Manual Laboratorio Transporte II

Universidad Católica de Honduras

“Nuestra Señora Reina de la Paz”

Campus Sagrado Corazón de Jesús

Facultad de Ingeniería Civil

Manual de Laboratorio

Ingeniería de Transporte II

Elaborado Por: Ing. José Mario Baca G.

Tegucigalpa, MDC

Laboratorio Ingeniería de Transporte II Universidad Católica de Honduras

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Introducción

Este manual de laboratorio está dirigido a estudiantes de la Facultad de Ingeniería Civil de La Universidad Católica de Honduras “Nuestra Señora Reina de la Paz”, que cursan la asignatura de Ingeniería de Transporte II, materia básica en su formación profesional. Este manual tiene como finalidad organizar y optimizar el trabajo de laboratorio, considerando este método una buena vía para facilitar e incentivar al alumno en el aprendizaje de su vida profesional. Las prácticas de laboratorio que a continuación se presentan se organizaron en conjunto con el programa que se desarrolla en clases teóricas. Así mismo, la elaboración de esta guía de trabajo se hace también con el objetivo de que el alumno demuestre el conocimiento y la habilidad para ejecutar apropiadamente cada una de las pruebas aquí presentadas y que están normalizadas bajo las normas ASTM, American Society forTesting and Materiales. Aprovecho esta ocasión para incentivar al alumno a que realice el mejor y mayor uso de este manual de laboratorio y a la vez agradecer a todas aquellas personas que de una u otra forma contribuyeron a la presentación final de este documento Atentamente, Ing. José Mario Baca Laboratorios – Ingeniería Civil UNICAH – Campus SCJ


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Reglamento Interno de Laboratorio.

1. Asistencia a Laboratorio es obligatoria.

2. Alumno que no se presente a la ejecución de la práctica de laboratorio

automáticamente pierde el derecho a presentar dicho informe.

3. No se permiten cambios de sección, esto con el objetivo de mantener el

cupo límite por sección de laboratorio.

4. No hay Reposición de exámenes (Salvo que el alumno participe en

actividades de pastoral universitaria, retiros espirituales, alguna actividad de

la UNICAH o motivos de fuerza mayor, siempre y cuando cualquiera de las

condiciones anteriores sea comprobable).

5. No hay Examen de Recuperación de Laboratorio.

6. El reporte se entregará INDIVIDUALEMENTE 7 días después de ejecutada

la práctica en hoja de papel bond tamaño carta.

7. Cada Informe tendrá un valor de 100% desglosado así: 20% del examen

rápido (prueba) que se aplicará en los primeros 10 minutos de inicio de la

clase y 80% de la presentación en físico del reporte.

8. Los datos obtenidos de cada práctica serán enviados al alumno por medio

de la plataforma moodle.

9. Solamente se harán dos exámenes parciales, los cuales se realizarán en la

sexta y doceava semana del período académico, respectivamente.

10. La calificación final del laboratorio se verá reflejada en la plataforma a final

del período, la cual estará dada por 60% Exámenes y 40% Reportes, la

cual deberá ser como mínimo 70% y considerar de esta forma como

aprobado el laboratorio.

11. Cualquier daño al equipo de laboratorio por descuido o negligencia del

alumno deberá ser reparado por este.


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RESISTENCIA A LA FLEXION DEL CONCRETO MEDIANTE EL USO

DE UNA VIGA SIMPLEMENTE APOYADA Y CARGADA EN EL

TERCIO MEDIO

Investigación:

1.- Todo lo más relevante sobre la prueba, ventajas, especificaciones, usos

Antecedentes:

Para poder llevar acabo ésta práctica el alumno deberé ejecutar en el menor

tiempo posible las prácticas vistas en Laboratorio de Materiales de Construcción

(Peso Volumétrico, Granulometría, Peso Específico y Diseño de Mezcla de

concreto Hidráulico) para ambos agregados. A continuación se detalla el contenido

de cada una de las prácticas anteriormente mencionadas.

A.- PESO VOLUMETRICO DE LOS AGREGADOS

Objetivos: Conocer los métodos para determinar los diferentes tipos de peso volumétrico tanto de los agregados gruesos como finos, de acuerdo a la Norma C-29 de ASTM. Equipo: Balanzas, palas, cuchara o cucharon, recogedor plano, latitas para humedad, varilla de compactación (es una varilla de acero de 24” de longitud y diámetro de 5/8”, uno de sus extremos termina en una punta semiesférica del mismo diámetro de la varilla y tiene un peso aproximado de 935 grs.), recipientes (cilíndricos metálicos, preferentemente provistos con agarraderas; el fondo y el borde superior deberán ser paralelos; de dimensiones interiores exactas y rígidas para retener su forma bajo uso rudo). Teoría: PESO VOLUMETRICO se define como el cociente de la masa de los agregados que llenan un determinado recipiente por el volumen del mismo.

PV = W/V = Lbs/m³ = kgs/m3 = grs/cm³

USOS Los resultados obtenidos con este método se utilizan en:


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a.- El diseño de mezclas de hormigón. b.-En el cálculo de los vacíos de los agregados. c.- Como índice de calidad para clasificar el agregado como regular, ligero opesado. TIPOS DE PESO VOLUMETRICO: 1.- Peso Volumétrico Suelto 2.- Peso Volumétrico Compactado METODOS: Para PV Suelto: Método de la pala o cuchara Para PV Compactado: Método de la Varilla Método por Asentamiento Preparación de la Muestra:

1. – Tomar una muestra representativa de agregado por medio del método de

cuarteo.

2. – Seque la muestra de agregado a un peso constante, preferiblemente en horno

a 110±5 °C.

3. – Si no se seca al horno, entonces tomar una muestra de agregado en una

latita, y pesarlo, secarlo al horno a peso constante, pesarlo seco, y calcular el

porcentaje de humedad y hacer corrección por humedad.

Procedimiento:

PESO VOLUMETRICO COMPACTADO (METODO DE LA VARILLA) El procedimiento de la varilla es aplicable a agregados que tengan un tamaño máximo de 1½”. 1. – Llene el recipiente hasta un tercio de su altura, nivele la superficie con los

dedos. Introduzca la varilla y golpee la capa de agregado 25 veces con la varilla

compactadora y distribúyalos uniformemente sobre la superficie. Se llena a

continuación hasta 2/3 de la altura, nivelar y aplicar los golpes de la misma forma

en que se aplica arriba. Finalmente llenar hasta rebosar y vuelva a compactar.

Nivele la superficie del agregado con los dedos o con una regla, de manera que

algunas proyecciones leves de las partículas más grandes balanceen

aproximadamente los vacíos formados entre las partículas que quedan en la

superficie. En la compactación de la primera capa, no permita que la varilla golpee

el fondo del recipiente violentamente; en la compactación de la segunda y tercera


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capa, use solamente la fuerza necesaria para que la varilla penetre únicamente la

capa de agregado que está siendo compactada.

B.- ANALISIS GRANULOMETRICO MECANICO

Objetivos:

Determinar la distribución en tamaños de los granos del agregado.

Determinar el tamaño máximo del agregado grueso.

Determinar el módulo de finura del agregado fino.

Evaluar la cantidad del agregado para ser usado en la fabricación de hormigón. Equipo:

Juego de tamices ASTM

Balanzas

Horno

Agitadores mecánicos

Cucharones planos

Brochas Teoría: Los agregados están constituidos por infinidad de partículas con una variedad ilimitada de tamaños y para poder dosificar correctamente el hormigón es necesario, conocer esta distribución por tamaños de los granos del agregado. ANALISIS GRANULOMETRICO MECANICO O POR TAMIZADO: es la determinación de los tamaños de las partículas de una cantidad de muestra seca de agregado, por separación a través de una serie de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura de malla. TAMIZ: instrumento empleado en la separación del agregado por tamaños, formado por un marco mecánico y alambres que se cruzan ortogonalmente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM son designados por medio de pulgadas y números. Por ejemplo, un tamiz 2” es aquel cuya abertura mide 2” por lado; un tamiz # 4 es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada lineal. Los resultados del Análisis Granulométrico suelen expresarse de dos formas:

a. – Analítica: mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra el

porcentaje de agregado menor que este tamaño (porcentaje respecto al peso total

de la muestra).

b. – Grafica: mediante una curva dibujada en papel semilogarítmico a partir de

puntos cuyas abscisas en escala logaritmo es el tamaño del grano y cuya

ordenada en escala natural es el porcentaje de agregado menor que este tamaño

(porcentaje respecto al peso total de la muestra). A esta grafica se le denomina

Curva Granulométrica.


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Estos resultados los comparamos con límites específicos (Tabla No 1) que afectan

las proporciones relativas de agregado y los requerimientos de cemento y agua,

así como la resistencia, economía, porosidad y durabilidad del hormigón. En

general una buena gradación nos produce los resultados más satisfactorios a un

menor costo.

