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TRABAJO ENCARGADO TEMA

: ASFALTOS – MEZCLAS ASFALTICAS

CURSO : DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS DOCENTE : ING. MACARIO R. FLORES CUAYLA CICLO

: IX

ALUMNOS : FLORES ROQUE, NOEMA PAURO HUACHO, EVERTH ALFREDO VILCA OJEDA, WILBER

CONDORI COLANA, NELLY LILIANA

MOQUEGUA – PERÚ

El presente trabajo se la dedicamos a tolos los alumnos de la Universidad Alas Peruanas - Moquegua

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AGRADECIMIENTOS Se agradece la colaboración de los integrantes del grupo al ser totalmente participes en la elaboración del presente trabajo. De igual manera se agradece al Ing. Macario por la dedicación que le da a la enseñanza del Curso Diseño Moderno de Pavimentos.

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INTRODUCCION

El asfalto es un producto milenario y que gracias a la tecnología y al desarrollo de la humanidad ha variado su forma, su manejo, e, inclusive, sus características, haciéndolo más maleable para el hombre. Es un producto viscoso cuyas características permiten utilizarlo en diferentes ramas de la construcción, por su versatilidad y fácil manejo. Por ejemplo, en vialidad es utilizado como lecho de las carreteras o de las vías por donde transitan los vehículos. Es perfecto como aislante en las estructuras, no el asfalto en sí, pero si un derivado o compuesto a base de este material. En la impermeabilización de losas es magnífico, y su historia y desarrollo comienza desde los principios de la vida cuando el asfalto era recuperado de las lagunas naturales o conocido como brea y vertido a las losas como impermeabilizante, que para aquel entonces eran más bien unas estructuras (las losas) a base de ramas secas y otros elementos; hoy en día este producto es aplicado en rollos compactos de asfalto y otros materiales que le dan ciertas propiedades y características que lo hacen mucho más versátil en la aplicación en obra. Es un producto muy útil para la ingeniería civil y otras áreas.

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CAPITULO I: GENERALIDADES TITULO 1: I.1.1

CONCEPTOS

ASFALTO

El asfalto es una mezcla sólida y compacta de hidrocarburos y de minerales que mayormente es empleada para construir el pavimento de las calzadas. Sus características físicas más destacadas son la viscosidad, su pegajosidad y su intenso color negro; y como bien decíamos al comienzo su uso primordial se da como aglomerante en mezclas asfálticas a instancias de la construcción de carreteras, autovías y autopistas, ya que es capaz de unir fragmentos de varios materiales y dar cohesión al conjunto a través de transformaciones en su propia masa que dan lugar al origen de nuevos compuestos. El principal componente del asfalto es el bitumen, también conocido como betún, el bitumen es la fracción residual, es decir, el fondo que queda tras la destilación fraccionada de petróleo, se trata de la parte más pesada y que tiene el punto de ebullición más alto del proceso. Aunque comúnmente se los suele confundir y usar los términos indistintamente, no se debe confundir al betún con el asfalto, ya que este último es una mezcla de betún con minerales. Además, el asfalto es un material que se encuentra presente en la composición del petróleo crudo.

I.1.2

MEZCLA ASFALTICA

Una mezcla asfáltica en general es una combinación de asfalto y agregados minerales pétreos en proporciones exactas que se utiliza para construir firmes. Las proporciones relativas de estos minerales determinan las propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el rendimiento de la misma como mezcla terminada para un determinado uso. La mezcla asfáltica debe ser duradera, es decir, debe ser resistente a las acciones tales como el despegue de la película de asfalto del agregado por efectos del agua, abrasión del tránsito, etc. Debe ser resistente a las solicitaciones de tránsito a través de su estabilidad. Una mezcla debe ser impermeable para que sus componentes no estén bajo la acción directa de los agentes atmosféricos y debe ser trabajable para su fácil colocación y compactación en terreno. Cada una de estas y otras propiedades deseables de las mezclas asfálticas. Estas mezclas asfálticas pueden ser confeccionadas en plantas y con los equipos apropiados para esta labor. Según sus propiedades y espesores de capa, se considera que aportan capacidad estructural al pavimento.

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I.1.3

PLANTA ASFALTICA

Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente (a grandes temperaturas), que debe cumplir con ciertas especificaciones y que se utilizan para la construcción de superficies de rodamiento.

I.1.4

HORMIGON ASFALTICO

Hormigón asfáltico, también conocido como hormigón bituminoso o concreto bituminoso es el material más común en los proyectos de construcción para firmes de carreteras, aeropuertos y aparcamientos. Consiste en un agregado de asfalto y materiales minerales (mezcla de varios tamaños de áridos y finos) que se mezclan juntos, se extienden en capas y se compactan. Debido a sus buenas propiedades como impermeabilizante también se usa en el núcleo de ciertas presas como impermeabilizante. Los términos "hormigón asfáltico", "cemento asfáltico bituminoso" y sus abreviaciones "AC" (del inglés asphalt concrete) son generalmente usados sólo en ingeniería y en documentos de construcción y literatura. El término más común es "asfalto", que además por defecto tiende a incluir a los pavimentos de hormigón de cemento aunque en realidad éstos no estén compuestos realmente de asfalto. La definición ingenieril de hormigón incluye cualquier material compuesto por un agregado cementado con un aglutinante, que puede ser cemento Portland, pero que en el caso que nos ocupa es asfalto. Informalmente el hormigón asfáltico es conocido en Norteamérica como "blacktop" (en referencia a su superficie negra).

TITULO 2:

NORMATIVIDAD

I.2.1 NORMAS PERUANAS: SEGURIDAD, TRANSPORTE, ALMACENAMIENTO, MEDIO AMBIENTE, COMERCIALIZACIÓN Y OTROS 



Reglamento de Seguridad para el Transporte de Hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N° 026-94-EM (10/05/94), y modificaciones. Reglamento de Seguridad para el Almacenamiento de Hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N° 052-1993-EM (18/11/1993), y modificaciones.

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 

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I.2.2 

Reglamento de medio ambiente para las actividades de hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N° 015-2006-EM (02/03/2006), y modificaciones. Reglamentos para la Comercialización de Combustibles Líquidos y Otros Productos Derivados de los Hidrocarburos aprobados por los Decretos Supremos N° 030-1998-EM (03/08/1998) y N° 045-2001-EM (26/07/2001), y modificaciones. Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N° 043-2007-EM (22/08/2007), y modificaciones.

NORMAS TÉCNICAS PERUANAS D. S. N° 015 – 2008 – EM: Mediante esta norma se dispone el cumplimiento obligatorio de las siguientes normas técnicas:

Combustibles Líquidos:       

NTP 321.002: 2001 Petróleo y Derivados. Petróleos industriales. NTP 321.005: 2001 Petróleo y Derivados. Gasolina uso aviación. NTP 321.006: 2001 Petróleo y Derivados. Turbo combustible A-1. NTP 321.103: 2001 Petróleo y Derivados. Turbo combustible JP-5. NTP 321.135: 2002 Petróleo y Derivados. Diesel N° 2 para uso militar. NTP 321.139: 2003 Petróleo y Derivados. Diesel marino. NTP 321.140: 2003 Petróleo y Derivados. Combustibles residuales de uso marino.

Otros productos derivados de los hidrocarburos:

     

NTP 321.026: 2002 Petróleo y Derivados. Asfaltos líquidos tipo cut back-curado lento. NTP 321.027: 2002 Petróleo y Derivados. Asfaltos líquidos tipo cut back-curado medio. NTP 321.028: 2002 Petróleo y Derivados. Asfaltos líquidos tipo cut back-curado rápido. NTP 321.051: 2002 Petróleo y Derivados. Cementos asfálticos. NTP 321.059: 2002 Petróleo y Derivados. Emulsiones asfálticas catiónicas. NTP 321.136: 2002 Petróleo y Derivados. Ligamentos asfálticos clasificados por su desempeño.

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I.2.3

NTP 321.146: 2003 Petróleo y Derivados. Cemento asfáltico modificado con polímero tipo 1 para uso en construcción de pavimentos. NTP 321.147: 2003 Petróleo y Derivados. Cemento asfáltico modificado con polímero tipo 2 para uso en construcción de pavimentos. NTP 321.148: 2003 Petróleo y Derivados. Cemento asfáltico modificado con polímero tipo 3 para uso en construcción de pavimentos. NTP 321.149: 2003 Petróleo y Derivados. Cemento asfáltico modificado con polímero tipo 4 para uso en construcción de pavimentos. NTP 321.141:2003 Petróleo y Derivados. Emulsiones asfálticas catiónicas con polímeros. NTP 321.145: 2003 Petróleo y Derivados. Sellantes para juntas y grietas aplicadas en caliente para pavimentos asfálticos y de concreto. NTP 321.012:2005 Petróleo y Derivados. Aceites lubricantes para motores de combustión interna a gasolina. NTP 321.014: 2005 Petróleo y Derivados. Aceites lubricantes para motores de Diesel.

NORMAS TÉCNICAS INTERNACIONALES



ISO 2592:1973 - Productos De Petróleo - Determinación del punto de inflamación. Método del probador de copa abierta Cleveland.



ISO 3733:1976 – Productos De Petróleo Y Materiales Bituminosos Determinación de agua. Método de destilación.

I.2.4         

NORMAS TÉCNICAS DE ASOCIACIÓN

ASTM D 5:1997 – Método de ensayo de penetración de materiales bituminosos. ASTM D 95:1997 – Método de ensayo para agua en productos de petróleo y materiales bituminosos por destilación. ASTM D 113:1994 – Método de ensayo para ductilidad de materiales bituminosos. ASTM D 140:1994 – Método de muestreo para materiales bituminosos. ASTM D 402:1998 – Método de ensayo para destilación de asfaltos líquidos (bituminosos). ASTM D 2042:1997 – Método de ensayo para la solubilidad de materiales asfalticos en tricloroetileno. ASTM D 2170:1998 – Método de ensayo para viscosidad cinemática de asfaltos (bitúmenes). ASTM D 2171:1994 – Método de ensayo para viscosidad de asfaltos por el viscosímetro capilar de vacío. ASTM D 3143:1997 – Método de ensayo para punto de inflamación de asfaltos diluidos con solvente con el probador Tag de copa abierta.

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I.2.5

AASHTO T 40 – Método de muestreo para materiales bituminosos. AASHTO T 44 – Método de ensayo para la solubilidad de materiales asfalticos en tricloroetileno. AASHTO T 49 – Método de ensayo para penetración de materiales bituminosos. AASHTO T 51 – Método de ensayo para ductilidad de materiales bituminosos.. AASHTO T 55 – Método de ensayo para agua en productos de petróleo y materiales bituminosos por destilación. AASHTO T 72 – Método de ensayo para viscosidad Saybolt – Furol.. AASHTO T 78 – Método de ensayo para destilación de asfaltos líquidos (bituminosos). AASHTO T 79 – Método de ensayo para punto de inflamación de asfaltos diluidos con solvente con el probador Tag de copa abierta. AASHTO T 102 – Prueba de área. AASHTO T 201 – Método de ensayo para viscosidad cinemática de asfaltos (bitúmenes). AASHTO T 202 – Método de ensayo para viscosidad absoluta de asfaltos (bitúmenes).

OTRAS NORMATIVAS VIGENTES

Especificaciones SUPERPAVE: Las nuevas especificaciones SUPERPAVE están dirigidas al control de la deformación permanente, agrietamiento por fatiga y a baja temperatura.





 

La deformación permanente se presenta en climas cálidos o bajo grandes cargas, especialmente detenidas o circulando a bajas velocidades (comportamiento viscoso del asfalto). El agrietamiento por fatiga es inducido por la repetición de cargas y es propio de los pavimentos en servicio. La fatiga a su vez se relaciona con el comportamiento de la mezcla y puede ser acelerada en mezclas rígidas y/o envejecidas. El agrietamiento a bajas temperaturas se presenta en pavimentos que trabajan a temperaturas inferiores a cero (0) grados centígrados. Los tres tipos de problemas antes mencionados se presentan en los pavimentos en nuestro país: clima cálido en la Selva, clima con gradientes térmicas variables llegando a temperaturas menores a cero grados centígrados en la Sierra, problemas de humedad y del medio ambiente en la Costa, lo cual representa un reto.

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SUPERPAVE para el diseño de mezclas asfálticas: Las especificaciones Strategic Highway Research Program (Superpave) están dirigidas al control de la deformación permanente, agrietamiento por fatiga y baja temperatura.

