correspondientes a las reas y/o divisiones necesarias tomadas como
referencia del Complejo Industrial INVITRAP. Estos representan el 100% de la
misma. Tal y como se puede evidenciar en el Cuadro 5.
Cuadro 5. Determinacin de la Poblacin
AREA O DEPARTAMENTO. CANTIDAD DE SUJETOS.
%
Gerencia de Planta. 04 8,90 Departamento de operaciones. 35 77,80 Departamento de Mantenimiento Mecnico. 06 13,30 TOTAL. 45 100 Fuente: Jurado (2011)
Determinacin de la poblacin.
9%
78%
13%0%
G.cia Planta.
D.to Operac.
D.to M. Mec
Grfico N 1. Poblacin Seleccionada.
Fuente: Grfica derivada de datos aportados por el Departamento de Recursos Humanos de INVITRAP.
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Muestra
La muestra se define como un subgrupo de la poblacin. Para delimitar las
caractersticas de la poblacin. (Hernndez Sampieri y otros, 2000)
Segn Acevedo (1984) define la muestra como "una Poblacin o sea, un
nmero de individuos, un objeto de los cuales es un elemento del universo o
poblacin, es decir, un conjunto de la poblacin con la que se esta trabajando" por lo
cual esta investigacin se circunscribe al espacio laboral inherente a la produccin de
mezcla asfltica caliente en INVITRAP.
Para la determinacin de la muestra, se estipula que la misma sea de un 33,33%
de la poblacin, la cual, es de 45 individuos, por lo que la muestra tiene una base de
15 individuos escogidos al azar simple, para la aplicacin del cuestionario.
Cuadro 6. Determinacin de la Muestra
MUESTRA CANTIDAD DE SUJETOS. %
Gerencia de Planta. 02 4,44 Departamento de operaciones. 11 24,44 Departamento de Mantenimiento Mecnico. 02 4,44 TOTAL. 15 33,33 Fuente: Fuente: Jurado (2011)
Grfico N 2. Determinacin de la muestra
Fuente: Grfica derivada de datos aportados por el Departamento de Recursos Humanos de INVITRAP.
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Tcnica e Instrumento de Recoleccin de Datos
La tcnica segn la Universidad Pedaggica Experimental Libertador (1998) la
define, como las respuestas de cmo hacer los procedimientos de actuacin concreta
que deben seguirse para recorrer las diferentes fases del mtodo. Las tcnicas son de
carcter prctico y operativo y el mtodo es de carcter global y de coordinacin de
operaciones.
Las tcnicas de recoleccin de datos son las estrategias que utiliza el
investigador para recolectar informacin sobre un hecho o fenmeno. Estas varan de
acuerdo al tipo de investigacin, pueden ser: Encuestas, observacin, anlisis
documental, entre otras. En tal sentido se utiliza para sta investigacin la tcnica de
la encuesta que segn la Universidad Pedaggica Experimental Libertador (2005),
consiste en formular preguntas directas a una muestra representativa de sujetos a
partir de un cuestionario, guin previamente elaborado con el fin de describir y/o
relacionar caractersticas personales en ciertos mbitos de informacin necesarios
para responder al problema de investigacin (p.277).
Otra tcnica que se utiliza en sta investigacin, para la recoleccin de datos, es
la observacin directa, para Ernesto Rivas (1997) "Investigacin directa, es aquella en
que el investigador observa directamente los casos o individuos en los cuales se
produce el fenmeno, entrando en contacto con ellos; sus resultados se consideran
datos estadsticos originales, por esto se llama tambin a esta investigacin primaria".
Instrumento
Constituye el medio natural, a travs del cual se hace posible la obtencin y
archivo de la informacin requerida para la investigacin. (Hernndez Sampieri y
otros, 2002).
Se utiliza como instrumento en primer lugar el cuestionario, el cual es muy
comn y frecuentemente utilizado para las investigaciones de campo, para ello (Ruz,
1998, citado en el Manual Para la Elaboracin del Trabajo Especial de Grado), lo
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define como: "Un instrumento de recoleccin de datos, de papel y lpiz, integrado por
un conjunto de preguntas que solicitan informacin referida a un problema, objeto o
tema de investigacin, en el cual es administrado a un grupo de personas." (p.33).