LIMITACIONES DEL ANALISIS GRANULOMETRICO: 1.- No provee información de la forma del grano. 2.- Se miden partículas irregulares con mallas de forma regular. 3.- Las partículas de menor tamaño tienden adherirse a las de mayor tamaño. 4.- El número de tamices es limitado mientras las partículas tienen un número de tamaños limitados. Se denomina tamaño de la partícula al tamaño del agujero cuadrado de la malla del tamiz en el cual la partícula es retenida. Tiene significado solamente cuando se realiza a muestras representativas de agregado. CUARTEO: método para obtener una muestra representativa del tamaño adecuado, a partir de la muestra original del agregado.

Tabla No 1: ESPECIFICACIONES GRANULOMETRICAS

Procedimiento:

AGREGADO GRUESO, Método ASTM C 136: Se toma una muestra representativa del agregado mediante el cuarteo, con un peso seco, preferiblemente al horno, de aproximadamente 1000 – 3000 gramos. Se vierte la muestra sobre los tamices: 2”, 1½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, # 4, # 8 dispuesto sucesivamente de mayor a menor abertura, colocando al final un recipiente denominado fondo. Se procede a tamizar el material colocándolo en los agitadores

Agregado Grueso Agregado Fino

Tamiz % Pasado Tamiz % Pasado

1½" 100 3/8" 100

1" 90 - 100 # 4 90 - 100

½" 25 - 60 # 8 70 - 100

# 4 0 - 20 # 16 40 - 80

# 8 0 - 6 # 30 20 - 60

# 50 5 - 40

# 100 0 - 20

# 200 0 - 2


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mecánicos 15 minutos en el de movimiento vertical y 15 minutos en el de movimiento horizontal. Si no se cuenta con agitadores mecánicos se tamiza manualmente 30 minutos.Se recupera el material retenido en cada tamiz asegurándose manualmente de que las partículas hayan sido retenidas en el tamiz correspondiente. Se procede a pesar el material retenido en cada tamiz lo cual puede hacerse en forma acumulada o individual. El material que se encuentra en el fondo siempre se pesa individualmente. AGREGADO FINO, Método ASTM C 136: Se toma una muestra representativa de agregado fino mediante cuarteo, con peso seco, preferiblemente al horno, de 100 – 500 gramos y se vierte sobre los tamices: 3/8”, # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y el fondo, dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura t se procede igual que para la granulometría gruesa. Cuando se determina que la muestra posee un alto contenido de material menor que 0.074 mm se recomienda sacar la muestra al horno y lavarla sobre el tamiz # 200 (ASTM C 117) para que dicho material sea eliminado. El residuo se seca al horno durante 24 horas a 110±5°C, después de lo cual se procede según el método ASTM C 136 siendo el fondo la diferencia de peso entre la muestra seca original y la muestra seca después de lavado. Gráficos: 1.- Curva Granulométrica de la Grava (Papel Semilogarítmico 2 Ciclos) 2.- Curva Granulométrica de la Arena (Papel Semilogarítmico 3 Ciclos)

C.- PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION

Objetivos: Determinar el peso específico y la absorción de los agregados gruesos y finos. Equipo:

Agregado Grueso: Balanzas, picnómetro, tela absorbente o papel toalla, horno,

etc.

Agregado Fino: Balanza picnómetro, molde metálico en forma de cono

truncado, apisonador metálico, ventilador, bandeja metálica, horno.

Teoría: PESO ESPECIFICO BULK: Es la relación del peso al aire de un volumen unitario de un material permeable (incluyendo los vacíos permeables impermeables del material) ,a una temperatura establecida, el peso al aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada a una temperatura establecida.


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PESO ESPECIFICO APARENTE: Es la relación del peso al aire de un volumen unitario de un material a una determinada temperatura, al peso al aire de igual densidad de un volumen de agua estilada a una temperatura establecida. Si el material es un sólido, el volumen será el de la porción impermeable. En el sentido más amplio, el peso específico de una sustancia es el peso de esta sustancia, dividido por el peso de un volumen igual de agua destilada en condiciones normales. El peso específico es importante por varias razones, primero, es un índice de calidad que puede utilizarse para separar el material bueno del malo. Las arcillas lamínales, el carbón de piedra y el lignito, se ha reconocido desde hace tiempo como perjudiciales para el concreto y generalmente tienen peso específico bajo. Estos materiales se pueden eliminar mediante un proceso de flotación en el que se utiliza la diferencia de pesos específicos para la separación (ASTM C 123). Segundo, pues indica cuanto espacio ocuparan las partículas de los agregados. Además nos sirven para calcular el porcentaje de huecos presentes en el agregado, así:

% HUECOS = (62.4 x Peso Específico) – Peso Volumétrico Compactado x 100

62.4 x Peso Especifico

La mayor parte de los agregados de peso normal tienen pesos específicos comprendidos entre 2.4 y 2.9. En los cálculos para el concreto generalmente se usan pesos específicos de los agregados saturados y superficialmente secos; es decir, todos los poros de cada partícula del agregado se consideran que están llenos de agua pero sin que tengan agua sobre la superficie de la partícula.

AGUA LIBRE Y ABSORCION: Ante todo trataremos los estados generales del agua en los agregados. El agua o su ausencia pueden producirle a los agregados los siguientes estados:

1. Secados al horno: este estado se define cuando al añadirles más calor ya no disminuye de peso. No contiene agua, son completamente absorbentes. Este estado se puede reproducir. 2. Secados al aire: esta condición depende de la temperatura y humedad locales. No contienen agua superficialmente pero generalmente la contienen en el interior. Son algo absorbentes. 3. Saturados con superficie seca: se llenan todos los poros de las partículas, pero no contienen agua libre en la superficie. No absorben agua ni aumentan el agua de la mezcla. Este estado se puede reproducir. 4. Húmedos: los poros interiores están llenos y contienen agua libre en la superficie.


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AGUA LIBRE: Es la que las partículas tengan en exceso de la correspondiente a los agregados saturados con superficie seca. Influye directamente en la relación agua- cemento (A/C) de la mezcla de concreto.

ABSORCION: O capacidad de absorción de un agregado es la capacidad para admitir y sostener agua en los espacios internos constituidos por los poros.

% AGUA LIBRE = % Humedad total - % Absorción

Nótese que, cuando la humedad total es baja y cuando la absorción es elevada, los agregados pueden extraer una cantidad considerable de agua libre de la mezcla, lo cual disminuye su manejabilidad.

Procedimiento:

AGREGADO FINO:

1. Obténgase aproximadamente 1000 gramos de agregado fino de la muestra, mediante un separador de muestras o cuarteándola.

2. Séquese la muestra en una bandeja, a peso constante y a una temperatura de 110±5 °C. Déjese enfriar la muestra una temperatura razonable, cúbrala con agua y déjesela en reposo por 24±4 horas.

Nota 1: cuando se usen agregados con su humedad natural para la preparación de muestras de concreto, la determinación de los valores de absorción y peso específico que vayan a ser usados, no requerirán el secado de los agregados a peso constante, y si la superficie de las partículas se han conservado humedad, puede también eliminarse al empaparlas en agua durante 24 horas.

3. Decante el exceso de agua con cuidado evitando la perdida de finos, extienda la muestra en una superficie plana no absorbente expuesta a una suave corriente de aire tibio y revuélvala frecuentemente para asegurar un secado uniforme. Continúe esta operación hasta que la muestra este en condición de “ Libre escurrimiento”. Luego colóquese una parte del agregado fino suelto, parcialmente secado, dentro del molde, sosteniéndolo firmemente sobre una superficie lisa, que no sea absorbente, con el diámetro mayor del molde hacia abajo. Golpéese suavemente la superficie 25 veces con al apisonador y luego levante el molde verticalmente. Si la humedad superficial aunestá presente el agregado fino retendrá su forma moldeada. Si esto sucede, continúese secando la muestra, agitándola continuamente, y pruébese a intervalos frecuentes hasta que el agregado fino apisonado se “suelte” cuando se levante el molde. Esto indicara que se ha alcanzado la condición de “saturado con superficie seca”. (si el agregado fino se suelta en la primera prueba quiere decir que ha sido secado másallá de su condición de “saturado con superficie seca”. En este caso, mézclese completamente añadiendo al agregado fino unos pocos milímetros de agua y permita que la muestra quede en reposo, en un envase cubierto, durante 30 minutos. Luego deberá repetirse el proceso de secado y la prueba para la condición de libre escurrimiento). Si se desean pueden emplearse otros medios


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mecánicos para lograr la condición de saturado con superficie seca (revolvedores, agitadores, etc.).

4. Introdúzcase inmediatamente y con cuidado, en el picnómetro, 500 gr (una cantidad distinta de 500 gr, pero no menor de 50 gr podrá ser usada; en este caso, el peso empleado se colocara en lugar de la cifra 500 en las formulas) del agregado fino, preparado como se describe anteriormente, y llénese con agua hasta un 90%, aproximadamente, de su capacidad.

5. Mueva (con ligeros movimientos rotativos), invierta y agite suavemente el picnómetro para eliminar todas las burbujas de aire.