Los procedimientos de ensayo del Superpave pueden utilizarse para hacer una predicción detallada del comportamiento real de los pavimentos, permitiendo calcular la vida en servicio de las mezclas asfálticas en caliente en términos de ejes equivalentes o del lapso transcurrido para alcanzar un determinado nivel de ahuellamiento, fisuramiento por fatiga o por baja temperatura.

En el sistema Superpave, se clasifica a los diferentes tipos de mezclas asfálticas sobre la base de criterios y valores del comportamiento real, tomando en cuenta las diferentes variaciones de temperatura, humedad, volúmenes de tránsito e intensidad de las cargas esperadas.

La evaluación de los cementos asfálticos Petroperú por el PRI Asphalt Technologies de Tampa (Florida, Estados Unidos) concluyó que éstos presentan propiedades de desempeño Superpave PG comparables o superiores a la mayoría de los cementos asfálticos puros, por lo que suministran excelentes pavimentos asfálticos de largo período de desempeño.

Petroperú, en el laboratorio de Refinería Talara, cuenta con equipos para otorgarle a los asfaltos características de acuerdo con la clasificación Superpave, todos ellos de última generación y supervisados por potentes softwares que generan resultados de gran nivel de precisión.

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CAPITULO II: ASFALTO TITULO 1:

ORIGEN E HISTORIA DEL ASFALTO

II.1.1 ORIGEN DEL TERMINO ASFALTO

El asfalto es un componente natural de la mayor parte de los petróleos. La palabra Asfalto, deriva del acadio, lengua hablada en Asiría, en las orillas del Tigris superior, entre los años 1400 y 600 A.C. En esta zona se encuentra en efecto la palabra "Sphalto" que significa "lo que hace caer". Luego la palabra fue adoptada por el griego, pasó al latín y, más adelante, al francés (asphalte), al español (asfalto) y al inglés (asphalt). Estudios arqueológicos, indican que es uno de los materiales constructivos más antiguos que el hombre ha utilizado. También se dice que el origen del término asfalto, viene a cuenta del Lago Asfaltities (el Mar Muerto) en la cuenca del Río Jordán en donde su presencia es predominante. Pero además del mencionado Lago, el asfalto, en estado totalmente natural es factible de ser hallado en las lagunas de algunas cuencas petroleras formando una mezcla compleja de hidrocarburos sólidos, tal es el caso del lago de Guanoco, en Venezuela, el lago de asfalto más largo del mundo entero con una extensión de cuatro kilómetros cuadrados y 75 millones de barriles de asfalto natural. Otro lago similar que le sigue en importancia es el de La Brea en la Isla Trinidad. Si bien resulta ser sencilla la obtención del mismo y en materia de calidad el asfalto natural no tiene competencia, desde hace ya mucho tiempo y por una estricta cuestión económica no se lo explota sino que se lo obtiene en las refinerías petroleras como subproducto.

II.1.2 HISTORIA DEL USO DEL ASFALTO

En el sector de la construcción, la utilización más antigua se remonta aproximadamente al año 3200 A.C. Excavaciones efectuadas en TellAsmer, a 80 km al noreste de Bagdad, permitieron constatar que los Sumerios habían utilizado un mastic de asfalto para la construcción. Dicho mastic, compuesto por betún, finos minerales y paja, se utilizaba en la pega de ladrillos o mampuestos, en la realización de pavimentos interiores (de 3 a 6 cm de espesor), para tratamientos superficiales externos de protección y como revestimiento impermeable en los baños públicos. Este género de aplicaciones se repite en numerosas regiones de Mesopotamia, al igual que en el Valle del Indo (Mohenjo-Daro). A la sazón, los Egipcios le habían encontrado otra aplicación al betún, como relleno del cuerpo en trabajos de ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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momificación, práctica que se extiende aproximadamente hasta el año 300 A.C. Teniendo en cuenta el gran número de aplicaciones posibles y conocidas de los ligantes hidrocarbonados, es normal que se encuentren numerosas alusiones en la literatura al respecto. Es así como en la Biblia, se menciona en varias oportunidades su uso- a propósito del Arca de Noé, de la Torre de Babel, de la Cuna de Moisés, de las Murallas de Jericó, etc. Numerosas citaciones figuran en casi todos los libros Griegos o Latinos, que según los casos, describen los yacimientos de betún natural o de asfalto, la fabricación del alquitrán de madera, los diversos usos o curiosas propiedades de este producto. Los Árabes desarrollaron un uso medicinal al asfalto, el cual se extendió hasta nuestra época. Se utiliza para el tratamiento de enfermedades a la piel y como desinfectante tópico. Dada las propiedades combustibles que presentan los ligantes hidrocarbonados, es que en la antigüedad se utilizaban con fines bélicos o destructivos, en forma de bolas de betún encendidas las cuales eran catapultadas y en forma de baños incandescentes, prolongándose hasta la Edad Media. Por último, cabe destacar el papel desempeñado por los ligantes hidrocarbonados en el calafateo y protección de los cascos de las embarcaciones. El betún natural fue descubierto a mediados del siglo XVI, en la Isla de Trinidad, por Cristóbal Colón. Un siglo más tarde, Sir Walter Raleigh quedó asombrado ante este Lago de Betún y tomó posesión de él para la Corona Británica. Se puede considerar que el 19 de agosto de 1681, abrió una nueva era para los ligantes hídrocarbonados, dado que los ingleses Joakin Becher y Henry Serie registraron una patente relativa a "un nuevo método para extraer brea y alquitrán del carbón de piedra", que según sus autores permitía obtener un alquitrán tan bueno como el de Suecia. Mientras tanto, en 1712, el griego Eirini D'Eyrinis hizo otro descubrimiento: el yacimiento de asfalto de Va¡ de Travers en Suiza y luego el yacimiento de Seyssel en el Valle del Ródano. A partir de estos yacimientos se elaboró el "mastic de asfalto", aplicado a revestimientos de caminos y senderos. Las primeras aplicaciones tuvieron lugar en las afueras de Burdeos y en Lyon. En el año 1781, Lord Dundonald realiza los primeros estudios relativos a la calidad y utilización de la alquitrán de hulla y barniz de hulla. En 1824, la firma Pillot et Eyquem comenzó a fabricar adoquines se asfalto, que en 1837 se utilizaron para pavimentar la Plaza de la Concordia y los Campos Elíseos en París.En 1852, la construcción de la carretera ParisPerpiñan utilizó el asfalto de Val Travers, significando el comienzo de una nueva forma de construcción vial. En 1869, se introduce el procedimiento en Londres (con asfalto de Val de Travers), y en 1870 en los Estados Unidos

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con similar ligante. Desde esta época, el "asfalto" se implantó sólidamente en las vías urbanas y propició significativamente su uso vial. La construcción del primer pavimento, tipo Sheet Asphalt, ocurre en 1876 en Washington D.C., con asfalto natural importado. En 1900 aparece la primera mezcla asfáltica en caliente, utilizada en la rue du Louvre y en la Avenue Victoria en París, la cual fue confeccionada con asfalto natural de la Isla de Trinidad. A partir del año 1902, se inicia el empleo de asfaltos destilados de petróleo en los Estados Unidos, que por sus características de pureza y economía en relación a los asfaltos naturales, constituye en la actualidad la principal fuente de abastecimiento. La aparición y desarrollo de la circulación automovilística en las carreteras de aquel entonces - de macadam a base de agua - provocaban grandes nubarrones de polvo, ello dio origen a los tratamientos superficiales a base de emulsiones en el año 1903, con objeto de enfrentar dicho inconveniente. En 1909 en Versalles, sobre el firme de una carretera con un tráfico diario de 5000 vehículos, se construyó una capa de aglomerado bituminoso de 5 cm de espesor. Así pues, en los albores del siglo XX, ya existían los principales componentes de la técnica de revestimientos bituminosos. Su desarrollo y perfeccionamiento, es tarea que incumbe a los profesionales del asfalto del siglo XXI.

TITULO 2:

CLASIFICACION O TIPOS DE ASFALTO

Entre la variada gama de tipos de asfalto, podemos nombrar los siguientes:

II.2.1 ASFALTOS OXIDADOS O SOPLADOS

Estos son asfaltos que han sido sometidos a un proceso deshidrogenación y posteriormente a un proceso de polimeración.

de

Este asfalto es expuesto a una elevada temperatura pasándole una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus características y ser empleado en aplicaciones más especializadas. El proceso de oxidación en los asfaltos presenta las siguientes modificaciones físicas:



Aumento del peso específico.



Aumento de la viscosidad.



Disminución de la suceptibilidad térmica.

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II.2.2 ASFALTOS SÓLIDOS O DUROS

Asfaltos con una penetración a temperatura ambiente menor que 10. Además de ser aglutinante e impermeabilizante, se caracteriza por su flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos, sales y alcoholes.

II.2.3 FLUXANTE O ACEITE FLUXANTE Fracción de petróleo relativamente poco volátil empleada en ocasiones para ablandar el asfalto hasta la consistencia deseada; frecuentemente se emplea como producto básico para la fabricación de materiales asfálticos para revestimientos de cubiertas. II.2.4 ASFALTOS FILLERIZADOS Asfaltos en cuya composición hay materias minerales finamente molidas que pasan por el tamiz # 200.

II.2.5 ASFALTOS LÍQUIDOS Son materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida, por ello no se incluyen en el ensayo de penetración, cuyo límite máximo es 300. También se los denomina asfaltos rebajados o cutbacks. Se componen por una fase asfáltica y un fluidificante volátil, que puede ser bencina, queroseno o aceite. Los fluidificantes se evaporan (proceso de curado), quedando el residuo asfáltico el cual envuelve y cohesiona las partículas del agregado. Dentro de los asfaltos líquidos encontramos los siguientes productos:



Asfalto de curado rápido: Es aquel cuyo disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado rápido y se designan con las letras RC (Rapid Curing), seguidos por un número que indica el grado de viscosidad cinemática en centiestokes.

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

Asfalto de curado medio: El disolvente de este asfalto es queroseno, y se designa con las letras MC (Medium Curing), seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.



Asfalto de curado lento: El disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco volátil, y se designa por las letras SC (Slow Curing), seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.



Road oil: Es la fracción pesada del petróleo, usualmente uno de los grados de asfalto líquido de curado lento (SC,Slow Curing).

II.2.6 ASFALTOS EMULSIFICADOS  Emulsiones asfálticas:

Son parte de los asfaltos líquidos. Es un sistema heterogéneo de dos fases normalmente inmiscibles (no se mezclan), como son el asfalto y el agua, al que se le incorpora una pequeña cantidad de un agente activador de superficie, tenso activo o emulsificante de base jabonosa o solución alcalina, que mantiene en dispersión el sistema, siendo la fase continua el agua y la discontinua los glóbulos del asfalto, en tamaño, entre uno a diez micrones. El asfalto es emulsificado en un molino coloidal con 40 - 50% por peso de agua que contiene entre 0.5 y 1.5% por peso de emulsificante. Permite la aplicación del asfalto donde no es posible calentar el material. Cuando la emulsión se pone en contacto con el agregado se produce un desequilibrio que la rompe, llevando a las partículas del asfalto a unirse a la superficie del agregado. El agua fluye o se evapora, separándose de las partículas pétreas recubiertas por el asfalto. Existen emulsificantes que permiten que esta rotura sea instantánea y otros que retardan éste fenómeno. De acuerdo con la velocidad de rotura, las emulsiones asfálticas pueden ser: (ver Emulsiones Bituminosas)

 De rompimiento rápido: RS (Rapid Setting).

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Forman una capa relativamente dura y principalmente se usan para aplicaciones en spray sobre agregados y arenas de sello, así como penetración sobre piedra quebrada; que por ser de alta viscosidad sirve de impermeabilizante.

 De rompimiento medio. MS (Medium Setting).  De rompimiento lento. SS (Slow Seting). Sirven especialmente para una máxima estabilidad de mezclado. Se las emplea para dar un buen acabado con agregados compactos y asegurar una buena mezcla estabilizada. El tipo de emulsión a utilizar depende de varios factores, tales como las condiciones climáticas durante la construcción, tipos de agregados, etc. Las emulsiones asfálticas deben tener una buena adherencia. Esta cualidad la confiere el emulsificante, que puede darle polaridad negativa o positiva, tomando el nombre deaniónicas, las primeras, afines a los áridos de cargas positivas y catiónica, las segundas, afines a áridos de cargas negativas; como son las de origen cuarzoso o silíceo.