El instrumento de medicin de las variables del objeto de estudio se refiere al
cuestionario, que consiste en un conjunto de preguntas sobre los hechos y aspectos de
inters en la investigacin, aplicado a 15 personas involucradas con el proceso de
produccin de mezcla asfltica en caliente en el Complejo Industrial INVITRAP, el
mismo se estim en 08 tems de tipo cerrado, considerando las dimensiones, sub
dimensiones e indicadores de la variable a medir, utilizando las categoras SI NO,
como alternativas de respuestas, el encuestado selecciona la opcin y marca con una
(X) la que considera conveniente. En el siguiente cuadro se presenta el modelo de
cuestionario.
Cuadro 7. Cuestionario aplicado a 15 personas, sobre una base poblacional de 45 personas, involucradas en el proceso de produccin de mezcla asfltica caliente en el Complejo Industrial INVITRAP.
PREGUNTAS SI NO
1. Trabaja usted bajo indicaciones tcnicas de un plan de calidad? 2. Lleva registros del control de variables de procesos? 3. Ha tenido cursos de capacitacin sobre produccin de mezcla
asfltica en caliente?
4. Conoce las normas y estipulaciones sobre la produccin de mezcla asfltica en caliente?
5. Tiene conocimientos sobre los ensayos realizados al producto y a la materia prima?
6. Estara dispuesto a laborar bajo supervisin y control constante? 7. Cree conveniente la capacitacin como fuente de mejoras en la
produccin de mezcla asfltica en caliente?
8. En caso de implantarse un laboratorio en el Complejo Industrial INVITRAP, le gustara trabajar en l?
Fuente: Jurado (2011).
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Procedimientos de Anlisis de Datos
Una vez concluidas las etapas de recoleccin y procesamiento de datos se inicia
con una de las ms importantes fases de una investigacin, el anlisis de datos. En
esta etapa se determina como analizar los datos y que herramientas de anlisis
estadstico son adecuadas para ste propsito. El anlisis de datos es el precedente
para la actividad de interpretacin. La interpretacin se realiza en trminos de los
resultados de la investigacin. Esta actividad consiste en establecer inferencias sobre
las relaciones entre las variables estudiadas para extraer conclusiones y
recomendaciones (Kerlinger, 1982). La interpretacin se realiza en dos etapas:
a) Interpretacin de las relaciones entre las variables y los datos que las
sustentan con fundamento en algn nivel de significancia estadstica.
b) Establecer un significado ms amplio de la investigacin, es decir,
determinar el grado de generalizacin de los resultados de la investigacin.
Las dos anteriores etapas se sustentan en el grado de validez y confiabilidad de
la investigacin, ello implica la capacidad de generalizacin de los resultados
obtenidos.
Analizar significa establecer categoras, ordenar, manipular y resumir los
datos, (Kerlinger, 1982, p. 96). En esta etapa del proceso de investigacin se procede
a racionalizar los datos colectados a fin de explicar e interpretar las posibles
relaciones que expresan las variables estudiadas.
Los resultados de una investigacin basados en datos muestrales requieren de
una aproximacin al verdadero valor de la poblacin (Zorrilla, 1994). Para lograr lo
anterior se requiere de una serie de tcnicas estadsticas. Estas tcnicas se derivan
tanto de la estadstica paramtrica como de la estadstica no paramtrica. La primera
tiene como supuestos que la poblacin estudiada posee una distribucin normal y que
los datos obtenidos se midieron en una escala de intervalo y de razn. La segunda no
establece supuestos acerca de la distribucin de la poblacin sin embargo requiere
que las variables estudiadas se midan a nivel nominal u ordinal.
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Las tablas diseadas para el anlisis de datos se incluyen en el reporte final y
pueden ser tiles para analizar una o ms