6. Determínese el peso total del picnómetro t muestra t agua.

7. Sáquese el agregado fino del picnómetro, secándolo a peso constante a una temperatura de 110 ±5°C. Enfríesele a temperatura ambiente, de ½ a 1½ horas y luego pésese la muestra.

8. Determínese el peso del picnómetro lleno con agua hasta su marca de calibración.

AGREGADO GRUESO:

1. Seleccione por medio de un separador o cuarteándola aproximadamente 2000 gr del agregado de la muestra que se va a ensayar, desechando todo el material que pase el matiz # 4.

2. Después de lavar completamente, removiendo el polvo y otras sustancias adheridas a la superficie de las partículas, séquese la muestra, a peso constante, a la temperatura de 110 ± 5° C. Enfríese a la temperatura ambiente, de 1 a 3 horas, luego sumérjase el agregado en agua, a la temperatura ambiente, durante 24 ± 4 horas (Remítase a NOTA 1 del procedimiento para agregado fino).

3. Sacar del agua aproximadamente 500 gr de material saturado y hágalo “rodar” en una tela absorbente, suficientemente grande, hasta que todas la partículas de agua visibles sean removidas. Séquese las partículas mas grandes individualmente. Tenga cuidado de evitar la evaporización del agua de los poros del agregado durante la operación de secado.

4. Pese la muestra en su condición de saturada con superficie seca y registre ese peso.

5. Colocar el material en el picnómetro, llenarlo hasta aproximadamente el 50% de su capacidad.

6. Colóquese en la maquina succionadora (15-20 min.) para eliminar las burbujas de aire.

7. Complete con agua hasta la altura de calibración y registre el peso del picnómetro +agua + muestra.


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8. Extraer la muestra y secarla al horno hasta peso constante obtener ese peso seco.

9. Determínese el peso del picnómetro lleno con agua hasta su marca de calibración.

D.- DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO HIDRÁULICO

Objetivos: Aprender a diseñar una mezcla de concreto por peso según la norma del ACI (American Concrete Institute). Aprender a determinar la consistencia del concreto fresco. Aprender a determinar la resistencia del concreto a los 7 días, en cilindros de concreto. Equipo:

Mezcladora

Bandejas

Balanzas

Cono de Abrahms

Varilla para compactación

Moldes para hacer cilindros de 12 pulg de atura y 6 pulg de diámetro

Cucharones

Cuchara de albañil

Baldes

Aceite

Pila de agua

Cuarto húmedo

Equipo para cabeceo

Maquina universal de compresión

Cinta métrica

Materiales:

Grava

Arena

Cemento

Agua

Material para cabeceo (placas porosas)

Teoría: El concreto (piedra artificial construida por el hombre) es una mezcla de cemento, agregado fino, agregado grueso, agua; también puede tener cierta cantidad de aire atrapado y de aire deliberadamente incluido (obtenido mediante el empleo de un aditivo o de inclusor de aire). Es un material temporalmente plástico que puede colarse y moldearse y, más tarde, se convierte en una masa solida por reacción química. La dosificación del concreto implica el equilibrio entre una economía razonable y los requisitos específicos de trabajabilidad (manejabilidad), durabilidad, impermeabilidad, cambio de volumen, resistencia; sin embargo, para que una estructura específica, resulta económico utilizar un concreto que tenga las


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características exactas necesarias, aunque este débil en otras. Por ejemplo, el concreto para la estructura de un edificio debe poseer alta resistencia a la compresión, mientras que un concreto para una cortina de presa debe ser durable y hermético y la resistencia relativa puede ser pequeña. La trabajabilidad es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. Aunque la trabajabilidad resulta difícil de evaluar, es esencia, es la facilidad con la que se pueden mezclar los ingredientes y la mezcla resultante manejarse, transportarse y colocarse con poca perdida de homogeneidad (o sea sin que se segregue), y su capacidad para seguir con los detalles del molde. Una característica de la trabajabilidad que los ingenieros tratan de medir es la consistencia y la fluidez. Para este fin, se suele hacer la prueba de revenimiento. En dicha pueba se coloca la muestra de concreto (la cual debe ser representativa de la mezcla total a ser utilizada) en un molde de forma tronconica, de 12 pulg de altura, con un base de 8 pulg y la parte superior de 4 pulg de diámetro. (Norma ASTM C 143). Procedimiento para la determinación del revenimiento: 1. Humedezca el molde y colóquelo sobre una superficie plana no absorbente. El operador deberá sostenerlo firmemente durante su llenado apoyando los pies en las orejas destinadas a ese fin. Llene el cono, con la muestra de concreto en estudio, en tres capas, cada una aproximadamente un tercio del volumen del molde. 2. Compacte cada capa con 25 golpes con la varilla de compactación (varilla de acero con punta redondeada, de 5/8 pulg de diámetro y aproximadamente 24 pulg de longitud). Los golpes se deberán distribuir uniformemente sobre toda la sección de cada capa. Se cuidara de que los golpes no penetren la capa anterior. 3. En el llenado y compactado de la capa superior deberá de rebosar del molde antes de comenzar el compactado. Si en algún momento del compactado el nivel baja, deberá agregarse más concreto para mantener siempre un exceso de concreto arriba del molde. Al finalizar el compactado, enrase el molde utilizando la varilla de compactación. Remueva el molde inmediatamente levantándolo cuidadosamente en dirección vertical. 4. Inmediatamente mida el revenimiento determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura de la masa de concreto. Una mezcla bien proporcionada y manejable se revendrá con lentitud y conservara su identidad original. Una mezcla deficiente se desmoronara, segregara y despedazara. El revenimiento de una mezcla dada puede aumentarse añadiendo más agua o incrementando el porcentaje de finos (cemento o agregado), incluyendo aire o incorporando un aditivo que reduzca los requerimientos de agua. No obstante, estos cambios afectan otras propiedades del concreto, a veces en forma inversa. Por lo general, el revenimiento específico debe dar la consistencia deseada con la mínima cantidad de agua y cemento. La durabilidad es otra propiedad importante del concreto. Muchas veces se ha dicho, al referirse al concreto del cemento portland, que es un material de


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construcción permanente. Lo que por desgracia no es automáticamente cierto. Es posible obtener un elevado grado de permanencia pero solamente cuando se emplean los mejores métodos y materiales. El concreto puede desgastarse bajo el efecto abrasivo de las ruedas de los automóviles o del tránsito de los peatones en las intersecciones de las calles, en las paradas de los autobuses, en las banquetas, o en otros puntos de transito concentrado. En servicio norma, sin embargo, la vida del concreto se ve afectada por otros varios efectos desintegradores, el intemperismo por efecto de la congelación y la fusión; el ataque químico. Los agentes químicos, como acido inorgánico, sodio, magnesio, potasio, aluminio y hierro; desintegran o dañan el concreto, se debe proteger el concreto con un revestimiento resistente; para obtener resistencia a los sulfatos se debe usar cemento Portland tipo V. la resistencia al desgaste por lo general, se logra con un concreto denso, de alta resistencia, hecho con agregados duros. La impermeabilidad es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla. El exceso de agua deja vacíos y cavidades después de la evaporación y, si están interconectados, el agua puede penetrara y atravesar el concreto. En particular los materiales componentes y las condiciones de curado influyen en la permeabilidad. Para producir un concreto relativamente impermeable se pueden tomar las medidas siguientes: 1. Use la relación a/c mínima (no más de 6 galones por saco). 2. Use agregados impermeables, bien graduados, del tamaño minio. 3. Manténgase la humedad de curado adecuada de manera que el gel formado en la hidratación pueda obstruir el mayor número de poros. 4. En algunos casos, estúdiese la conveniencia de usar aditivos puzolanicos. El cambio de volumen es otra característica del concreto que se debe tener en cuenta. Los cambios de volumen en el concreto se producen por el efecto directo y por la combinación de varios factores. Entre los más importantes están los debidos a los cambios de humedad, cambios de temperatura, por el asentamiento del concreto fresco, por el efecto de los agregados físicamente activos, por la combinación del cemento con el agua, por la variación de las cargas aplicadas, la expansión debida a las reacciones químicas entre los ingredientes del concreto pueden ocasionar grietas. La expansión debido a la reacción álcali-agregados puede evitarse con agregados que no sean reactivos, la expansión puede reducirse o eliminarse añadiendo a la mezcla materiales puzolanicos, como ceniza ligera. La expansión debido al calor de expansión del cemento puede reducirse manteniendo lo más bajo posible el contenido del cemento, con el cemento tipo IV, y enfriando los agregados, agua y cemento en las formas. Las expansiones debido al cambio de temperatura en el ambiente pueden reducirse con la producción del concreto de menor coeficiente de dilatación, por lo general con agregados gruesos de menor coeficiente de dilatación. La contracción al secar puede producirse, casi siempre, disminuyendo agua en la mezcla. Ahora bien, con menor cantidad de


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cemento o con un curado cuidadoso en húmedo, también se reduce la contracción. La resistencia es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de preocupación. Por lo general ser determina por la resistencia final de una probeta de compresión; pero en ocasiones por la capacidad de flexión o tensión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida más común de esta propiedad. Esta puede calcularse a partir de la resistencia los 7 días con la siguiente formula:

S28= S7+30√S7

Donde: S28=resistencia a la compresión a los 28 días, lbs/pulg2 S7=resistencia a la compresión a los 7 días, lbs/pulg2

Para S28, lbs/pulg2 S7 debe ser, por lo menos lbs/pulg2

4000 2500

3500 2120

3000 1750

2500 1390

2000 1040

La proporción agua-cemento es la que tiene mayor influencia en la resistencia del concreto; cuando mayor sea esta proporción, menor será la resistencia. La resistencia puede aumentarse disminuyendo la proporción agua-cemento, utilizando agregados para producir menor porcentaje de huecos en el concreto, curando el concreto en húmedo después de que haya fraguado, añadiendo una puzolana como ceniza ligera, vibrando el concreto en las cimbas o formas y succionando el exceso de agua del concreto que esta en las formas, con una bomba de vacío. La dosificación de una mezcla para concreto que satisfaga los requisitos de la obra puede ser una operación relativamente sencilla, y el método usado puede resultar de relativa poca importancia en las estructuras sencillas que no quedan expuestas a condiciones de intemperismo excesivo. Para estos trabajos el método ordinario de indicar la mezcla seria usando partes proporcionales, por peso o por volumen, tomando como unidad el cemento. Una mezcla 1:2:4 se puede pedir al fabricante, y contendrá una parte de cemento, 2 artes de agregado fino y cuatro partes de agregado grueso y suficiente agua para satisfacer los requisitos del que va colar el concreto. Dos métodos son de importancia especial para los estudiantes de la tecnología del concreto, por su gran aceptación y aplicabilidad. El primero de ellos es simplemente un método de tanteos, en el que se prueban varias combinaciones hasta obtener una mezcla satisfactoria. El segundo es el aplicado por el American Concrete Institute (ACI 613-54) que se ha adoptado extensamente por lo certero


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del procedimiento, la facilidad para hacer ajustes en el campo, y por qué generalmente da resultados satisfactorios. METODO DE DOSIFICAION ACI: A través de los años se ha reunido un cumulo de datos relativos a todas las facetas de la dosificación de las mezclas, y el método del ACI utiliza estos datos para predecir algunos resultados dentro de una gran variedad de condiciones específicas. Para utilizar este método se debe conocer tanto el peso específico del agregado grueso como el del agregado fino, el peso volumétrico del agregado grueso apisonado, la humedad y absorción de los agregados finos y grueso. También es necesario el peso específico del cemento que generalmente se supone de 3.15. Procedimiento: Es esencial un mezclado completo para la producción de un concreto uniforme. Por lo tanto, el equipo y los métodos empleados deben ser capaces de mezclar eficientemente los materiales de concreto. 1. Pesar todos los materiales. 2. Añadir agua a la mezcladora para saturarla y luego sacarla. 3. En una hormigonera no se introduce primero el cemento porque en sus paredes se adhiere el cemento formando capas. Lo mejor es primero introducir un poco de agua de mezclado. Luego la mitad de la grava, toda la arena y el resto del agua; de esta forma el agregado gruesa raspa las paredes de la hormigonera. 4. El tiempo de mezclado debe basarse en la cantidad y el tipo de hormigonera, por ejemplo: Para hormigonera cuya cuba sea de diámetro igual o menor de 1m:

a. Hormigonera de eje vertical: ½ min b. Hormigonera de eje inclinado: 2 min c. Hormigonera de eje horizontal: 1 min

El tiempo mínimo de mezclado aumenta directamente proporcional con el aumento del diámetro de la hormigonera. Este tipo debe medirse a partir del momento en que todos los ingredientes estén dentro de la mezcladora. 5. Una vez batido o mezclado el hormigón se debe mezclar sobre una plataforma de madera o metálica, se mezcla un poco manualmente por si el material se ha segregado. 6. Determinar el revenimiento. 7. Hacer los cilindros de prueba: los moldes deben de estar aceitados y se llenan en tres capas, compactando cada capa con 25 golpes e insertar una espátula alrededor del cilindro, con la misma enrasar la superficie. Los cilindros deben ser claramente marcados con fecha, lugar y lote del hormigón. Esto puede hacerse por inscripción en el concreto fresco o colocando un papel sobre el concreto. Después de 18 horas, pero antes de 48 horas se deben desmoldar los cilindros de hormigón y colocarlos en un tanque de agua. 8. Determinar la densidad del cilindro.


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9. Determinar la densidad a la compresión de los cilindros. El cilindro debe ser aplastado en la dirección de su longitud axial, pero como la cara superior e inferior de los cilindros no tiene un acabado adecuado para ponerlos directamente en la presa, se debe hacer un revestimiento en los extremos del cilindro con un material especial llamado material de cabeceo (30% de arcilla y 70% de azufre). Este material de cabeceo se calienta hasta fundirlo, luego se coloca una cantidad en un molde especial y enseguida se coloca el cilindro de hormigón verticalmente en el mismo molde. Para obtener resultados confiables se recomiendo revestir ambos lados del cilindro. El cilindro así revestido se coloca en posición centrada en la máquina de compresión universal y se aplica carga hasta que falle.

Conclusión: 1.- Comparar el Módulo de Ruptura obtenido mediante la práctica de laboratorio con los parámetros establecidos por la prueba de la resistencia a la flexión (Métodos del ACI, Mexicano y del PCA). Cumple con las especificaciones, Sí. No y Por qué? Cálculos:

PESO VOLUMETRICO

A.- Porcentaje de Humedad

1.- Peso de la muestra Húmeda (grs) PH.

( )

2.- Peso de la muestra Seca (grs) PS.

( )

3.- Porcentaje de Humedad (% )

4.- Porcentaje de Humedad Promedio. (% )

B.- Peso Volumétrico Compactado (Grava).

1.- Peso del Material. (grs)

( )


18

2.- Peso del Material. (lbs.)

( )

3.- Peso Volumétrico Húmedo. ( ⁄ ) PVH

( )

4.- Peso Volumétrico Seco. ( ⁄ )

5.- Peso Volumétrico Seco Promedio ( ⁄ )

PESO ESPECIFICO Y ABSORCION

Arena

A: Peso Arena Seco al horno. B: Peso del Picnómetro + Agua. C: Peso del Picnómetro + Agua + Arena. 1.- Peso Específico Bulk

2.- Peso Específico Bulk Saturado con Superficie Seca

3.- Peso Específico Aparente


19

4.- % Absorción

5.- % de Agua Libre

Grava

A: Peso Grava Seco al horno. B: Peso Grava Saturado con Superficie Seco. C: Peso (Picnómetro + Agua + Grava) – Peso (Picnómetro + Agua). 1.- Peso Específico Bulk

2.- Peso Específico Bulk Saturado con Superficie Seca

3.- Peso Específico Aparente

4.- % Absorción

5.- % de Agua Libre

6.- % Huecos

( )


20

DOSIFICACION

1.- Relación agua – cemento. ( ⁄ )

Tabla No. 1

2.- Peso del Agua ( ) ⁄

Tabla No. 2

3.- Peso del cemento ( )

⁄

⁄

⁄

4.- Volumen de Grava Seco y Compactado ( )

⁄

V’g = X * Vt Donde X = Tabla No. 3 (Interpolar o Extrapolar si es necesario)

Vt = 27 pie³/yrd³

5.- Peso de la Grava ( ) ⁄

6.- Volumen de Agua ( )

⁄


21

7.- Volumen de Cemento. ( )

⁄

⁄

8.- Volumen de Aire ( )

⁄

⁄

X = Tabla No. 2

9.- Volumen de Grava ( )

⁄

⁄

( )

10.- Volumen de Arena ( )

⁄

( )

11.- Peso de Arena ( )

⁄

⁄


22

( )

12.- Peso Total. ( )

⁄

Para hacer 1 cilindro y 1 viga necesitamos 150 libras de mezcla de concreto

hidráulico y haciendo uso de regla de tres convertimos todos los pesos a libras

( )( )

13.- Corrección de pesos por humedad.

( )

( )

( )

( )

( ) ( )

( )

( )

14.- Dosificación (C: S: G)

CALCULOS PARA CILINDRO

1.- Carga Máxima (Qmax) Lbs 1 KN = 101.971 kgs 1 Kgs = 2.2 Lbs


23

2.- Área (A) pulg² A = πD² / 4 3.- Esfuerzo (σ) PSI σ = Qmax / A

CALCULOS PARA VIGA

1.- Carga Máxima (Qmax) Lbs De KN convertirlo a Lbs 2.- Módulo de Ruptura (MR) PSI Si cae en el Tercio Medio MR = (Qmax * L) / (b*d²) Si NO cae en el Tercio Medio MR = (K * Qmax * a) / (b*d²) Donde, L = 18 pulg K = 3 a = Distancia en pulg del origen de la falla al apoyo más cercano 3.- Valores Mínimos Permisibles según varios reglamentos ACI MR = 0.13 F’c MEXICANO MR = 0.12 F’c PCA MR = De 8*(F’c)½ Hasta 10*(F’c)½


24


25


26


27


28


29


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31


32


33

EVALUACION

1.- Explique mediante esquemas como se clasifican los pavimentos rígidos 2.- Diferencia entre una Junta y una Pasajunta ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.- Explique brevemente el proceso de llenado de los moldes de la viga y del cilindro ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


34

VALOR EQUIVALENTE DE ARENA DE SUELOS Y DE

AGREGADOS FINOS

Objetivos:

El propósito de este método es indicar, bajo condiciones estándar, las

proporciones relativas de arcilla o plásticos finos y polvos presentes en suelos

granulares y agregados finos que pasan el tamiz #4. El término “equivalentes de

arena” expresa el concepto de que la mayoría de los suelos y agregados finos son

mezclas de partículas gruesas deseables, arena y generalmente arcilla o finos

plásticos y polvos indeseables.

