TECNOLOGIA DE MEZCLAS ASFALTICAS

CLASE 1

Las proporciones relativas de estos minerales determinanlas propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, elrendimiento de la misma como mezcla terminada para undeterminado uso.

DEFINICION…

Una mezcla asfáltica es una combinación de asfalto y agregados minerales pétreos de diferente gradación en proporciones exactas que se utiliza para la construcción de carreteras.

UNA MEZCLA ESTA CONSTITUIDA POR …

Las mezclas asfálticas están constituidas aproximadamente por un 90 % de agregados

pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral (filler) y otro 5% de ligante asfáltico. Los

componentes mencionados anteriormente son de gran importancia para el correcto

funcionamiento del pavimento y la falta de calidad en alguno de ellos afecta el conjunto.

EMPLEO DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS EN LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS

Las mezclas asfálticas se emplean en la construcción decarreteras, ya sea en capas de rodadura o en capasinferiores.

Una de sus funciones es proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura y económica a los usuarios.

La otra función principal es de transmitir las cargas hacia las capas inferiores debidas al tráfico.

La mezcla asfáltica debe se duradera, es decir, debe serresistente a las acciones tales como el despegue de lapelícula de asfalto del agregado por efectos del agua,abrasión del transito y clima.

Debe ser resistente a las solicitaciones de transito a travésde su estabilidad y resistencia.

SE DEBE DE CONSIDERAR:

GRANULOMETRIA

Debe ser impermeable para que sus componentes noestén bajo la acción directa de los agentes atmosféricos.

Debe ser trabajable para su fácil colocación ycompactación en terreno.

Constituidos por capas de sub–base y base de material granular, y por untratamiento superficial o por una capa de mezcla asfáltica de espesoresdelgados que pueden ir hasta los 10 cm. regularmente, las capasgranulares resisten fundamentalmente la acción del tráfico, la capa derodadura sirve para, resistir los efectos abrasivos del tráfico y proporcionaruna rodadura cómoda y segura.

TIPOS DE ESTRUCTURAS ASFALTICAS DE ACUERDO A SU COMPORTAMIENTO Y RESPUESTA

PAVIMENTOS FLEXIBLES (BASE GRANULAR):

PAVIMENTOS FLEXIBLES (BASE ASFALTICA)Compuesto por una base y un pavimento asfáltico y el cual estáconstituido por una capa intermedia y otra de rodadura, la sub–basepuede ser granular o bien tratada con un ligante hidráulico ohidrocarbonado

PAVIMENTOS SEMI RIGIDOS .

Constituido por una capa de base tratada con concreto, la sub–basesuele ser de material granular, pudiendo ser estabilizada, elpavimento está formado por una o dos capas de mezcla asfáltica(rodadura e intermedia).

PAVIMENTOS RIGIDOS

Están formados por una losa de concreto colocada directamentesobre la explanada, o sobre una capa de base granular o estabilizadao un concreto pobre, la losa de concreto actúa como capa derodadura.

TIPOS DE ESTRUCTURAS ASFALTICAS DE ACUERDO A SU COMPORTAMIENTO Y RESPUESTA

Las mezclas asfálticas sirven para soportar directamente las accionesde los neumáticos y transmitir las cargas a las capas inferiores,proporcionando unas condiciones adecuadas de rodadura, cuando seemplean en capas superficiales; y como material con resistenciasimplemente estructural o mecánica en las demás capas de laestructura.

FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS

El comportamiento de la mezcla depende de circunstanciasexternas a ellas mismas, tales como son el tiempo deaplicación de la carga y de la temperatura.

Por esta causa su caracterización y propiedades tienen que estar vinculadas a estos factores, temperatura y duración de la carga, lo que implica la necesidad del conocimiento de la reología del material.

FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS

Se debe de tomar en consideración como puntos fundamentales laspropiedades siguientes:

FUNCIONALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS

• Estabilidad

• Durabilidad

• Resistencia a la fatiga

Si la mezcla se usa como capa de rodadura hay que añadir las propiedades siguientes:

• Resistencia al deslizamiento

• Regularidad.

• Permeabilidad adecuada.

• Sonoridad.

PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS PARA CAPAS DE RODADURA

La capa superior de un pavimento es la que debe proporcionaruna superficie de rodadura segura, confortable y estética. Comotodas las exigencias deseables para una superficie de rodadura nopueden optimizarse simultáneamente hay que equilibrar laspropiedades contrapuestas para llegar a las soluciones mássatisfactorias.

Los materiales asfálticos proporcionan superficies continuas ycómodas para la rodadura de los vehículos.

En las capas de rodadura el uso de agregados de alta calidad y de aditivos se justifica por las solicitaciones a que están sometidas.

PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS PARA CAPAS INFERIORES

Las capas de espesor apreciable de una estructura tienen unamisión estructural fundamental para absorber la mayor parte delas solicitaciones del tráfico, de forma que éstas lleguenconvenientemente disminuidas a las capas inferiores.

Existen tendencias y países que llegan a utilizar paquetes asfálticos de gran espesor que forman la estructura.

PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LAS MEZCLAS

AL TRANSCURRIR LOS AÑOS ….

“DIFERENTES TIPOS DE M EZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTACIÒN”

MEZCLAS ASFALTICAS CONVENCIONALES

MEZCLAS ASFALTICAS MODIFICADAS:

POLIMEROS: SBR, SBS, ELVALOY, EVA

MEZCLAS ASFALTICAS DRENANTES

MEZCLAS ASFALTICAS DE ALTO MODULO

MEZCLAS ASFALTICAS TIBIAS

MICROPAVIMENTO

MEZCLAS MODIFICADAS

SBS: recuperación  elástica tornándose resistente.