 Emulsión Asfáltica Inversa

Emulsión asfáltica en la que la fase continua es asfalto de tipo líquido, y la fase discontinua está constituida por diminutos glóbulos de agua en porción relativamente pequeña. Este tipo de emulsión puede ser también aniónica o catiónica.

TITULO 3:

PRODUCCION

II.3.1 COMPOSICIÓN

El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difícil establecer una distinción clara entre la fase continua y la dispersa. Las primeras experiencias para describir su estructura, fueron desarrolladas por Nellensteyn en 1924, cuyo modelo fue mejorado más tarde por Pfeiffer y Saal en 1940, en base a limitados procedimientos analíticos disponibles en aquellos años.

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El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar , el cual provee de una razonable explicación de dicha estructura , en el cual existen dos fases; una discontinua (aromática) formada por dos asfáltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfáltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misión de homogeneizar y compatibilizar a los de otras maneras insolubles asfáltenos. Los maltenos y asfaltenos existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites.

MODELO DE COMPOSICIÓN DEL ASFALTO

ASFALTENOS >Compuestos Polares

MALTENOS >No polares

>Hidrocarburos Aromáticos >Peso molecular mayor 1.000

>Hidrocarburos Alifáticos más

Precipitan como sustancias oscuras

Nafténicos

por dilución con parafinas de bajo

y Aromáticos

punto de ebullición (pentano-heptano) >Peso molecular hasta 1.000 Medio continuo Dispersado Sistema Coloidal

II.3.2 ASFALTOS DERIVADOS DE PETRÓLEO

Los asfaltos más utilizados en el mundo hoy en día, son los derivados de petróleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilación industrial del crudo. Representan más del 90 % de la producción total de asfaltos. La mayoría de los petróleos crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petróleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporción de asfalto que poseen, los petróleos se clasifican en:

 Petróleos crudos de base asfáltica.  Petróleos crudos de base parafínica.  Petróleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).

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El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la pérdida de ductilidad. Con los crudos asfálticos esto no sucede, dada su composición. El petróleo crudo extraído de los pozos, es sometido a un proceso de destilación en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosene de la base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. En consecuencia, el asfalto es obtenido como un producto residual del proceso anterior. El asfalto es además un material bituminoso pues contiene betún, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrán obtenido de la destilación destructiva de un carbón graso, también contiene betún, por lo tanto también es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El alquitrán tiene bajo contenido de betún, mientras que el asfalto está compuesto casi enteramente por betún, entre otros compuestos. El asfalto de petróleo moderno, tiene las mismas características de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condición uniforme, libre de materias orgánicas y minerales extraños.

II.3.3 PROCESO DE OBTENCION DEL ASFALTO

En el grafico siguiente podemos ver como las relaciones mutuas de los productos de petróleo, así, como la gasolina los aceites lubricantes y el asfalto proceden del mismo pozo. También podemos apreciar en el esquema, la secuencia de obtención de los asfaltos rebajados de fraguado rápido, medio y lento, así como también los asilatos oxidados tan comunes en nuestro medio por ser utilizaciones, principalmente como impermeabilizantes.

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II.3.4 PROCESO DE FABRICACION DE PRODUCTOS ASFALTICOS

 OBTENCIÓN DEL ASFALTO MEDIANTE DESTILACIÓN:

En general, se emplean dos métodos para la recuperación del asfalto del petróleo crudo:

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 Método de la destilación por vapor.  Mediante proceso continúo.

En el método de destilación por vapor, el crudo se carga en columnas horizontales, que normalmente tienen la capacidad de hasta 1200 barriles; se aplica gradualmente calor externo, al subir la temperatura, los aceites ligeros empiezan a hervir y destilan recondensándose en forma líquida, en una unidad separada llamada condensador. Cuando las fracciones pesadas alcanzan en el destilador una temperatura determinada, se introduce vapor vivo a través de un serpentin perforado, que se encuentra en el fondo del destilador, los vapores mezclados (el agua y el aceite), se llevan a los condensadores y la carga del destilador se mantiene en agitación continua, evitándose así que haya un sobrecalentamiento local en el fondo de la columna. El vapor también abate el punto de ebullición de los aceites, que son eliminados cuando se aproxima la densidad del residuo a la consistencia buscada del asfalto. Sube cuidadosamente el calor y se aumenta en volumen de volumen de vapor condensado a aceite sea alta. Cuando se ha llegado prácticamente a la consistencia deseada, se cierra el vapor y se vapor y se procede a bombear el asfalto a tanques de almacenamiento. El método de destilación por vapor, generalmente queda limitado en su aplicación a crudos ricos en asfaltos como los mexicanos; tiene frecuentemente la ventaja de que permiten la fabricación de pequeñas cantidades de material.

TITULO 4:

ENSAYOS

II.4.1 ENSAYO DE PENETRACION

La penetración es el numero de unidades de 0.1 mm de profundidad de penetración alcanzados durante el ensayo de penetración. Se trata de una medida empírica de la dureza del cemento asfaltico. Esta propiedad se determina utilizando AASHTO T49 (ASTM D45) “Metodo estandar de prueba para la penetración de las mezclas bituminosas”. En este procedimiento, una aguja se carga con un peso de 100 g. y se le permite penetrar en una muestra de cemento asfáltico durante 5 segundos. Antes de realizar la prueba, la muestra de cemento asfaltico es llevada a la temperatura de análisis, por lo general 25 ºC (77ºF). Un cemento asfaltico más duro tendrá una penetración más baja mientras que un cemento asfaltico mas suave tendrá una mayor penetración. Este examen también puede realizarse a 0ºC (32 ºF) con una carga de 200 g. durante 60 ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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segundos o en segundos.

46.18 ºC (115ºF) con un peso de 50 g. durante 5

Los errores más comunes en la ejecución de este ensayo suelen ser:   

Muestreo y preparación de muestra deficiente. Agujas y aparatos con mal mantenimiento. Temperatura y cronometraje incorrectos.

PENETROMETRO

II.4.2 VISCOSIDAD La viscosidad se puede definir como la resistencia de un fluido a fluir. Esta es una característica fundamental de un asfalto ya que determina cómo el material se comportará a una determinada temperatura y en un rango de temperatura. La unidad básica de la viscosidad es el pascal-segundo. La viscosidad dinámica o absoluta de un asfalto medido en pascal-segundo es el esfuerzo de corte aplicado a una muestra de asfalto en pascales dividido ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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entre la razón de corte por segundo; 1 Pa-s =10 P (poise). La viscosidad absoluta de un asfalto puede ser medida usando el viscosímetro de placa deslizante. Así mismo, también podemos medir la viscosidad en unidades de m2/s, o en unidades mas comunes como mm2/s (1 mm2/s =1 centistoke). Estas unidades están referidas a la viscosidad cinemática. La viscosidad cinemática es medida usando un viscosímetro de tubo capilar. La viscosidad cinemática es medida usando u viscosímetro de tubo capilar. La viscosidad cinemática esta relacionada ala viscosidad dinámica por la ecuación:

Para muchos propósitos, es usual determinar la viscosidad de un asfalto midiendo el tiempo requerido para que una cantidad fija de material fluya a través de un orificio. Estos métodos son útiles para propósitos comparativos y de especificación, y de requerirse, estos resultados pueden ser convertidos a unidades mas fundamentales de viscosidad. La viscosidad absoluta se determina mediante AASHTO T 202 (ASTM D2171). En este procedimiento, un vacío parcial desplaza desplaza una muestra de cemento asfaltico a traves del viscosímetro el cual se mantiene a 60 ºC (140 ºF). Dos marcas en el viscosímetro indican el inicio y fin de la prueba. El tiempo necesario para el desplazamiento del cemento asfaltico desde el punto de partida hasta el punto final se registra y se compara con el tiempo para un fluido de viscosidad conocida. La relación de estos dos tiempos se utilizan para calcular la viscosidad del asfalto. La viscosidad cinemática se determina mediante AASHTO T201 (ASTM D2170). En este procedimiento, una muestra de cemento asfaltico se deja fluir bajo la fuerza de gravedad entre dos marcas dentro de un viscosímetro Zeitfuchs de brazos cruzados mientras que un viscosímetro se mantiene a una temperatura de 135ºC (275 ºF). Las marcas en el viscosímetro indican el inicio y el fin de la prueba. El tiempo necesario para que del cemento asfaltico se desplace desde el punto de partida hasta el punto final se registra. La viscosidad cinemática se calcula multiplicando el factor de calibración suministrado por el tubo del viscosímetro.

(a) Viscosímetro de Placa Deslizante

Un método fundamental en la medición de viscosidad es el viscosímetro de placa deslizante. Este aparato aplica la definición de viscosidad dinámica o absoluta, es decir, toma el esfuerzo cortante (Pa) aplicado a la película de asfalto (con un espesor de 5 a 50 µm) que se encuentra entre dos placas lisas y mide la razón de deformación resultante (s-1). La viscosidad en pascales –segundos (Pa s)está dada por el esfuerzo cortante dividido entre la razón de deformación . el aparato comprende ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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un sistema de carga que aplica un esfuerzo cortante uniforme durante la medición y un dispositivo que produce el registro de flujo como una función de tiempo. Generalmente, los registros muestran un “dedo curvo” debido al comportamiento visco-elástico pasando a una forma linear cuya pendiente es la medición directa de la viscosidad. Dependiendo de la carga y el tamaño del espécimen se podrán medir las viscosidades en el rango de 105 a 109 Pa-s (b) Viscosímetro Capilar Los viscosímetros capilares son esencialmente tubos de vidrio estrechos por el que fluye un asfalto. El tubo tiene secciones angostas y anchas, y tiene 2 o mas marcas para indicar un volumen en particular o el flujo. El valor de la viscosidad cinemática es medida cronometrando el flujo de asfalto a través del viscosímetro capilar de vidrio a una determinada temperatura. Cada viscosímetro es calibrado y e l producto del tiempo del flujo por el factor de calibración del viscosímetro nos da la viscosidad cinemática en mm2/s. Las curvas de temperatura-viscocidad son obtenidas midiendo la viscosidad cinemática a varias temperaturas, y dibujando la viscosidad en una escala logarítmica versus la temperatura en un escalar linear.

VISCOSIMETRO CAPILAR (c) Viscosímetro Rotacional Los viscosímetros rotacionales son normalmente usados para determinar, y en algunos casos especificar, la viscosidad de asfaltos a la temperatura de aplicación. Esencialmente, el dispositivo consiste en una cámara termostáticamente controlada, que contiene una muestra de asfalto caliente. Esta propiedad se determina mediante AASTHO T316 (ASTM D4402). En este procedimiento, el cemento asfaltico se vierte en una cámara de la muestra, que posteriormente se coloca en un termo-contenedor. Este contenedor mediante el cemento asfaltico a una temperatura de 135 ºC (275ºF). El huso es bajado hacia el asfalto y rotado. El momento ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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de torsión necesario para mantener la viscosidad constante de rotación de un eje cilíndrico sumergido en la muestra de cemento asfaltico se utiliza para calcular la viscosidad rotacional. En la pantalla se aprecia una lectura directa de la viscosidad en Pa-s. La viscosidad rotacional del asfalto es usualmente determinada a 150ºC, pero con este tipo de aparato la viscosidad puede ser determinada dentro de un rango relativamente amplio de temperaturas, entre 120ºC y 180 ºC, y de valores de corte.

VISCOSIMETRO ROTACIONAL (d) Viscosímetro de Copa Los asfaltos diluidos y las emulsiones están especificados por su viscosidad. Los asfaltos diluidos son especificados usando el ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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viscosímetro estándar. La viscosidad de las emulsiones puede ser determinada usando ya sea el viscosímetro Engler o el viscosímetro Redwood II. En estos ensayos, una tasa metálica es llenada con asfalto diluido o emulsión a una temperatura estándar y el tiempo es registrado en segundos para que un volumen estándar de material fluya hacia fuera a ttraves de un orificio ubicado en la base de la copa.