EQUIPO:

1. Cilindro de plástico transparente graduado en decimas de pulgada hasta 15

pulg. comenzando desde el fondo; tapón plástico que se ajuste a la boca

del cilindro; tubo irrigador; montaje de sifón y apisonador; todo según

especificaciones.

2. Recipiente medidor 2/(1/4) pulg. De diámetro con capacidad de 85+/-5 ml

(3onzas)

3. Tamiz #4

4. Embudo de boca ancha

5. Dos botes de 1 galón para conservar la solución de stock y la solución de

trabajo.

6. Bandeja para mezclado.

7. Cronometro, lecturas en minutos y segundos.

8. Mezclador mecánico para equivalente de arena, teniendo un impulso de 8

+/-0.04 pulg. Y operando a 175 +/-2 cpm.

9. Mezclando manual para equivalente de arena (opcional) capaz de producir

un movimiento oscilatorio medio de 100 ciclos completos en 45 +/-5

segundos.

Materiales:

I. Solución de Stock: cloruro anhidro de calcio, glicerina y formaldehido –

Disuelva 453gr. de cloruro de calcio en ½ galón de agua destilada, enfríelo

y fíltrelo en un papel filtro previamente doblado. Añada 2050gr, de glicerina

y 47gr. de formaldehido a la solución ya filtrada, mézclelo bien y complételo

a 1 galón.


35

II. Solución de trabajo de cloruro de calcio: prepárela diluyendo una medida

llena (85+/-5ml) de solución de stock a 1 galón con agua destilada o

desmineralizada (agua potable o agua de la llave puede ser utilizada

siempre y cuando se compruebe que la pureza es tal que afecte los

resultado).

Investigación:

1.- Clasificación de los usos de la Agregado fino de acuerdo al Valor Equivalente

de Arena, según Escario y Escario

Teoría:

Un volumen medido de suelo o agregado fino y una pequeña cantidad de la

solución floculante son vaciados dentro de un cilindro plástico y son entonces

agitados para que las cubiertas de arcillas sean desprendidas de las partículas de

arena que se encuentran en el espécimen en estudio. El espécimen es entonces

“irrigado” usando solución floculante adicional forzando al material arcilloso a

mantenerse en suspensión arriba de la arena. Después de un periodo prescrito de

sedimentación, la altura de la arcilla floculante es leída y la altura de arena a la

altura de la arcilla (multiplicada por 100).

Esta prueba da un valor empírico de la cantidad relativa, finura y carácter del

material arcilloso presente en el espécimen de prueba. Un valor mínimo de

equivalente de arena puede ser especificado para limitar la cantidad permisible de

finos arcillosos en un agregado. Esta prueba provee un método de campo rápido

para determinar cambios en la calidad del agregado durante la producción o

colocación.

Procedimiento:

Preparación de la Muestra:

1. Obtenga al menos 1500 gr de material que pase la malla #4. Puede ser

necesario que el tamizado o cuarteado deba realizarse sobre la muestra

húmeda para prevenir la segregación y perdida de polvos, debe tenerse

cuidado al agregar humedad a la muestra, de forma que se mantenga la

condición de libre flujo de materia. Los grumos presentes en la muestra

original deberán desintegrarse para pasar por el tamiz #4. Puede también

encontrarse capas de finos adheridos al material retenido en el tamiz #4.

Estas deberán de removerse secando el material grueso y deshaciéndolo

entre la mano sobre la bandeja. El polvo resultante deberá agregarse a la


36

muestra. Seque cada espécimen de prueba a peso constante a 230+/-9 f

(105 +/-5C) y enfríelo a temperatura ambiente antes de la prueba. Cuartee

suficiente material para llenar 4 medidas llenas. (mientras se llena la

medida golpee el fondo de esta en la mesa de trabajo u otro superficie dura

de manera que el material se consolide y quepa más material en la medida.

(llénela hasta el borde o que rebose ligeramente).

2. Prepare el número de especímenes deseados de la manera como sigue:

2a- Manteniendo la condición de libre flujo humedezca el material

suficientemente para evitar la segregación y la perdida de finos.

2b -cuartee 1000 – 1500 gr de material. Mézclelo con un cucharÍn en una

bandeja. El mezclado y remezclado, deberá continuar por al menos 1

minuto para asegurar la uniformidad. Revise el material a que tenga la

condición necesaria de humedad, apretando una pequeña porción del

material previamente mezclado en la palma de la mano. Si lo que se

obtiene es una forma que se pueda ser manejada cuidadosamente sin

romperse, el contenido correcto de humedad ha sido obtenido. Si el

material esta seco, la forma moldeada se desmoronara y será necesario

agregar agua y re mezclar y seguir probando hasta obtener el contenido

correcto de humedad. Si el material muestra agua libre quiere decir que

esta muy húmedo y deberá ser drenado y secado al aire, mezclándolo

frecuentemente para asegurar uniformidad. Si la humedad es la correcta el

material se utilizara de inmediato. Si el contenido de humedad esta fuera de

los límites, la muestra deberá ser colocada en una bandeja, cubierta con un

paño o una toalla húmeda que no se encuentre en contacto con el material,

y permitirle reposar por lo menos 15 minutos.

2c- Después del tiempo de curado mínimo, mézclelo de nuevo por 1 minuto

sin agua. Cuando este bien mezclado forme un cono ayudándose con el

cucharÍn.

2d- Tome la medida en una mano y empuje directamente en la base del

montón mientras se mantiene la otra mano firmemente apretada contra el

montón opuesto a la medida. Mantenga suficiente presión en el llenado.

Preparación del Aparato:

1. Adapte el montaje de sifón a un bote de una galón de la solución de trabajo.

Coloque el bote en un estante de 3 pies +/-1 pulg. Arriba de la superficie de

trabajo.


37

2. Ponga a funcionar el sifón soplándolo en la parte superior del bote de la

solución através del pedazo pequeño del tubo, mientras la tenaza de

presión permanece abierta.

3. Cuando se utilice mezcladores mecánicos o manuales, asegure el aparato

a un borde firme y nivelado.

Realización de la Prueba:

1. Sifoneé 4+/-0.1 pulg. de la solución de trabajo dentro del cilindro plástico.

2. Coloque uno de los especímenes de prueba (una medida llena) dentro del

cilindro plástico usando el embudo para evitar derramaciones.

3. Golpee firmemente el fondo del cilindro con la palmada de la mano varias

veces para desalojar las burbujas y ayudar en el humedecimiento de la

muestra.

4. Permita al espécimen humedecido y cilindro estar en reposo por 10+/-1

minuto.

5. Al terminar los 10 minutos de periodo empapado, tape el cilindro, luego

despegue el material del fondo invirtiendo parcialmente y agitando

simultáneamente el cilindro.

6. Después de aflojar el material del fondo del cilindro, agite el cilindro y su

contenido por medio de uno de los tres métodos siguientes:

6a- Método de mezclado mecánico: coloque el cilindro tapado en el

mezclador mecanice de equivalente de arena, fije el tiempo y permita a la

maquina agitar el cilindro y su contenido por 45+/-1 segundo.

6b- Método de mezclado manual: Asegure el cilindro tapado en las tres

pinzas del aparato y coloque el contador en cero. Agítelo 100 veces.

6c- Método a mano: Sostenga el cilindro en posición horizontal y agítelo vigorosamente con movimiento horizontal de extremo a extremo. Agite el cilindro 90 ciclos en aproximadamente 30 segundos, usando un impulso de 9 +/-1 pulg. Un ciclo es definido como un movimiento completo de adelante hacia atrás. Para agitar el cilindro aproximadamente a esa velocidad, será necesario que el operador la haga con los antebrazos solamente, relajando el cuerpo y los hombros. Siguiendo la operación de agitado, coloque el cilindro en posición vertical en la mesa de trabajo remueva el tapón

7. Procedimiento de Irrigación: 7a- Durante esta etapa, mantenga el cilindro vertical y la base en contactó

con la superficie de trabajo. Inserte el tubo irrigador en la parte superior del

cilindro, remueva la pinza de la manguera y lave el material de las paredes

del cilindro al tiempo que el irrigador va descendiendo. Empuje el tubo

irrigador a través del material que se encuentra en el fondo del cilindro


38

aplicando una suave presión y rotación mientras la solución de trabajo fluye

del extremo irrigador. Esto lava el material fino que se encuentra dentro de

la suspensión hacia arriba de las partículas más gruesas de arena.