EVA : no es muy elástico por la presencia del vinil

ELVALOY: recuperación elástica resistente, con muy buenos resultados a baja 

temperatura. 

MEZCLAS MODIFICADAS

1 2 43

MEZCLAS DRENANTES

LAS MEZCLAS DRENANTES SON MEZCLAS ASFALTICAS PARA CAPAS DE RODADURA CON UN ELEVADO CONTENIDO DE VACIOS CON AIRE, CUYO DISEÑO DA LUGAR A UNA SUPERFISIE DE TEXTURA ABIERTA  Y ALTA CAPACIDAD DRENANTE A CAUSA DE LA CUAL EL AGUA  DE LLUVIA QUE CAE SOBRE LA 

CALZADA  SE ELIMINA POR INFILTRACION.

CARACTERISTICAS

SON MEZCLAS ASFALTICAS CON ALTO CONTENIDO DE VACIOS  CON AIRE. ESTE DISEÑO DA  UNA SUPERFISIE DE TEXTURA ABIERTA  Y ALTA CAPACIDAD DRENANTE, A CAUSA DE LA CUAL  ELAGUA DE LLUVIA QUE  CAE SOBRE LA CALZADA SE ELIMINA POR INFILTRACIOMN. 

MEZCLAS ASFALTICAS DE ALTO MODULO

•LAS MEZCLAS ASFALTICAS DE ALTO MODULO SON AQUELLAS  USADAS COMO BASE , ELABORADAS EN CALIENTE  CUYA RIGIDEZ  

ES DEL ORDEN DOBLE O TRIPLE  DE LA QUE PRESENTAN LAS MEZCLAS ASFALTICAS CONVENCIONALES.

• SE ELABORA UN CEMENTO ASFALTICO DE BAJA PENETRACIÓN Y UN AGREGADO PETREO CON FUERTE ESQUELETO MINERAL , DE MANERA DE LOGRAR  UNA GRAN CAPACIDAD  DE ABSORCIÓN DE 

ESFUERZOS Y GRAN RESISTENCIA AL AHUELLAMIENTO. 

• EL EMPLEO  DE UN CONTENIDO DE LIGANTE RELATIVAMENTE ALTO MEJORA EL COMPORTAMIENTO DE LA FATIGA  DE LA MEZCLA, HACIENDOLA COMPARABLE CON UNA MEZCLA 

TRADICIONAL.

tamiz porcentaje que pasa

mm pulgadas

25.0 1 100

19.0 ¾ 80‐95

12.5 ½ 65‐80

9.5 3/8 55‐70

4.75 #4 40‐55

2.0 #10 24‐38

0.425 #40 10‐20

0.180 #80 8‐14

0.075 #200 6‐9

GRANULOMETRIA

REQUISITO DE LOS AGREGADOS PARA LA

MEZCLA

REQUISITOS DEL ENSAYO MARSHALL

PROPIEDAD UNIDADES VALOR EXIGIDO

COMPACTACIÓN Golpes/cara 75

ESTABILIDAD MÍNIMA Kilogramos 1500

VACIOS CON AIRE % 4‐6

MÍNIMOS VACÍOS EN LOS AGREGADOS MINERALES

% 14

VACIOS LLENOS DE ASFALTO % 63‐75

PROPIEDAD VALOR EXIGIDO

Partículas fracturadas 90% minDesgaste Los ÁNGELES 25% max.Pérdidas de sulfato de Sodio 12%  max.Índices de aplanamiento y alargamiento

20% max.

Índice de Plasticidad NPEquivalente de Arena 50% min .Impurezas en el agregado grueso 0.5% máx.Adhesividad con el asfalto (ensayo de inmersión – comprensión)

75% min.

MEZCLAS ASFALTICAS TIBIAS

SON MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE ELABORADAS YCOLOCADAS A MENORES TEMPERATURAS DENOMINADAS TIBIAS(WARM MIX ASPHALT) SON LA NUEVA TENDENCIA ENPAVIMENTACIÓN ECO EFICIENTE DE HOY EN DÍA EN EUROPA Y ENEEUU.LAS MISMAS PERMITEN UNA REDUCCIÓN SIGNIFICATIVA DE LAS TEMPERATURAS DE PRODUCCIÓN Y COLOCACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS, REDUCIENDO ASÍ COSTOS DE ENERGÍA Y EMISIONES A LA ATMOSFERA. 

LAS MEZCLAS TIBIAS  SON PRODUCIDAS EN RANGOS DE 120ºC A 140ºC, MIENTRAS QUE LAS MEZCLAS SEMI TIBIAS SON PRODUCIDAS POR DE BAJO POR DEBAJO  DE LA TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN  DEL AGUA 100ºC.

DISEÑO

REDUCCION DE LA VISCOCIDAD UTILIZANDO ADITIVOS

Consiste en reducir la viscosidad del asfalto utilizando aditivos con la

finalidad de bajar las temperaturas de colocación y compactación.

¿COMO SE ADICIONA?Pueden ser adicionadas de dos maneras:

1. Al tambor mezclador en forma sólida

2. Pueden pre mezclarse al asfalto antes de entrar al tambor , esta es la mas apropiadas para obtener una distribución mas homogénea sin alargar el tiempo de mezclado.

FOTOS DE PRE MEZCLADO

ADITIVO ORGANICO ASFALTO

CLASIFICACION DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS

POR FRACCIONES DEL AGREGADO

POR TEMPERATURA

POR VACIOS ‐GRANULOMETRIA

POR TAMAÑOS MAXIMOS DE AGREGADO

POR ESTRUCTURA DEL AGREGADO 

GRANULOMETRIA

DAÑOS SUPERFICIALES Y ESTRUCTURALES PRODUCIDOS EN EL PAVIMENTO POR PROBLEMA DE MEZCLAS ASFALTICAS