VISCOSIMETRO ESTANDAR

II.4.3 ENSAYO DE PUNTO DE INFLAMACIÓN El punto de inflamación es la temperatura a la que puede el cemento asfaltico calentarse sin peligro de causar una inflamación instantánea en la presencia de una llama abierta. Esta propiedad se determina utilizando AASTHO T48 y ASTM D92. En este procedimiento, una taza de latón parcialmente lleno de cemento asfaltico se calienta a un tiempo determinado . Una llama se pasa sobre la superficie de esta copa periódicamente y la temperatura que haga que esta llama tenga una flama instantánea se reporta como el punto de inflamación . Requisitos minimos del punto de inflamación suelen ser incorporados en las especificaciones del cemento asfaltico por razones de seguridad. Sin embargo un cambio de punto de inflamación puede indicar la presencia de contaminantes.

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COPA ABIERTA DE CLEVELAND

II.4.4 PRUEBA DE DUCTILIDAD La ductilidad es el numero de centímetros que una muestra estandar de cemento asfaltico extenderá antes de romperse. Esta propiedad se determina utilizando la norma AASTHO T51 (ASTM D113). En este procedimiento, una muestra se moldea con una sección transversal de 1 cm2. Esta muestra se debe mantener en baño a una temperatura de 25ºC para proceder a estirarla a una tasa de 5 cm/min hasta que se rompa. Esta prueba algunas veces se ejecuta a 4ºC a una tasa de 1 cm/min

ENSAYO DE DUCTIBILIDAD II.4.5 PRUEBA DE SOLUBILIDAD La solubilidad es el porcentaje de una muestra de cemento asfaltico que se disuelve en el tricloroetileno. Esta propiedad se determina utilizando AASHTO T44 (ASTM D2042). En este procedimiento, una muestra de ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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cemento asfaltico se disuelve en tricloroetileno y luego se filtra a través de un filtro de fibra de vidrio donde quedan atrapadas las partes insolubles del material cuyo peso es medido. La solubilidad se calcula dividiendo el peso de la porción disuelta con el peso total de la muestra de cemento asfaltico. Esta prueba se utiliza para controlar la contaminación en el cemento asfaltico. Las mayoría de las especificaciones requieren un mínimo de 99% de solubilidad en Tricloroetileno. II.4.6 PRUEBA DE PELICULA DELGADA EN HORNO La prueba de TFO se utiliza para simular el efecto de envejecimiento a corto plazo durante el proceso de mezcla. Esta prueba se realiza mediante la norma AASTHO T179 o ASTM D1754. En este procedimiento una muestra de asfalto de cemento de 50 g. se coloca en un recipiente cilíndrico planohast una profundidad alrededor de 3.2 mm (0.125 pulgadas). Los recipientes se colocan sobre una plataforma que gira a 5ª 6 rev/min en un horno ventilado que se mantiene a 163 ºC durante 5 h. La muestra se retira del horno y se encuentra lista para ejecutar otros ensayos.

ENSAYO DE PELICULA DELGADA EN HORNO II.4.7 PRUEBA DE ROTACION PELICULA DELGADA EN HORNO El objetivo general de la prueba RTFO es similar a la del ensayo TFO. Su objetivo es simular el envejecimiento de corto plazo de los cementos asfalticos en el laboratorio . La ventaja de esta prueba sobre la TFO es que es mas rápida y un mayor numero de muestras pueden ser analizadas al mismo tiempo. Esta prueba se lleva a cabo en conformidad con AASHTO T240 (ASTM D2872) En este procedimiento, aproximadamente 35 gramos de muestras se vierten en botellas de vidrio cilíndricas y se coloca en un estante dentro de un horno mantenido a 163ºC . Esta bandeja gira a aproximadamente 15 rev/min con el aire se distribuye en las botellas a un ritmo de aproximadamente 4000 ml/seg a un punto en la rotación. Despues de 85 minutos, la prueba se ha completado yb al muestra se considera sometida a envejecimiento de corto plazo. En esta prueba, la perdida de masa ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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durante el proceso de envejecimeinto se calcula. Esta perdida de masa, debido a la perdida de volátiles, da una idea del potencial de envejecimeinto que puede tener lugar con este cemento asfaltico en la mezcla y la compactación. El sistema PG permite una perdida de masa máxima de 1%.

PRUEBA DE ROTACION DELGADA EN HORNO

II.4.8 ENSAYO DE ENVEJECIMIENTO EN CAMARA DE PRESIÓN La prueba PAV se utiliza para simular el envejecimiento de largo plazo de los cementos asfalticos en condiciones de servicio. Esta prueba se lleva a cabo de conformidad con la ASTM D6521. En este procedimiento, aproximadamente 50 g de muestra se vierten en moldes PAV y son colocados en el estante de la cámara aplicando una presión (2070 kPa) se mantiene aprximadamente en el horno a 100 ºC (212 ºF). La temperatura del horno también se puede establecer en 90 ºC (194 ºF) o 110 ºC (230 ºF) basada en las condiciones climáticas en servicio. Despues de aproximadamente de 20 h, la prueba se ha completado y la muestar se considera envejecida a largo plazo y esta lista para las pruebas. II.4.9 ENSAYO DE CORTE CON REOMETRO DINAMICO DSR se usa para caracterizar el comportamiento viscoso y elásticos de los cementos asfalticos. Esta caracterización se realiza mediante la norma AASHTO T315 o D7552. Enn este procedimiento, un disco de cemento asfaltico se coloca entre un eje oscilante y la placa base. Siendo que el cemento asfaltico es un material viscoelastico, hay un lapso de tiempo ( ) entre el esfuerzo cortante aplicado y la deformación angular resultante. La tensión tangencial máxima ( ) y la máxima deformación angular de la ( ) se calcula utilizando las siguientes ecuaciones: ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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Donde: T= Maximo torque (Nm) r=Radio de la pieza o placa (4 o 12.5 mm) = Angulo de rotación h=altura muestra (1 o 0.2 mm) Estya prueba se utiliza para evaluar la capacidad del cemento asfaltico de resistir la deformación permanente y agrietamiento por fatiga. La prueba se realiza a la temperatura máxima del pavimento para el diseño promedio de 7 dias para evaluar la resistencia ala deformación permanente y a la temperatura intermedia para evaluar la resistencia a la fatiga de temperatura. La temperatura de ensayo de fatiga se puede ver en la tabla de especificaciones. Un minimo G*/seno δ de 1.00 y 2.20 KPa para la temperatura máxima media de 7 dias del pavimento y la muestra envejecida mediante el horno rotacional RTFO respectivamente, se han establecido para minimizar la deformación permanente. Un máximo G*/sen δ de 500 kPa se ha establecido para minimizar las grietas por fatiga. Sin embargo, investigaciones posteriores SHRP han indicado que el critico de agrietamiento por fatiga no había tenido éxito en la prevención de grietas por fatiga

ENSAYO REOMETRO DINAMICO DE CORTE

II.4.10 ENSAYO DE REOMETRO DE VIGA DE FLEXION El ensayo BBR se utiliza para medir la rigidez de los cementos asfálticos a baja temperatura. La prueba proporciona dos parámetros. Rigidez de fluencia que es una medida de cómo el asfalto resiste la carga y se mide ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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después de 60 seg y el valor m que es una medida de cómo cambia la rigidez del asfalto cuando se aplica una carga y es representada por la pendiente de la curva de la rigidez vs. tiempo de carba en 60 seg. Esta propiedades se miden mediante la norma AASHTO T313 o ASTM D6648. En este procedimiento, una viga de cemento asfaltico que se ha sometido a RTFO y PAV se mantiene a una temperatura constante dentro de un baño líquido. El centro de la viga esta sometido a una carga constante aplicado por una punta curva , la viga se apoya en dos lugares cerca de sus extremos. La deformación de la viga se mide en función del tiempo. La siguiente ecuación se emplea para calcular la rigidez de la fluencia.

( )

( )

Donde : S(t)=Rigidez de la fluencia (en tiempo de 60 seg). P= carga aplicada (980 MN), L= Distancia entre soportes de la viga (102 mm), b= Ancho de la viga (12.5 mm), h= Espesor de la viga (6.25 mm) y ( )=Deformación (en tiempo de 60 seg) La rigidez critica deseada y el valor de m en la temperatura minima del pavimento de diseño después de 2 h de la carga. Sin embargo, los investigadores del SHRP descubrieron que estos valores se pueden obtener después de 60 seg de carga si la temperatura de ensayo se cambia a 10 ºC. Esto se basa en la teoría de la superposición tiempotemperaturas. Una rigidez máxima de 300 kPa y un minimo m-valor de 0.300 son necesarios para reducir al minimo las grietas por baja temperatura. Si estos dos criterios se cumplen, no hay necesidad de pruebas adicionales. Si la rigidez máxima es de entre 300 y 600 kPa y el valor de m es mayor que 0.300, el ensayo de tracción directa puede llevarse a cabo para comprobar el cumplimiento de la PG especificaciones para esta categoría de cemento asfaltico. Una vez mas, estos valores críticos se miden a la temperatura critica anticipada, es decir, la temperatura mínima de diseño del pavimento.

REOMETRO DE LIGA DE FLEXION ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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II.4.11 ENSAYO DE TENSION DIRECTA En este ensayo se aplica una carga de tensión sobre una muestra de asfalto hasta provocar la rotura. Se trata de un ensayo que permite conocer la relación entre la rigidez del asfalto y su ductilidad. Este ensayo mide la resistencia de la tensión a baja temperatura del cemento asfaltico. Este ensayo se efectúa de acuerdo a la Norma AASHTO T314, para lo cual se moldea una muestra y se introduce está en un baño a determinada temperatura constante. Luego el espécimen es sometido a una carga de tensión manteniendo una deformación constante de 1.0mm /min hasta que se produzca la rotura. Luego se calcula la deformación de falla ( ) que resulta de la relación entre el cambio de longitud ( )y la longitud efectiva al inicio ( ). La deformación critica esperada a la temperatura mínima de diseño es de 1%. II.4.12 ENSAYO DE PUNTO DE ABLANDAMIENTO La consistencia del grado de penetración o asfalto oxidado puede también ser medida determinando su punto de ablandamiento. En este ensayo, una bola de acero (peso 3.5 g) es colocada sobre una muestra de asfalto contenida en un anillo de bronce que luego es suspendida en un baño de agua o glicerina. El agua es usada para asfaltos con un punto de ablandamiento de 80 ºC o menos y la glicerina es usada para puntos de ablandamiento mayores a 80 ºC. La temperatura de baño es incrementada a razón de 5ºC por minuto, el asfalto se ablanda y eventualmente se deforma lentamente con la bola a través del anillo. En el instante en que el asfalto y la bola de acero tocan la placa base a 25 mm debajo del anillo, se registra la temperatura del agua. El ensayo es llevado a cabo dos veces y el promedio de las dos temperaturas registradas es redondeado a la fracción de 0.2 ºC más cercana para grado de penetración de asfalto y a 0.5ºC para un asfalto oxidado. Si la diferencia entre los dos resultados excede 1.0ºC, deberá repetirse el ensayo. La temperatura reportada se designa como el punto de ablandamiento del asfalto y representa una temperatura equi-viscosa. II.4.13 ENSAYO DE PUNTO DE ROTURA FRAASS El ensayo de punto de rotura Fraass es uno de los pocos ensayos que puede ser usado para describir el comportamiento de asfaltos a muy bajas temperaturas (tan bajas como -30 ºC). Este ensayo fue desarrollado por Fraass en 1937. Es esencialmente una herramienta de investigación que determina la temperatura en la que el asfalto alcanza una rigidez crítica y se quiebra. Algunos países con temperatura de invierno muy bajas, por ejemplo: Canada, Finlandia, Noruega y Suecia; tienen temperaturas máximas permitidas según Fraass para grados individuales de asfalto. En el ensayo de Fraass, una placa de acero de 41 mm x 20 mm cubierta por 0.5 mm de asfalto es flexionada y liberada. La temperatura de la placa es reducida a razón de 1ºC por minuto hasta que el asfalto alcanza su rigidez crítica y se quiebra. La temperatura en la que la muestra se quiebra es considerada “el punto de rotura” y representa temperatura equi-viscosa ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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o equi-rigida. Se ha demostrado, que al fracturarse, el asfalto a 2.1x109 Pa. La temperatura de Fraass puede ser predicha del grado de penetración y punto de ablandamiento del asfalto porque es equivalente a la temperatura en la cual el asfalto tiene una penetración de 1.25.

ENSAYO DE PUNTO DE ROTURA FRAASS

TITULO 5:

APLICACIONES

El asfalto y las mezclas asfálticas cuentan con numerosas ventajas de uso: rápida instalación, gran rendimiento, funcionalidad y bajo coste.