7b.- Continúe aplicando la acción de presión y rotación mientras los finos

son lavados hacia arriba hasta que el llenado alcance la marca de 15

pulgada. Luego levante el tubo irrigador lentamente sin cortar el flujo, de

manera que el nivel del líquido se mantenga a aproximadamente 15

pulgada mientras el tubo irrigador está siendo retirado. Regule el flujo justo

antes de que el tubo irrigador sea totalmente retirado y ajuste el nivel final a

15 pulgada.

7c.- Permita al cilindro y su contenido está en reposo por 20 minutos +/- 15

segundos. Comience el conteo del tiempo inmediatamente después que el

tubo irrigador ha sido retirado completamente.

7d.- Al final de los 20 minutos de periodo de sedimentación, lea y registre el

nivel de la parte superior de la suspensión de arcilla en el cilindro graduado,

esto se llama “Lectura de arcilla”. Si al final de los 20 minutos de periodo de

sedimentación no se ha formado una línea clara de demarcación, deje a la

muestra permanecer en reposo hasta que la lectura de arcilla pueda ser

obtenida, luego inmediatamente lea y registre el nivel de la suspensión de

arcilla y el tiempo total de la sedimentación. Si el tiempo total de

sedimentación excede 30 minutos, repita la prueba utilizando tres muestras

individuales del mismo material: Lea y registre solamente la altura de la

columna de arcilla de la muestra que requiera el periodo más corto de

sedimentación.

7e- Determinación de la Lectura de Arena. Después de que la lectura de

arcilla ha sido tomada, coloque el apisonador sobre el cilindro y suavemente

bájelo hasta que descanse sobre la arena. Evite que el indicador golpee la

boca del cilindro cuando el montaje esta siendo bajado.

7f- cuando el apisonador viene a descansar sobre la arena, voltee el

montaje cerca de las graduaciones del cilindro hasta que el indicador toque

el interior del cilindro. Reste 10 pulg, del nivel indicado por el extremo

superior del indicador y registre este valor como la “Lectura de Arena”.

Nota: Si se utiliza el indicador de lectura de arena y apisonador mostrado en la

figura 1, modifique la determinación de la lectura de arena de la siguiente

forma: mientras el apisonador está siendo bajado, mantenga uno de los

tornillos centrales en contacto con la pared del cilindro cercana a las

graduaciones, de manera que pueda ser vista en cualquier momento. Cuando


39

el apisonador ha alcanzado la arena, lea y registre el nivel de la ranura del

tornillo central. Esta lectura es llamada “Lectura de Arena”.

7g- Cuando se está tomando la lectura de arena, tenga cuidado de no

presionar hacia abajo el apisonador puesto que esto podría causar una

lectura errónea.

7h- Si las lecturas de arcilla o arena caen entre las graduaciones de 0.1

pulg, registra el nivel de la graduación superior como lectura por ejemplo:

Un nivel de arcilla de 7.95 se registrara como 8.0 un nivel de arena a 3.22

se registrara como 3.3.

7i- Para vaciar el cilindro, inserte el tapón y apriételo de arriba hacia abajo

en posición invertida hasta que el taco de arena sea desintegrado, entonces

vacie inmediatamente. Lávelo 2 veces con agua.

Cálculos:

1. Calcule el equivalente de arena (SE) a la décima más cercana con la

siguiente fórmula.

2. Cuando el resultado de este cálculo no es un numero entero, el SE será el

numero entero próximo más alto, ejemplo:

3. Para determinar el SE de un material de una serie de pruebas realizadas en

él, se promediara el SE de cada prueba y él Se será ese promedio

aproximándolo al entero más alto si el resultado no es un numero entero,

así:

4. Si los valores de SE son: 42, 44 y 41, entonces:


40

Especificaciones:

Tratamos con una cifra de o a 100, valores altos del equivalente de Arena indican

que existen pocos finos. Según Escario y Escario, un SE mayor de 75 indica un

material propio para hormigones o morteros hidráulicos; un SE menor de 25 indica

un suelo plástico peligroso.

Conclusiones:

1.- Con el Valor Equivalente de Arena (SE) obtenido en cada muestra compararla

con la tabla de investigación (Según Escario y Escario) y determinar el uso que se

le puede dar a dicho agregado fino


41


42

PRUEBA A LOS ASFALTOS

Objetivos Generales:

Clasificar el asfalto según sus características y con ello predecir la bondad

del asfalto para una aplicación determinada.

Control de calidad del asfalto basándonos en especificaciones.

Teoría General:

Pavimento: es el acondicionamiento del suelo o del material que sobre la

terracería (terreno de fundación) se coloque para que llenara las siguientes

condiciones:

Formar una superficie uniforme.

Tener resistencia para soportar las cargas.

Tener resistencia al desgaste producido por efecto abrasivo de las llantas.

Tener resistencia al intemperismo todas las partes expuestas.

Tener resistencia a los efectos del agua capilar y de filtración

.

La estructura del pavimento está constituida por diferentes capas: sub-base, base,

capa de rodamiento y sello.

TERRENO DE FUNDACION: Aquel que sirve de fundación al pavimento después

de haber sido terminado el movimiento de tierra y que, una vez compactado, tiene

las secciones transversales y pendiente especificadas en los planos de diseño.

SUPERFICIE SUBRASANTE: La correspondiente al terreno de fundación.

SUB-BASE: La capa de material seleccionado que se coloca encima dela su-

rasante.

BASE: La capa de material pétreo, mezcla de suelo – cemento, mezcla

bituminosa, o piedra triturada, que se coloca encima de la sub- base.

CAPA DE RODAMIENTO: La que se coloca encima de la base y esta formada por

una mezcla bituminosa o de concreto.

CARPETA DE DESGASTE O SELLO: La que se coloca sobre la capa de

rodamiento y está formada por una mezcla bituminosa.

SUPERFICIE RASANTE: La que soporta el tránsito de los vehículo.


43

Los pavimentos pueden ser:

RIGIDOS: la capa de rodamiento es de losa de concreto, por lo que también se

llama pavimento de concreto hidráulico.

FLEXIBLES: La capa de rodamiento es una carpeta asfáltica formada sobre varias

capas de materiales seleccionados.

Asfaltos:

Los materiales asfalticos se han conocido y usado en la construcción de caminos

desde tiempo muy remotos. El asfalto usado en la antigüedad era de origen

natural, se encontraba en charcos y lagos de rocas porosas como arsénicas y

calizas. La gilsonita es otra forma de asfalto que ocurre e las grietas de las rocas o

en vetas.

Prácticamente todo el asfalto que se usa en la actualidad se obtiene por la

destilación del petróleo crudo es posible debido a la diferencia de los pesos

moleculares de sus diferentes fracciones. El aceite crudo entra a una torre de

destilación fraccionada, en la que las fracciones más ligeras, el keroseno, la

gasolina, la nafta y otras se desprenden primero. El residuo de la torre se puede

utilizar como aceite combustible pesado o como aceite para caminos. Este último

es el producto asfaltico líquido y se clasifica como del grado de fraguado lento.

TIPOS IMPORTANTES DE ASFALTO:

Cemento asfaltico: son hidrocarburos semisólidos remanentes después que los

aceites lubricantes, así como también los combustibles, han sido extraídos del

petróleo.

Asfalto rebajado o asfalto líquido: resultan del licuado del cemento asfaltico

mediante la adición de un fluidificante destilado de petróleo ligero y volátil. Cuando

se expone a la intemperie se evapora al destilado quedando únicamente el CA.

Hay tres tipos:

De curado rápido (CR)= CA fluidificado con gasolina o nafta.

De curado medio (CM)= CA fluidificado con kerosene.

De curado rápido ()= CA fluidificado con aceite poco volátil.

Emulsiones asfálticas: son líquidos de color chocolate casi tan fluido como el

agua y de la cual contiene entre 40% - 50%, son mezclas en las cuales se

dispersan glóbulos diminutos de asfalto en agua o en una solución acuosa, por

medio de un emulsionador.


44

PRUEBAS A LOS ASFALTOS:

Los asfaltos deben ser sometidos a pruebas de laboratorio con el fin de saber sus

características y ver si se encuentra dentro de las especificaciones marcadas por

la fuente de producción. Las pruebas que comúnmente se ejecutan con los

asfaltos empleados en pavimento son los siguientes:

1. Consistencia: en los cementos asfalticos se mide por medio de la prueba

de penetración de los asfaltos líquidos mediante la prueba de viscosidad de

los residuos que resultan después de volatizar los cuerpos ligeros en los

asfaltos líquidos, por medio de la prueba de penetración si el residuo es

semisólido, por el ensayo de flotación si es líquido.

a. Prueba de Penetración:

Objetivo: determinar el (porcentaje) de dureza del residuo de la destilación

de los asfaltos rebajados o del cemento asfaltico.

Equipo: aparato de penetración sin fricción apreciable, aguja de acero con

vástago del peso aproximado de 50 gr, pesas de 50 gr; recipiente de vidrio

de fondo plano donde se prueba la muestra.

Se coloca el (espécimen) al aparato de penetración y se pone la

aguja en contacto con la superficie de asfalto.

Se deja caer la aguja durante 5 seg., al cabo de los cuales se medirá

en la caratula la distancia penetrada.

Se repite el proceso unas tres veces cuidando de limpiar la aguja, ya

que pequeñas irregularidades afectan los resultados. Los puntos de

la muestra en que se realicen las pruebas no deben estar a menos

de 1 cm de la pared del recipiente, ni a menos de 1 cm de distancia

entre sí. La penetración reportada debe ser el promedio vinculado

entre sí. La penetración reportada debe ser en el promedio

vinculado, aproximado a la unidad más cercana.

b. Prueba de Viscosidad:

Objetivo: determinar el grado de fluidez de un asfalto líquido a una

temperatura determinada.

Equipo: un viscosímetro saybolt Standard con orificio furol (3.149 mm) y un

orificio universal (1.765 mm); un matraz aforado de vidrio, para viscosidad,


45

de 60 ml de capacidad; un termómetro de inmersión y un baño de aceite

con temperatura controlable.

Procedimiento: se coloca la muestra (150 gr) en el vaso de precipitación

sumergido en el baño procurando que no se formen burbujas y se agita el

termómetro para uniformar la temperatura.

Se espera hasta que la muestra alcance la temperatura de prueba.

Se abre el obturador y se empieza a contar el tiempo en segundos

que tarda el producto en llenar el matraz de 60 ml a través del tubo

furol.

2. Punto de Ignición:

Objetivo: determinar la temperatura critica de una asfalto para eliminar los

peligros de incendios durante el calentamiento y manipulación del mismo al

desprenderse vapores que al mezclarse podrían inflamarse

espontáneamente cuando una pequeña llama se ponga en contacto con

ellos.

Equipo: copa abierta de Cleveland; termómetro; mechero con movimiento

horizontal y fijo.

Procedimiento: se llena la copa hasta la mar5ca interior con el producto

asfaltico previamente calentado.

Una llama se calentara la parte inferior de la copa de tal forma que la

temperatura del asfalto suba a una relación aproximadamente () por min.

Se agitara el asfalto con el termómetro para informar la temperatura.

A intervalos de cada grado centígrado se separar una pequeña flama

horizontal por los bordes de la copa y se observara si se produce pequeñas

chispas entonces se anota la temperatura que marca el termómetro, que

será el punto de significación del producto.

3. Ductilidad:

Objetivo: determinar que tanto puede estilizarse el asfalto sin romperse

para prevenir que la carpeta no se agriete a presentarse algún

desplazamiento.

Equipo: molde para fabricar una briqueta de asfalto; glicerina y arcilla de

china para prevenir que la briqueta de adhiera al molde, aparato de prueba


46

donde se sumerja la muestra en un baño de agua a 25 °c con una velocidad

de 5 cm/min.

Procedimiento: Se amalgama el molde de latón para formar la briqueta de

prueba para evitar que se adhiera el asfalto. La amalgama se forma con

glicerina y arcilla de china. Se coloca el molde en posición horizontal y se

vaciara el asfalto que ha sido previamente fundido con la temperatura más

baja posible hasta alcanzar un nivel ligeramente mayor al enrase. Se deja

enfriar a temperatura ambiente durante 40 min, después de lo cual se

sumergirá la briqueta y el molde en un baño de agua de 25c y se

mantendrá durante una hora y media después de la cual desmolda la

briqueta y se coloca en el aparato de prueba debiendo quemar la briqueta a

no menos de 2.5 cm. De la superficie (sumergida). Se pondrá en marcha el

aparato y se mide la distancia que desaloja la mordaza hasta que se rompa

la briqueta esta distancia en cms. Expresará la ductilidad del asfalto.

4. Destilación:

Objetivo: determinar la cantidad de disolvente que contiene el producto

asfaltico y conocer sus características en no referente a volatilización.

Equipo: termómetro, matraz de destilación de 500 ml con tubo

condensador; probeta.

Procedimiento: se coloca en el matraz de destilación 200 gr de asfalto y se

anota su peso, calculando luego el volumen a partir de la velocidad del

asfalto. Se ajusta el termómetro en el matraz de destilación de modo que el

bulbo quede retirado del fondo del matraz uno 7 mm. Se hace calcular agua

fría por el condensador conectando la entrada de agua. Se elabora la

temperatura del asfalto en el matriz y se seguirá calentando gradualmente

para que los disolventes volátiles se desprendan, condensen y caigan en la

probeta graduada. Se anota los volúmenes destinados a diferentes

temperaturas: 190 °c, 225 °c, 260 °c, 315 °c y 360 °c (374°f, 437 °f, 500 °f y

680 °f). Se retirara la fuente de calor, se desconectara el matraz de

destilación del condensador. Calcular los porcentaje destilado a cada una

de las temperaturas anteriores, dividiendo los volúmenes destinados

correspondiente entre el volumen total destinado a 360 °c y multiplicando

por 100 el resultado: %D= (DVT/DVT) x100


47

5. Solubilidad: el cemento asfaltico puro es completamente soluble en

bisulfuro de carbono y en tetra cloruro de carbono. Como las sustancia

minerales y otros productos extraños son insolubles de estos solvente,

pueden por lo tanto usarse para desteñir la presencia de la misma la

razones de seguridad y comodidad, es solvente preferido es el tetra cloruro

de carbono (por no se inflamable)

Procedimiento: trata una muestra de peso conocido con el solvente filtrar la

solución, para conocer cualquier cuerpo insoluble que pudiera encontrarse

cerca y pesar el material insoluble. Se calculó el procedimiento insoluble y

este valor, sustraído de 100 % da el porcentaje soluble en disulfuro de

carbono o tetra cloruro de carbono.


48


49


50

AGREGADOS MINERALES

Lección 1

AGREGADOS PARA MEZCLAS ASFALTICAS

INTRODUCCION

La cantidad de agregado mineral en las mezclas asfálticas para pavimentación es

generalmente del 90 a 95% en peso y del 75 a 85% en volumen. Los agregados

minerales son los principales responsables de la capacidad de carga del

pavimento. Además el agregado influye notablemente en el comportamiento del

pavimento.

Los agregados minerales han sido definidos como cualquier material inerte y duro

con partículas o fragmentos graduados usado en la mezcla. Ello incluye arena,

grava, piedra partida, escoria, desechos o polvos de rocas.

Existen otras definiciones del agregado mineral que generalmente reflejan el

propósito para el cual el material es usado. Por ejemplo, la designación ASTM D 8

define el agregado como un ¨un material granular de composición mineral tal

como la arena, ripio, conchilla, escoria, o piedra partida, usado con un medio

cementante para formar morteros o concretos o solos como capas de bases

balastos de ferrocarriles, etc.

ORIGEN DE LAS ROCAS

No es propósito de esta lección describir en detalle el origen de las rocas, de las

cuales proceden los materiales denominados agregados. Sin embargo es

indispensable un breve comentario ya que el conocimiento de su origen es

importante para entender la producción de agregados minerales.

Las rocas están clasificadas en tres grupos generales: sedimentarias, ígneas y

metamórficas. Esta clasificación indica el origen o la formación de las rocas.

Rocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se han formado por la acumulación de sedimentos en el

agua o depósitos por el viento. El sedimento puede estar constituido por rocas y

fragmentos o partículas minerales de varios tamaños (conglomerado, arenisca,

pizarra); de restos o de productos animales o plantas(ciertas piedras calizas y

hulla); del producto de la acción química o de la evaporación( sal, yeso); o de

mezclas de estos materiales. Algunos depósitos sedimentarios están constituidos

por partículas despedidas por volcanes y depositadas en la tierra o en el agua. Un


51

aspecto característico de depósitos sedimentarios es el de tener una estructura

en capas. Esta estratificación es el resultado directo del sistema de formación, la

deposición del material en el lecho del mar o un lago.

Rocas Ígneas

Las ígneas están formadas por el enfriamiento y solidificación del material caliente

fundido (magma) despedido por erupción desde el interior de la corteza terrestre o

que ha quedado atrapado dentro de ella. Se dividen en rocas extrusivas e

intrusivas. Las primeras fueron formadas por la eclosión y posterior deposición de

materiales sobre la superficie de la tierra, tales como la producida por la acción

volcánica, y se distinguen en general, por su estructura vidriosa (riolita, andesita,

basalto, etc.) las segundas fueron formadas por el enfriamiento y solidificación a

grandes profundidades dentro de la corteza terrestre. Son de textura totalmente

cristalina (granito, diorita, gabro, etc.). Aunque originalmente fueron formadas

dentro de la corteza terrestre, están en el presente frecuentemente expuestas a

movimientos terrestres y a erosión.