Sus usos más comunes son los siguientes: 

Agricultura: desinfectantes, protección de estanques y árboles, control de la erosión por viento y agua, etc.



Edificios y construcciones: impermeabilización de cubiertas y suelos, sellados de juntas, pantallas acústicas, decoración arquitectónica, etc.



Obras hidráulicas: presas, barreras de detención y/o desvío de aguas, etc.



Industrial: fieltros, conductores eléctricos, protección de tuberías, protección de cables, explosivos, extintores de incendio, revestimientos de protección de superficies, etc.

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

Pavimentos: capas asfálticas, riegos, caminos, aeropuertos, calles, estacionamientos y áreas industriales, garajes, etc.

Sus aplicaciones las encontramos en:

(a) PAVIMENTOS Uno de los principales usos que se le dan a los asfaltos es, entre otros, como material aglutinante en la elaboración de carpetas asfálticas para la construcción de pavimentos flexibles.



TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Consisten en una delgada capa de desgaste, de espesor comúnmente menor a 2.5 cm, compuesta de dos o más aplicaciones de asfalto liquido cubierto con áridos. El tratamiento superficial es un tipo de carpeta económica que da buenos resultados durante un periodo limitado de tiempo, puede emplearse como un paso durante la construcción por etapas. El tratamiento superficial da una capa de desgaste impermeable adecuada para trafico ligero. Los materiales empleados en la construcción de carpetas asfálticas, son dos: producto asfaltico y material pétreo. Estos dos materiales deben seleccionarse adecuadamente, teniendo en mente la función que desempeñan bajo las distintas condiciones de tránsito y clima a que están sometidos.

(b) IMPERMEABILIZACIONES Los asfaltos soplados u oxidados se producen cuando se hace pasar aire a través de los asfaltos calentados, esto con el fin de darle las características necesarias para ciertos usos especiales. Tienen un punto de reblandecimiento superior a los asfaltos normalmente refinados de penetración comparable, lo que los hace adecuados para revestimientos de techos y otras aplicaciones similares.

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Su uso en carreteras está limitado en gran medida a la impermeabilización de estructuras y al relleno de juntas de los pavimentos de concreto hidráulico. También es común utilizarlo como impermeabilizante en la construcción de cimentaciones en obras civiles. En nuestro medio es muy utilizado como impermeabilizante en los techos, desde pequeñas casas de habitación hasta grandes obras de ingeniería y su aplicación es relativamente sencilla ya que solo se requiere de mínima experiencia en el trabajo de impermeabilizaciones, lo que se puede recomendar a las personas que lo utilizan, como por lo general se somete a altas temperaturas, es que consideren los siguiente: El corazón de toda la operación de construcción de impermeabilizaciones in situ es la caldera para calentar el asfalto hasta temperatura de aplicación adecuada. Para tener un buen funcionamiento, la caldera debe ser capaz de llevar el asfalto a su temperatura de aplicación en un breve periodo de tiempo sin sobrecalentarlo en ningún momento durante se funcionamiento, ya que un sobrecalentamiento podría perjudicar considerablemente al asfalto, reduciendo en proporciones importantes la vida probable de la impermeabilización.

(c) OBRAS HIDRAULICAS El principal uso de las obras hidráulicas es como relleno en las juntas en la construcción de canales.

Los objetivos a cumplir en las estructuras hidráulicas son varios, entre ellos podemos citar:

1) Evitar la pérdida de agua. 2) Proteger las laderas de la erosión. 3) Disminuir el rozamiento 4) Reducir el servicio de conservación.

Para cumplir estas finalidades de un modo satisfactorio, el revestimiento debe ser resistente, duradero, tener estabilidad mecánica y superficie lisa, suficientemente flexible para admitir pequeñas deformaciones y ser impermeable. Los revestimientos y estructuras asfálticas adecuadamente proyectados y construidos cumplen todas estas exigencias. Se han empleado en estructuras hidráulicas diversos tipos de revestimientos teniendo cuidado en el proyecto de las mezclas para ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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cada tipo de trabajo. Al construir estas estructuras deben establecerse y seguirse procedimientos detallados de construcción para obtener los resultados esperados.

(d) OTROS TIPOS DE APLICACIONES

(i) Revestimiento de canales con membrana enterrada Consiste en capas asfálticas impermeables que se cubren con tierra, arena, grava o cualquier otro tipo de material protector resistente a la erosión. Estos revestimientos se emplean fundamentalmente para evitar las pérdidas de agua en los canales, especialmente cuando se construyen en terrenos arenosos permeables o cuando se encuentran en zonas de fallas, tenemos pizarrosos o materiales semejantes. (ii) Revestimiento de presas Las mezclas asfálticas se han empleado para revestir presas en varias grandes obras en Estados Unidos y en otros países; permiten conseguir una capa impermeable a precio muy económico. (iii) Revestimientos asfalticos para instalaciones de tratamiento de aguas residuales Se han empleado revestimientos asfalticos para diversos tipos de instalaciones para tratamientos de agua residuales y en sistemas industriales en los que es necesario almacenar ciertos líquidos para utilizarlos cierto tiempo después; muchos de estos líquidos tienen efectos perjudiciales sobre otros tipos de revestimientos, sensibles al ataque de ciertos tipos de ácidos o sales: como el asfalto no es afectado en general, por la mayor parte de los ácidos y sales, proporciona un excelente revestimiento para estructuras de este tipo. Normalmente se emplean revestimientos del mismo tipo en depósitos, pero debe hacerse un análisis cuidadoso para asegurarse que el revestimiento es adecuado para la finalidad perseguida y de que el material pétreo tampoco será afectado por los líquidos almacenados (iv) Aplicación del asfalto en la impermeabilización de cubiertas La construcción de cubiertas fue probablemente la primera profesión del mundo, pues la protección contra los elementos ha sido siempre una de las necesidades materiales más primarias del hombre. Este ha tenido que protegerse desde el principio contra las implacables fuerzas de la naturaleza: contra el calor y el frio extremados, la lluvia, el viento, el granizo, la nieve y el hielo. ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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TITULO 6: 

Antes

MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO de

trabajar

con

el

asfalto,

debe

estar

capacitado

en

el

almacenamiento y la manipulación apropiados de esa sustancia química. 

El asfalto, cuando está calentado, puede liberar gases tóxicos de sulfuro de hidrogeno.



El asfalto se puede encender o explotar cuando se mezcla con nafta, otros solventes volátiles, y oxígeno líquido.



El asfalto no es compatible con agentes oxidantes (tales como percloratos, peróxidos, permanganatos, cloratos, nitratos, cloro, bromo y flúor).



Almacene en recipientes bien cerrados, en un área fresca y bien ventilada.



Las fuentes de ignición, tales como el fumar y las llamas abiertas, están prohibidas donde se usan, manipulan o almacenan el asfalto de curado rápido y el asfalto diluido deben estar conectados a tierra entre si.



Use solamente equipos y herramientas que no produzcan chispas, especialmente al abrir y cerrar recipientes de asfalto de curado rápido y el asfalto diluido.

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CAPITULO III: MEZCLA ASFALTICA EN PAVIMENTOS TITULO 1:

ORIGEN

Los orígenes de las mezclas bituminosas empleadas en firmes asfálticos se remontan a 1830, cuando el alquitrán se utiliza en algunos riegos superficiales en la pavimentación de carreteras. Sin embargo, los primeros aglomerados realizados in situ con alquitrán se ejecutaron hacia 1850 en algunas carreteras y vías urbanas del Reino Unido. A partir de ese momento la técnica se desarrolla en paralelo con la iluminación con gas ciudad, en cuya fabricación se obtiene dicho ligante como subproducto. En España se pavimentan con alquitrán las zonas peatonales de la Puerta del Sol de Madrid entre 1847 y 1854. En torno a 1870, en Estados Unidos, se empiezan a utilizar mezclas fabricadas a partir de rocas asfálticas y de asfaltos naturales, si bien estos materiales ya habían sido empleados en algunas pavimentaciones en Burdeos y Lyon en 1810. Más tarde como consecuencia del desarrollo de la industria del petróleo se comienza a emplear betunes de destilación. A finales del siglo XIX el norteamericano C. Richardson sentó las bases de la tecnología de las mezclas bituminosas para pavimentación. Después de la I Guerra Mundial surge la industria de la fabricación en central de las mezclas bituminosas, aunque es después de la II Guerra Mundial cuando se produce un gran desarrollo tecnológico de estos materiales, debido principalmente a las grandes necesidades de construcción acelerada de pistas de aterrizaje militares.

TITULO 2:

CLASIFICACION

Las mezclas asfálticas se clasifican de acuerdo a diferentes parámetros, entre ellos: III.2.1 Por Fracciones del Agregado Pétreo en la Mezcla (a) Masilla Asfáltica: Mezcla asfáltica con altas proporciones de polvo mineral y de ligante, para que el agregado grueso, si lo hay, pueda dispersarse con facilidad en la masilla.

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La masilla asfáltica es una mezcla que no trabaja por rozamiento interno y su resistencia se debe a la cohesión que proporciona la viscosidad de la masilla. Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie específica de la materia mineral. Dada la sensibilidad a los cambios de temperatura que presenta una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y disminuir su susceptibilidad térmica mediante el empleo de asfaltos duros, cuidando la calidad del polvo mineral y mejorando el ligante con adiciones de fibras. Los asfaltos fundidos, incluidos en este tipo, son mezclas de gran calidad, pero solo se emplea en los tableros de los puentes y en las vías urbanas, incluso se usan en las aceras de países con climas fríos y húmedos.

(b) Mortero Asfáltico:

Es la combinación de un aglomerante y aglomerados. El aglomerante lo compone en esta ocasión el cemento asfáltico, mientras los aglomerados son los agregados pétreos, los cuales deben ir dosificados en proporciones exactas.

Esta mezcla asfáltica debe ser durable, es decir, debe ser resistente a las acciones, tales como el desprendimiento de la película de asfalto del agregado por efectos del agua, abrasión del tránsito, etc. Debe ser resistente a las solicitaciones y esfuerzos producidos por el tránsito a través de su estabilidad. Una mezcla o mortero asfáltico debe ser impermeable para que sus componentes no estén bajo la acción directa de los agentes atmosféricos y debe ser trabajable para su fácil colocación y compactación en terreno. Según las propiedades y el espesor de la capa de mortero asfáltico a aplicar, se considera que aportan capacidad estructural al pavimento.

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(i) Componentes: 

Emulsión Asfáltica: Una emulsión asfáltica es la dispersión de pequeñas partículas de asfalto dentro de otro líquido, que lo mantenga en condiciones estables. Las emulsiones pueden ser formadas por dos líquidos cualesquiera no miscibles, pero en la mayoría una de las fases es agua. Emulsiones aceite en agua (O/W) son aquellas en las cuales la fase continua es agua y la fase dispersa (partículas) es un aceite o liquido insoluble. Las emulsiones asfálticas son normalmente del tipo O/W.



Agregado Pétreo Es todo material inerte derivado de la destrucción o trituración ya sea natural o artificial de las rocas. También se les conoce como materiales minerales, y son aquellas sustancias minerales que se encuentran en la naturaleza en forma de cuerpos duros, sin brillo metálico, más pesados que el agua y menos que los metales.



Cemento Hidráulico El cemento es un conglomerante hidráulico, esto es, productos que mezclados con agua forman pastas que fraguan y endurecen, dando lugar a productos hidratados mecánicamente resistentes y estables, tanto en el aire, como bajo agua.



Látex La modificación con polímeros mejora las propiedades de los asfaltos, como la adhesión, resistencia a las fisuras por bajas temperaturas y resistencia al flujo en altas temperaturas. Mientras que los asfaltos modificados con polímeros pueden ser emulsificados, el látex es una dispersión de polímeros soluble en agua la cual es particularmente conveniente para la modificación de emulsiones. Este puede ser incorporado tanto en la solución jabonosa, como en la fase asfáltica, incluso con menor afectividad post adicionado en la emulsión. La adición en la fase acuosa generalmente ofrece mejores resultados. El látex viene en forma catiónica, aniónica o no-iónica, lo cual es muy importante ya que el tipo de látex debe ser compatible con la emulsión.

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(ii) Tipos de Mortero Asfaltico: 

Mortero asfáltico (Slurry Seal) El Slurry Seal está compuesto por una mezcla de una emulsión asfáltica aprobada, agregado mineral o agregado pétreo, agua, y ciertos aditivos especificados, debidamente dosificados, mezclados y uniformemente aplicado sobre la superficie debidamente preparada. El mortero asfáltico Slurry Seal terminado deberá dejar una textura y superficie homogénea, adherido firmemente a la superficie previamente preparada, y tener una superficie resistente a deslizamientos durante su tiempo de vida útil.

Es un mezcla bien graduada de agregado y Cementante asfáltico con filler y aditivos para hacer una mezcla de material en frio que endurece en un corto periodo de tiempo para hacer una superfie resistente al uso. El calafateo de grietas deberá ejecutarse en las zonas previamente acotadas, en donde previamente se deberá limpiar por medio de aire a presión el polvo, arena y material orgánico que exista en el interior de las juntas y grietas, mismo que deberá ser barrido y retirado de la zona de trabajo. El material para dicho deberá ser el apropiado para cada tipo de grieta (menor o mayor a 7 mm) aplicado por los medios mecánicos y a la temperatura especificada. El precio deberá incluir el calafateo de desconchamientos. En todo momento se deberá respetar el no manchar las aceras y banquetas. En las zonas afectadas se procederá al cuadreo, cajeo, retiro del material, compactación del fondo, riego de liga, aplicación de

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material asfáltico para el bacheo, tendido, compactado y limpieza El tendido del mortero deberá realizarse mediante equipo Scan Road o similar, cumpliendo con los requisitos de material pétreo, material asfáltico estipulados por la S.C.T. 3.01.03.083. observando la granulometría de cada tipo de mortero. Se deberá incluir la compactación neumática de la superficie, así como el barrido del material producto del desprendimiento. El precio del mortero deberá incluir cemento. Dentro del precio se considera la revelación o la reparación del daño a la superficie por causas extrañas sin el incremento del mismo. 

Mortero asfáltico modificado o micropavimento (microsurfacing) Es una mezcla asfáltica fría de Agregados Compatibles, Emulsión Asfáltica con polímero, Agua libre de impurezas, Aditivos Especiales diseñada en laboratorios especializados, Se produce y aplica en sitio con equipo especialmente diseñado. La mezcla debe ser capaz de ser esparcida en secciones variables de la carretera (cuñas, surcos, cursos cercanos a las aceras y otras superficies) y que después del curado y de iniciada la consolidación producida por el tráfico, es resistente a la compactación durante todo el intervalo de tiempo para el que fue diseñado dentro de los rangos de tolerancia que dependen del contenido de bitumen y del espesor aplicado. El producto final debe mantener una superficie adecuada que evite los deslizamientos en cada una de sus secciones durante el tiempo de vida útil para el que fue diseñado dicho microsurfacing Este tipo de mezcla es utilizada para sistemas de tráfico rápido, lo que significa que debe ser capaz de aceptar tráfico después de un corto período de tiempo. El período de tiempo que debe esperarse para abrir el tráfico nuevamente es diferente en cada aplicación, por lo que cada una debe ser evaluada individualmente para obtener resultados basados en la experimentación. Normalmente estos tipos de pavimentos son forzados a permitir que el tráfico ruede sobre ellos en una sección de media pulgada (1/2” ó 12.7 cm) y luego de una hora de haber sido aplicado a una temperatura de 24°C y con un porcentaje de humedad del 50 por ciento o menor. BENEFICIOS 

 

Corrige diversidad de defectos y daños de la superficie de los pavimentos (baches, hundimientos, zonas agrietadas, nivelado de zonas, etc.) Provoca un mínimo de molestias, se abre al tráfico en menos de una hora después de la aplicación. Mejora en Indice de Confort (IDC) y/o IRI (International Roughness Index) , mejora la seguridad.

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    

Solución efectiva en costo. No es necesario renivelar tapas de registro o brocales de drenaje. No altera la descarga de aguas pluviales de los lotes a la calle. Usando una caja especialmente diseñada se corrigen roderas y huellas. Durabilidad de 4 a 10 años

Se usa en Carreteras y Avenidas con tráfico intenso y/o pesado, Calles y Aeropuertos para Nivelar, Sellar y Corregir algunos defectos de la superficie de los Pavimentos y elevar la fricción, generalmente con espesores de 6 a 10 mm. Con MicroPavimento las molestias son mínimas, se abre al tráfico en menos de 1 hr. (c) Concreto Asfáltico: Agregado grueso más mortero. Los concretos asfálticos constituyen la clase superior de los pavimentos bituminosos. El concreto asfáltico mezclado en vía, consiste en una o varias capas compactadas de una mezcla de agregados minerales, asfalto líquido, producido en la vía por medio de plantas viajeras, motoniveladoras, arados agrícolas o cualquier otro tipo capaz de mezclar agregados y asfalto sobre la superficie de la vía. Este tipo de concreto asfáltico se emplea se puede emplear como capa de rodamiento para tráfico liviano y mediano, como base de pavimentos flexibles para tráficos mediano y pesado o como capa intermedia. El concreto asfáltico mezclado en planta y colocado en frío se usa por lo general para reparaciones y obras pequeñas, en las cuales no se justifica la operación de una planta de mezcla en caliente, consiste en una combinación de áridos y materiales asfálticos producida en una planta sin calentamiento previo de los materiales y cuya colocación en

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la vía y la consiguiente compactación se hacen a la temperatura ambiente. El concreto asfáltico mezclado en planta y compactado en caliente es el pavimento asfáltico de mejor calidad y se compone de una mezcla de agregados gradados y asfalto, realizada a una temperatura aproximada de 150°C colocada y compactada en caliente. Las plantas para la producción de mezclas en caliente se construyen de tal manera que, después de calentar y secar los agregados, los separa en diferentes grupos de tamaños, los recombina en las proporciones adecuadas, los mezcla con la cantidad debida de asfalto caliente y finalmente los entrega a los vehículos transportados, que a su vez la colocan en la máquina pavimentadora para que esta la deposite sobre la vía con un espesor uniforme, después de lo cual se compacta mediante rodillos mientras la temperatura se conserva alta. (d) Macadam Asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico. Se obtiene mezclando árido grueso de granulometría uniforme (macadam) con un betún de penetración. También se denomina TarMacadam y se empleaba antiguamente en estabilización de capas granulares III.2.2 Temperatura de la Mezcla en la Puesta en Obra (a) Mezclas Asfálticas en Caliente: Fabricadas con asfaltos a temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centígrados, según la viscosidad del ligante, se calientan también los agregados, para que el asfalto no se enfríe al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos aún compactarse adecuadamente. (b) Mezclas Asfálticas en Frío: El ligante es una emulsión asfáltica (aunque en algunos lugares se usan los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. III.2.3 Proporción de Vacíos en la Mezcla Asfáltica Este aspecto es de importancia fundamental para que no aparezcan deformaciones plásticas con el paso de las cargas y por las variaciones térmicas. (a) Mezclas Cerradas o Densas: Con una proporción de vacíos no mayor al 6 %. (b) Mezclas Semi–Cerradas o Semi–Densas: La proporción de vacíos está entre el 6 % y el 10 %.

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(c) Mezclas Abiertas: Con una proporción de vacíos mayor de 12 %. (d) Mezclas Porosas o Drenantes: Con una proporción de vacíos superior al 20 %. III.2.4 Por el Tamaño Máximo del Agregado Pétreo (a) Mezclas Gruesas: El tamaño máximo del árido es mayor a 10 mm. (b) Mezclas Finas: Son microaglomerados ó morteros asfálticos; éstas son mezclas formadas básicamente por un árido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfáltico. El tamaño máximo del agregado pétreo determina el espesor mínimo con el que se extiende la mezcla (del doble al triple del tamaño máximo). III.2.5 Por la Estructura del Agregado Pétreo (a) Mezclas con Esqueleto Mineral: Provistas de un esqueleto mineral resistente, su componente de resistencia debida al rozamiento interno de los agregados es notable. Ejemplo, las mezclas abiertas y los que genéricamente se denominan concretos asfálticos, aunque también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la masilla. (b) Mezclas sin Esqueleto Mineral: No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asfálticas. III.2.6 Por Granulometría (a) Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico. (b) Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico.

TITULO 3:

PRODUCCION

III.3.1 PRODUCCION DE MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE

Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecánicos electrónicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente que debe cumplir con ciertas especificaciones. Una planta de asfalto puede ser pequeña o puede ser grande. Puede ser fija (situada en un lugar permanente) o puede ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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ser portátil (transportada de una obra a otra). En términos generales cada planta pude ser clasificada como planta de dosificación, o como planta mezcladora de tambor. El diagrama de flujo de producción de mezcla en caliente en una planta de dosificación.

A continuación se detalla todo este proceso:  Se apila la piedra grande, la piedra chica y la arena. TOLVAS  El cargador frontal carga estos materiales y los llena en las tolvas respectivas.  Una vez llenas las tolvas se procede por vibración de las tolvas a descargar el material hacia la faja horizontal, estas tolvas tienen unas compuertas en la parte inferior que permiten abrir o cerrar el paso de los materiales hacia la faja horizontal. HORNO ROTATIVO DE CONTRAFLUJO  De la faja horizontal continúan a la faja inclinada hasta llegar al horno rotativo de contraflujo, el cual tiene una llama la cual es alimentada con petróleo, siendo la temperatura en la llama aproximadamente 800 ºC. Aquí los agregados son calentados en forma gradual hasta alcanzar los 150 ºC.  Se le llama de contraflujo porque en una dirección entran los agregados y en la otra dirección salen los gases, estos gases hay ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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que expulsarlos del horno porque si no el horno se satura y no habrá oxigeno que nos permita generar la llama  Estos gases son expulsados usando un Extractor, después continuaremos con la explicación de la extracción de gases. ELEVADOR DE CANGILONES  Una vez que los agregados son calentados hasta una temperatura de 150 ºC pasan al Elevador de Cangilones que no es otra cosa que un sistema de poleas que levantan las cucharas cargados con el agregado.

ZARANDA Y BALANZA  Los agregados calientes pasan del elevador a las zarandas metálicas de ¾”, ½” y ¼” las cuales son activadas de modo que se desplazan horizontalmente y vibran, pasando así los agregados a llenar las tolvas correspondientes.  El pesaje se realiza manualmente, el operario primero llena la arena, luego la piedra chica y después la piedra grande, este pesaje es acumulativo, se van acumulando los pesos que indican “la bachada” (es decir, un lote).  En plantas donde la operación de pesaje es manual existe una fuente de error, ya que al realizar manualmente esta operación, se está propenso a errores que dependen de la capacidad del operario y de cuan cansado se encuentre.

MECANISMO DE ZARANDA Y BALANZA ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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MEZCLADOR DE FLUJO PARALELO  Una vez que ya se tiene todo pesado, el operario presiona el botón de descarga y los agregados pasan al mezclador de flujo paralelo, donde primero se mezclan los agregados y después se adiciona el asfalto caliente.  El medidor de flujo de asfalto si es automático, aquí si podemos medir exactamente la cantidad de asfalto que entra a la mezcla.  Previamente el asfalto ha sido calentado a una temperatura de 150 ºC., en el calentador de aceite o “Hy Way” , así que ha esta temperatura es mezclado.  El tiempo de mezclado es de 45 segundos a 1 minuto aproximadamente.  Cuando se tiene la mezcla asfáltica se abren las compuertas del mezclador y esta cae al camión volquete a una temperatura de 150 ºC., quedando lista para ser transportada a obra.

GRUPO ELECTROGENO  El grupo electrógeno proporciona energía a todos los equipos mecánicos eléctricos. EXTRACCION DE GASES  Paralelamente a la producción de la mezcla, es necesario que los gases generados y el polvo en el horno rotativo, se traten.  Los gases entran tangencialmente al ciclón y debido a la fuerza centrífuga de este, se pegan a las paredes. Las partículas más pesadas caen y regresan al horno, rumbo al elevador de cangilones.

CICLON EXTRACTOR DE GASES Y POLVO

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LAVADO DE FINOS  Las partículas más finas (las cuales no han sido capturadas por el ciclón) son llevadas a través de una tubería hasta el lavador de finos, donde son rodeadas por una cortina de agua que cae sobre un sombrero chino, las cuales son expulsadas en forma de lodo (agua más partículas finas) hacia el pozo de sedimentación.  Los gases que se escapan son tomados y conducidos nuevamente por la tubería para repetir el proceso de lavado

POZO DE SEDIMENTACION  Viene el lodo del lavador y llena la poza. Este lodo se decanta, el agua sube de nivel y pasa por la compuerta a la otra división hasta que la llena, una vez que se decanta este lodo se abre la compuerta de modo que pasa agua ya mas limpia a la tercera división adonde será tomada por una tubería para ser reutilizada en el lavador de finos.  Una vez que la poza se llena de lodo un cargador frontal retira todo el lodo, limpiando la poza, la forma inclinada es para que la cuchara del cargador entre con más facilidad en la poza.

III.3.2 PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS CON EMULSIONES

Se puede producir mezclas con emulsión para una amplia variedad de condiciones de servicio que van desde tráfico liviano, a estructuras de pavimento para tráfico pesado de vehículos y fuera de vía. Cuando se selecciona el tipo de mezcla para un proyecto, debe considerarse el peso y volumen de tráfico, la disponibilidad de los agregados, la localización y tamaño del proyecto, para diseñarse luego, la clase de mezcla que más económicamente satisfaga todos los requerimientos involucrados. Las mezclas tibias son mezclas de agregados y emulsión entibiados a 70°C . La variedad de tipos y grados de emulsión disponibles es una clara ventaja cuando se usan agregados de cantera o agregados de calidad marginal o de río. Estas ventajas disminuyen cuando se escogen mezclas de alta resistencia y alta calidad, donde los controles de calidad requeridos son similares a los de mezclas de concreto asfáltico en caliente. Pero aún en estas situaciones las mezclas asfálticas tibias ofrecen algunas ventajas sobre las mezclas en caliente, tales como: Economía.- Altos volúmenes de producción se combinan con movilidad y bajo costo de capital en equipos. El método de mezclado se adapta idealmente a proyectos en lugares remotos. ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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Baja Polución: Si bien existe la posibilidad de que haya un poco de polvo proveniente de las pilas de almacenamiento y del transporte, las emisiones originadas en la producción de mezclas tibias, transporte, extendido y compactación son bajas comparadas con las mezclas asfálticas en caliente. Seguridad: Debido a que la emulsión y los agregados estarán sometidos a menores temperaturas que en una mezcla asfáltica en caliente su manipuleo es un tanto más seguro.

(a) PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS CON EMULSIONES TIBIAS EN PLANTA

La producción de mezclas en planta en caliente, con emulsión como ligante, es en cierto modo semejante a la producción de mezcla en caliente usando cemento asfáltico. Se emplean con la emulsión, sin embargo, menores tiempos de mezclado y temperaturas de operación. Pueden usarse, tanto plantas de operación continua como discontinua. Las mezcladoras de tambor, un tipo de planta continua, es especialmente adaptable a esta operación. Se pueden producir mezclas para base y rodadura. Además de reducir las temperaturas, (comparadas con las mezclas en caliente), las mezclas en caliente con emulsión de alta flotación, parecen ser mejores por dos razones: la primera es la modificación del asfalto residual por el emulsificante. La segunda, en que hay menos endurecimiento durante el mezclado en el molino por el alto contenido de vapor de agua que es expulsado cuando el agua de la emulsión se pega al agregado caliente. Los agregados pueden mezclarse en forma precisa, usando los controles en las tolvas frías de alimentación. Cuando se usa una planta continua, se hace todo el proporcionamiento con base en volúmenes. Esto se consigue con una combinación de correas de velocidad variable bajo cada tolva y compuertas de apertura variable. Un dispositivo automático sensible a la carga, bajo el transportador de agregado combinado, permite proporciones precisas de agregado y asfalto. Las mezclas con emulsión de alta calidad, independientemente del sistema de mezclado usado, requieren el mismo grado de control de calidad e su producción que las mezclas en caliente. No deben usarse combinaciones de agregados con amplias diferencias en sus características de absorción. Si es así, puede dificultarse el conseguir un recubrimiento uniforme sobre todas las partículas. Tal como se destacó antes, las mezclas de emulsión en planta pueden producirse en molinos o en mezcladores de tambor. Los procedimientos son los mismos que para mezclas convencionales en ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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caliente. Se emplean los límites de temperatura entre 49°C y 85°C. para mezclas con emulsión tibia. El tiempo de mezclado es un factor crítico. Poco mezclado genera cubrimiento no uniforme, mientras que excesivo mezclado, induce a lavado y produce endurecimiento de la mezcla por coalescencia prematura.

(b) PRODUCCIÓN DE MEZCLAS EMULSIONADAS EN EL PERÚ

La producción de mezclas emulsionadas tienen la gran ventaja que no necesita de equipo especializado, como plantas viajeras o plantas estáticas. En el Perú las mezclas emulsionadas se producen en planta, pero también se pueden preparar en boggie, con cargador frontal o en trompo mezclador de concreto hidráulico, de 11 pie3 de capacidad o menor, dependiendo del volumen de mezcla requerido, donde la producción de mezcla es sencilla y de gran calidad, para esto se necesita de personal capacitado y de un ingeniero que controle la producción de la mezcla. Para el caso de mezclas con emulsiones frías, esta puede ser almacenada en centros de acopio, en donde pueden ser almacenada hasta un largo periodo de tiempo, dependiendo del tipo de mezcla preparada, para luego ser transportado hacia el lugar de pavimentación. Las mezclas emulsionadas también pueden ser colocadas manualmente, sin necesidad de utilizar equipos especializados como motoniveladoras o pavimentadoras, lo cual influye bastante en el costo de pavimentación. El tipo de colocación manual o con pavimentadora, va a depender del tamaño de la obra y volumen de mezcla asfáltica a colocar. Por lo general la colocación manual se realiza cuando se tiene una producción pequeña de mezcla. El orden de mezclado en un trompo o mezcladora es el sgte.:

1° Agua limpia 2° Arena gruesa 3° Piedra chancada de ½” 4° Emulsión

Para el caso de las mezclas con emulsiones tibias se deberá entibiar todos los materiales a 70°C antes de vaciarlos al trompo.

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Después de agregar la emulsión asfáltica se deberá visualizar una mezcla totalmente homogénea respecto al color

PLANTA PRODUCTORA DE EMULSION ASFALTICA

PRODUCCION DE MEZCLA CON EMULSION ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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TITULO 4:

ENSAYOS

III.4.1 ENSAYOS MTC (a) MTC E 501 – 2000 TOMA DE MUESTRAS DE MEZCLAS ASFÁLTICAS PARA PAVIMENTOS

El procedimiento para la toma de muestras de mezclas de materiales asfálticos con agregados minerales tal como son preparados para el uso en pavimentación. Las muestras pueden usarse paralos dos propósitos siguientes: • Como muestra representativa de las características o condiciones promedio de la mezcla asfáltica producida. • Para controlar su uniformidad o sus variaciones Este Modo Operativo está basado en la Norma AASHTO T 168

(b) MTC E 502 - 2000 EXTRACCION CUANTITATIVA DE ASFALTO EN MEZCLAS PARA PAVIMENTOS

Describe métodos para la determinación cuantitativa del asfalto en mezclas asfálticas en caliente y en muestras de pavimentos. Los agregados obtenidos mediante estos métodos pueden emplearse para análisis granulométrico y otro tipo de ensayos. Los resultados obtenidos con estos métodos pueden afectarse por la edad de los materiales ensayados; es así como las muestras más viejas tienden a producir contenidos ligeramente menores de asfalto. Se obtienen mejores resultados cuantitativos cuando el ensayo se efectúa sobre mezclas y pavimentos inmediatamente después de su preparación. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 2172 y AASHTO T 164 (c) MTC E 503 – 2000 ANALISIS MECANICO DE LOS AGREGADOS EXTRAIDOS DE MEZCLAS ASFALTICAS

Describe el procedimiento que debe seguirse para determinar la granulometría de los agregados gruesos y finos recuperados de las mezclas asfálticas, empleando tamices con malla de abertura cuadrada. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 546 y AASHTO T 30 ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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(d) MTC E 504 - 2000 RESISTENCIA DE MEZCLAS BITUMINOSAS EMPLEANDO EL APARATO MARSHALL

Describe el procedimiento que debe seguirse para la determinación de la resistencia a la deformación plástica de mezclas bituminosas para pavimentación. El procedimiento puede emplearse tanto para el proyecto de mezclas en el laboratorio como para el control en obra de las mismas. El procedimiento consiste en la fabricación de probetas cilíndricas de 101.6 mm (4") de diámetro y 63.5 mm (2 1/2") de altura, preparadas como se describe en esta norma, rompiéndolas posteriormente en la prensa Marshall y determinando su estabilidad y deformación. Si se desean conocer los porcentajes de vacíos de las mezclas así fabricadas, se determinarán previamente los, pesos específicos de los materiales empleados y de las probetas compactadas, antes del ensayo de rotura, de acuerdo con las normas correspondientes. El procedimiento se inicia con la preparación de probetas de ensayo, para lo cual los materiales propuestos deben cumplir con las especificaciones de granulometría y demás, fijadas para el proyecto. Además, deberá determinarse previamente el peso específico aparente de los agregados, así como el peso específico del asfalto, y el análisis de densidad-vacíos. Para determinar el contenido óptimo de asfalto para una gradación de agregados dada o preparada, se deberá elaborar una serie de probetas con distintos porcentajes de asfalto, de tal manera que al graficar los valores obtenidos después de ser ensayadas, permitan determinar ese valor "óptimo". Cuando se utilizan asfaltos líquidos, se preparan y compactan muestras de prueba con distintos porcentajes de asfalto líquido como en el caso del cemento asfáltico, excepto que la temperatura de compactación se toma con base en la viscosidad del asfalto después del curado o sea cuando ha liberado la cantidad especificada de solventes. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1559, AASHTO T 245 y NLT 159/86

(e) MTC E 505 – 2000 PORCENTAJE DE VACIOS DE AIRE EN MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS DENSAS Y ABIERTAS

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El porcentaje de vacíos, es uno de los criterios utilizados tanto en los métodos de diseño, como en la evaluación de la compactación alcanzada en proyectos de pavimentos asfálticos. Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM D 3203

(f) MTC E 506 – 2000 GRAVEDAD ESPECIFICA APARENTE Y PESO UNITARIO DE MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS EMPLEANDO ESPECIMENES PARAFINADOS

Se refiere a la determinación del peso específico aparente de especímenes de mezclas asfálticas compactadas, el cual puede emplearse para calcular su peso unitario. Este método de ensayo es útil para calcular el porcentaje de vacíos de aire a que se refiere la norma MTC E 505. Como el peso específico es adimensional, debe convertirse a peso unitario, cuando éste sea requerido, y la conversión puede efectuarse multiplicando el peso específico a una temperatura dada, por el peso unitario del agua a la misma temperatura. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1188 y AASHTO T 275

(g) MTC E 507 – 2000 ESPESOR O ALTURA DE ESPECIMENES COMPACTADOS DE MEZCLAS ASFALTICAS

Es una verificación para asegurarse que se haya colocado según proyecto y para mejorar la medida de la resistencia sobre especímenes de diámetro constante con alturas variables. Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM D 3549

(h) MTC E 508 – 2000 PESO ESPECIFICO TEORICO MAXIMO DE MEZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTOS

Este método se refiere a la determinación del peso específico teórico máximo de mezclas asfálticas para pavimento sin compactar. El método incluye también una versión de ensayo rápido para determinar el peso específico relativo, que puede emplearse en un laboratorio de terreno o de planta.

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Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 2041 y AASHTO T 209

(i) MTC E 509 – 2000 DETERMINACION DEL COMPACTACION DE UNA MEZCLA BITUMINOSA

GRADO

DE

Describe los procedimientos para determinar el grado de compactación de un pavimento de mezcla asfáltica. Se determina el grado de compactación comparando el peso específico del pavimento compactado, con el peso específico de un espécimen estándar compuesto de los mismos materiales de la mezcla asfáltica, previa verificación de que se encuentren dentro de las tolerancias de la fórmula de trabajo. Este Modo Operativo está basado en la Norma AASHTO T 230

(j) MTC E 510 – 2000 PESO UNITARIO DEL CONCRETO ASFALTICO EN EL TERRENO (METODO NUCLEAR)

Es un procedimiento para determinar la densidad de Concreto Asfáltico mediante la atenuación de radiación gamma, ya sea que la fuente y el detector esten colocados en la Superficie del pavimento (método de retrodispersión) o que uno de ellos (la fuente ó el detector) esten colocados a una profundidad de hasta 300 mm (12”), mientras el otro (la fuente ó el detector) permanece en la superficie del pavimento (Método de trasmisión directa). El método nuclear se utiliza para determinar el peso específico del concreto asfáltico y puede emplearse para establecer el peso unitario óptimo para un determinado esfuerzo y. patrón de compactación y para comprobar el del peso unitario requerido. Los resultados de pesos unitarios obtenidos mediante este método son relativos. Si se requieren resultados del peso unitario real, puede desarrollarse un factor para convertir el peso unitario nuclear a peso unitario real, determinando el peso unitario nuclear de un sitio escogido al azar y el peso unitario real de un núcleo extraído en el mismo sitio. Se recomienda establecer la correlación entre determinaciones del peso unitario real, cualquier método y siete determinaciones del peso unitario mediante el método nuclear, en un tramo de pavimento, para establecer el factor de conversión. Puede ser deseable verificar este factor a intervalos durante el curso del proyecto de pavimentación y deberá determinarse un nuevo factor cuando haya un cambio de la mezcla en

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la obra, en la cantera o en los materiales de la misma o cuando existan razones para creer que el factor es erróneo. La precisión de los modos del ensayo nuclear no es igual y está también afectada por el tipo y textura superficial de la mezcla que se está ensayando. El modo del ensayo nuclear que deberá usarse y el número de ensayos requeridos para determinar un factor satisfactorio, depende de la precisión necesaria. El usuario deberá reconocer que las lecturas del peso unitario sobre capas delgadas de concreto asfáltico pueden ser erróneas, si la densidad subyacente difiere significativamente de la superficial. Algunos modelos disponen de procedimientos correctivos para este inconveniente. Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM D 2950

(k) MTC E 511 – 2000 CALCULO DEL PORCENTAJE DE ASFALTO QUE ABSORBE UN AGREGADO

Ofrecer ecuaciones para calcular la cantidad de asfalto que absorbe un agregado en una mezcla asfáltica para pavimento, expresada como un porcentaje del peso seco al horno del agregado en dicha mezcla. Este cálculo se basa en valores medidos de los componentes y en las propiedades de una mezcla asfáltica para pavimentos secada al horno. El porcentaje de absorción de asfalto en una mezcla para pavimento, secada al horno (expresado como porcentaje del peso seco del agregado total en la mezcla) puede ser calculado por medio de ecuaciones en las cuales valores medidos del peso específico teórico máximo de la mezcla, su contenido de asfalto (expresado indiferentemente como porcentaje del peso total de una muestra de mezcla), o como porcentaje del peso del agregado secado al horno, contenido en una muestra de la mezcla secada al horno), del peso específico aparente del asfalto y del peso especifico aparente ponderado del agregado total secado al horno contenido en la mezcla , han sido sustituidos. El peso específico aparente ponderado del agregado secado al horno se refiere al promedio ponderado de los pesos específicos aparentes de los agregados finos y gruesos, secados al horno, determinado según las normas MTC E 205 y MTC E 206. El agregado fino ordinariamente incluye la porción de polvo mineral del agregado fino que pasa el tamiz de 75 mm No. 200. El promedio ponderado será calculado por medio de la ecuación dada en el numeral 6.2 de la norma MTC E 206. Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM D 4469 ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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(l) MTC E 512 – 2000 HUMEDAD O DESTILADOS VOLATILES EN MEZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTOS

Determinación, por medición directa, de la humedad o de las fracciones volátiles del asfalto utilizado en mezclas asfálticas para pavimentos. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1461 y AASHTO T 110

(m) MTC E 513 – 2000 RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE DE MEZCLAS ASFALTICAS

Procedimiento que debe seguirse para determinar la resistencia a la compresión simple de mezclas bituminosas compactadas en caliente. El procedimiento consiste en la fabricación de probetas cilíndricas de altura igual a su diámetro, las cuales se ensayan posteriormente según los procedimientos indicados en esta norma. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1074 y AASHTO T 167

(n) MTC E 514 – 2000 PESO ESPECIFICO APARENTE Y PESO UNITARIO DE MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS EMPLEANDO ESPECÍMENES SATURADOS CON SUPERFICIE SECA

Determinación del peso específico aparente y del peso unitario de especímenes de mezclas asfálticas compactadas, debiendo emplearse únicamente con mezclas asfálticas compactadas de granulometría densa o que prácticamente no sean absorbentes. Se sumerge la muestra en un baño con agua a 25 ºC y se anota su peso bajo el agua. Se seca rápidamente con un trapo húmedo y se pesa al aire. La diferencia entre los dos pesos se emplea para medir el peso de un volumen igual de agua a 25 ºC. Con el fin de convertir el peso del agua al peso de referencia de 25 ºC, si el pesaje se efectuó a temperatura diferente a ésta, en la Tabla 1 se dan los factores de corrección correspondientes. El método de ensayo proporciona una guía para la determinación del peso del espécimen secado al horno o del peso completamente seco del mismo. El peso específico se calcula a partir de estos pesos. El ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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peso unitario se obtiene multiplicando el peso específico del espécimen por el peso unitario del agua. Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM D 2726

(o) MTC E 515 – 2000 CARACTERIZACION DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS ABIERTAS POR MEDIO DEL ENSAYO CANTABRO DE PERDIDA POR DESGASTE

Describe el procedimiento para la determinación del valor de la pérdida por desgaste de las mezclas asfálticas empleando la máquina de Los Ángeles. El procedimiento se puede emplear tanto en el proyecto de mezclas en laboratorio, como para el control en obra de las mismas. Se aplica a las mezclas asfálticas en caliente, a las mezclas porosas o de granulometría abierta, cuyo tamaño máximo sea inferior a 25 mm. El ensayo permite valorar directamente la cohesión, trabazón, así como la resistencia a la disgregación de la mezcla, ante los efectos abrasivos y de succión originados por el tráfico. Este Modo Operativo está basado en la Norma NLT 352/86

(p) MTC E 516 – 2000 PERMEABILIDAD IN SITU DE PAVIMENTOS DRENANTES CON EL PERMEAMETRO LCS

Describe el procedimiento a seguirse para la realización de medidas de permeabilidad in situ en las mezclas drenantes utilizadas en capas de rodadura y bermas. Este Modo Operativo está basado en la Norma NLT 327/88

(q) MTC E 517 – 2000 CUBRIMIENTO DE LOS AGREGADOS CON MATERIALES ASFALTICOS (INCLUYE EMULSIONES) EN PRESENCIA DEL AGUA (STRIPPING) MEZCLAS ABIERTAS Y/O T.S.

Describe el procedimiento que debe seguirse para evaluar, el efecto de la acción del agua sobre la película asfáltica que recubre un agregado, mediante un ensayo de adhesividad pasiva (stripping), que intenta poner de manifiesto la afinidad reciproca entre ambos materiales.

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El ensayo debe aplicarse tan sólo para los materiales que se van a utilizar en forma de tratamientos superficiales y mezclas de granulometría abierta, pero no se empleará como medida del comportamiento en la obra ya que no se han podido establecer correlaciones satisfactorias. El procedimiento se ejecutará fundamentalmente con los agregados y asfaltos que se van a utilizar en la obra. También podrá utilizarse para juzgar un agregado con respecto a un ligante asfáltico tipo o recíprocamente. Así mismo, se puede emplear para valorar la acción de los aditivos que se utilicen para mejorar la adhesividad (cubrimiento). El ensayo se puede aplicar a todos los tipos de asfaltos que se emplean en la construcción de asfaltos. Este Modo Operativo está basado en la Norma AASHTO T 182

(r) MTC E 518 – 2000 EFECTO DEL AGUA SOBRE LA COHESION DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS (ENSAYO DE INMERSION - COMPRESION)

Describe el procedimiento a seguirse para determinar la pérdida de cohesión que se produce por la acción del agua sobre las mezclas asfálticas compactadas preparadas con cementos asfálticos. En el ensayo se obtiene un índice numérico de la pérdida producida al comparar las resistencias a la compresión simple obtenidas entre probetas recién moldeadas y curadas al aire y probetas duplicadas sometidas a la acción del agua, en las condiciones que se prescriben en esta norma. Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1075 y AASHTO T 165

(s) MTC E 519 – 2000 ADHERENCIA DEL BITUMEN – AGREGADO (MEZCLA BITUMINOSA)

Determinación del grado de cubrimiento de las partículas de agregado en una mezcla bituminosa, basándose en el porcentaje de partículas de agregado grueso que quedan completamente recubiertas por el ligante bituminoso. La determinación de este porcentaje para varios tiempos de mezclado puede ser usado para establecer el tiempo de mezclado mínimo requerido para producir un cubrimiento satisfactorio del agregado para un conjunto de condiciones dadas. ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 2489 y AASHTO T 195

(t) MTC E 520 – 2000 ADHERENCIA EN BANDEJA

Cubre la determinación del porcentaje de adherencia entre un ligante bituminoso y una muestra representativa del agregado grueso que se va a utilizar en un pavimento asfáltico.

(u) MTC E 521 – 2000 ENSAYO PARA EVALUAR EL EFECTO DEL AGUA SOBRE AGREGADOS CON RECUBRIMIENTOS BITUMINOSOS USANDO AGUA EN EBULLICIÒN

Es un ensayo rápido para observar la pérdida de adhesión en mezclas de agregados bituminosos recubiertos no compactados debido a la acción de agua ebullición. Una muestra de una mezcla de agregados bituminosos recubiertos es colocado en un recipiente de agua destilada ebullición por 10 minutos. Después enfriar la mezcla hervida, una observación visual es hecha para estimar la cantidad de bitumen del recubrimiento retenido el cual es expresado como un porcentaje. Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM D 3625

TITULO 5:

APLICACIONES

III.5.1 APLICACIÓN DE MEZCLAS ASFALTICAS TIBIAS

Las mezclas asfálticas tibias son elaboradas, extendidas y compactadas a temperaturas sensiblemente inferiores a las utilizadas en la pavimentación con concretos asfálticos convencionales, exigiéndose que sus características y su comportamiento en servicio sean iguales o superiores a los de estas. La reducción de las temperaturas de trabajo es del orden de entre 20 y 55 ºC, pudiendo lograrse con diferentes tecnologías, entre ellas se dispone de aditivos orgánicos, de agentes que aportan agua, de sistemas emulsificados, o bien por medio de procesos que incorporan asfalto espumado en planta. También se los distingue como procesos en base acuosa o sin base acuosa. Existen técnicas que permiten reducir ambas temperaturas de elaboración y compactación, o bien mejorar solamente la compactación sin una notable reducción de la temperatura de elaboración. ING. CIVIL IX –UAP MOQUEGUA

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La importante disminución en las temperaturas en estas mezclas, reduce los costos de energía y las emisiones a la atmósfera, mejorando a su vez la eficiencia de los procesos de pavimentación desde todo punto de vista. Según la bibliografía consultada, con las mezclas tibias se reducen considerablemente las emisiones de CO2, NOx, polvos y aerosol orgánico. Entre las ventajas asociadas, se encuentran las ambientales (reducción de energía en la elaboración de las mezclas y en la emisión de gases), las constructivas (mayor flexibilidad en el extendido y compactación), las relacionadas con la salud (reducción de emisiones de gases tipo VOC y de riesgos para personal de obra). En cuanto a la durabilidad, la reducción de temperaturas implica un menor envejecimiento del ligante durante las etapas de elaboración, transporte y ejecución de la mezcla, por lo que cabría esperar un comportamiento a largo plazo al menos igual al de las mezclas aplicadas con técnicas convencionales.

APLICACIÓN DE MEZCLA TIBIA

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III.5.2 APLICACIONES DEL ASFALTO ESPUMADO

Existen principalmente dos tipos de aplicaciones para el asfalto espumado, el reciclado en frío de pavimentos asfálticos y la estabilización de suelos. 

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Reciclado en frío de pavimentos asfálticos: Consiste en la recuperación del material de un pavimento asfáltico existente, el cual es mezclado con asfalto espumado, adiciones (cemento o cal) y agregados nuevos (si es necesario) para formar una base asfáltica que será colocada en el mismo lugar o en otro distinto. La recuperación puede ejecutarse mediante un equipo fresador capaz de disgregar el material o mediante métodos convencionales donde el proceso de disgregación ocurre con posterioridad a la recuperación. En general el material recuperado está formado no sólo por concreto asfáltico disgregado, sino también por agregados aportados por la base y sub base granular existente. Estabilización de suelos: Consiste en la estabilización de suelos de relativa baja plasticidad (IP