Rocas Metamórficas

Las metamórficas están por lo general formadas por la modificación de rocas

sedimentarias e ígneas como resultado de presiones intensas debidas a

movimientos terrestres y por el calor excesivo o disoluciones. Los factores que

causan tal modificación son complejos y la forma original de la roca alterada es

difícil de determinar. Un aspecto distinto de las rocas metamórficas es el de tener

sus caras paralelas en las cuales de disponen los minerales que forman las rocas.

Esta disposición se denomina exfoliación. Estos planos constituyen zonas de

debilidad a lo largo de las cuales las rocas pueden ser partidas mucho más

fácilmente que en otras direcciones. Los ejemplos de rocas exfoliadas son la

gneiss y los esquistos (material ígneo alterado) y la pizarra ( procedente de la lutita

alterada). El mármol (piedra caliza alterada) y la cuarcita (procedente de la

arenisca) son de tipos comunes de rocas metamórficas de textura masiva, por lo

común sin exfoliación.

FUENTES DE AGREGADOS

Los agregados para pavimentación asfáltica son generalmente clasificados de

acuerdo a la fuente o medios de obtención. Incluyen los agregados procedentes

de minas o de los agregados procesados y los agregados sintéticos o artificiales.

Agregados procedentes de las minas o de canteras


52

El ripio y la arena son agregados naturales; materiales típicos que pueden

obtenerse directamente en minas o bancos. El ripio se define como un agregado

de partículas de 75mm (3¨) a 4.75 mm (N 4). La arena esta constituida por

partículas de 4.75 mm(N 4) a 75 m (N200). Los tamaños menores de 75 m

(N200) incluyen las fracciones limosas.

Las rocas expuestas son desgastadas y degradadas por muchos procesos de la

naturaleza tanto físicos como químicos. Los productos de los procesos de la

degradación son generalmente trasportados por el viento, agua o hielos

deslizantes y depositados como material del suelo en diversas formas.

Los ripios están distribuidos extensamente pero sus depósitos raramente se

encuentran sin alguna proporción de arena y posiblemente limo. Las arenas de

mar, alguna de las cuales se han extendido a gran distancia tierra adentro, son

materiales de tamaño uniforme y las arenas de rio casi siempre contienen

grandes cantidades de ripio, limo y arcilla.

Los agentes naturales de transporte influyen además en la forma de las partículas.

Los cantos redondeados de los guijarros de los depósitos en áreas son un

ejemplo. Otro es el del ripio redondeado y pulido y las partículas de arena en

corrientes acuosas. Los depósitos de grava y arena son tamizados generalmente

en tamaños apropiados y lavados para remover partículas extrañas, antes de ser

utilizados en pavimentos asfalticos.

Agregados Procesados

Los agregados procesados incluyen al ripio natural o rocas que han sido trituradas

y tamizadas. El ripio natural a veces triturado para hacerlo mas apropiado para su

uso en mezclas asfálticas para pavimentación. La calidad puede ser mejorada por

medio de la trituración, al cambiar las texturas superficiales de las partículas

redondeadas en partículas angulosas con mejoras además en la distribución o

rangos de tamaño de las partículas.

La piedra partida proviene de la trituración de los fragmentos extraídos de los

yacimientos o de grandes piedras, teniendo todas las partículas sus caras

fracturadas. En la producción de la piedra triturada se rompen solidos escalones

de la roca sana de una cantera mediante un dinamitado y posteriormente se los

reduce a trituradoras de piedra. El producto triturado puede ser tamizado para

obtener el tamaño del agregado deseado. Algunas veces, por razones de

economía, el material triturado es usado tal como se lo produce con un ligero

tamizado o sin él. Este agregado se le denomina agregado ¨triturado sin tribar¨, y

en muchas oportunidades puede ser usado en la construcción de pavimentos


53

asfalticos, especialmente si la graduación de los tamaños de las partículas es

razonablemente bueno.

En la trituración de la piedra caliza, el polvo de roca producido en la operación es

separado generalmente del material de 6mm (1/4¨), o mayor. Este material puede

ser usado como arena triturada o procesarla aún más hasta llegar a un tamaño

máximo nominal de 0.6mm (0.025¨) para su uso como relleno mineral (¨filler¨) en

mezclas para pavimentación.

Agregados Sintéticos o Artificiales

Los agregados resultantes de la modificación o cambios tanto físicos como

químicos de algunos materiales son llamados comúnmente agregados sintéticos o

artificiales. Estos pueden tomar la forma de ¨subproductos¨ cómo los obtenidos en

el refinamiento de minerales, o ser especialmente producidos o procesados a

partir de materiales en crudo, para ser usados finalmente como agregados.

Las escorias de altos hornos son los agregados artificiales más comúnmente

usados, son un sub-producto de la fusión del mineral del hierro en altos hornos.

Nos es material metálico y flota en el hierro derretido. Se lo extrae a intervalos y

se lo reduce de tamaño tanto por enfriamiento como por inmersión en agua o por

medio de trituración después que ha sido enfriado al aire.

Los agregados artificiales son relativamente nuevos en la pavimentación asfáltica.

Por lo común son livianos y tiene una resistencia extraordinaria al desgaste.

Frecuentemente son preferidos en la pavimentación de las cubiertas de puentes y

en las capas superficiales de pavimentos asfalticos donde se requiere un alto

grado de resistencia al deslizamiento. Otros agregados son producidos mediante

procesos de cocción o fusión y proceden de las arcillas, pizarras, lutitas, tierras de

diatomeas, etc. Son cenizas volcánicas, arcillas expandidas y materiales similares.

Se producen y se venden bajo una variedad de nombres comerciales.

EVALUACION DE LOS AGREGADOS

La selección de los agregados para su uso en la pavimentación depende de la

disponibilidad, costo y calidad del material, tanto como del tipo de construcción

proyectada. La conveniencia de una agregado se determina por medio de

evaluación en términos de:

1. Tamaño y granulometría

2. Limpieza

3. Resistencia al desgaste

4. Textura superficial


54

5. Forma de las partículas

6. Absorción

7. Afinidad con el asfalto

Tamaño y Granulometría

El tamaño máximo de un agregado es el tamiz más reducido a través del cual

el 100% del material. El tamaño máximo nominal es el del tamiz de mayor

abertura que retiene alguna partícula del material.

El tamaño máximo y la granulometría de los agregados son invariablemente

controlados por especificaciones, las cuales prescriben la distribución por

tamaño de partículas que deberá cumplir un agregado en particular. La Figura

1 muestra una especificación típica que controla el tamaño y granulometría del

agregado de una capa superficial de concreto asfaltico. Los agregados son

descritos a veces en base a su granulometría. Algunos ejemplos son (a)

granulometría cerrada, (b) granulometría abierta, (c) tamaño uniforme, (d)

granulometría gruesa, (e) granulometría fina y (f) granulometría discontinua.

Limpieza

Algunos agregados contienen ciertas sustancias extrañas o deletéreas que los

hacen inadecuados para mezclas asfálticas de pavimentación, a menos que la

cantidad de materias extrañas sea reducida. Las especificaciones para tales

agregados normalmente contienen una sección en la cual se indica el material

deletéreo y se lo limita a cantidades permitidas en el agregado. Los materiales

típicos objetables son, sustancias orgánicas, esquistos, partículas livianas,

terrones de arcilla y arcilla recubriendo las partículas de agregado grueso.

La limpieza del agregado frecuentemente puede ser determinado por

inspección visual, pero un tamizado por vía húmeda generalmente da un valor

al respecto. El ensayo de Equivalente de Arena desarrollado por la California

Division of Highways y descripto en la AASHTO T 176, es un método de

determinación de la producción relativa de polvo fino no conveniente o de

materiales similares a la arcilla, en la porción que pasa el tamiz de 4.75mm

(N4). El ensayo de Equivalente de Arena se realiza de la siguiente manera:


55

1. Se coloca una muestra de material en una probeta transparente y

graduada, que contiene una solución acuosa de cloruro calcio, glicerina y

formaldehido.

2. La muestra con la solución se sacuden de una manera prescripta.

3. La misma solución pasada a través de un tubo irrigador, actuando bajo

presión, se usa para lavar la materia arcillosa, en sentido ascendente y por

fuera de la muestra a medida de que cilindro es llenado gradualmente.

4. Después de un periodo de asentamiento de 20 minutos, se lee el nivel

superior de la suspensión arcillosa.

5. Se hace descender dentro del cilindro una base de metal con peso

determinado y se le deja reposar en la cara superior de la arena limpia.

6. Se lee el nivel del extremo inferior de la base.

7. El equivalente de arena es el cociente, multiplicando por 100, de la lectura

del nivel superior de arena, dividida por la lectura del nivel superior de

arcilla.


56

Resistencia al Desgaste

El agregado pétreo está sujeto a una rotura adicional y aun desgaste por abrasión

durante la elaboración, colocación y compactación de la mezcla asfáltica para

pavimentación. El agregado sufre además la abrasión debido a las cargas del

tránsito. Deben tener por lo tanto, en cierto grado, capacidad de resistir la

trituración, degradación y desintegración. El agregado de la superficie del

pavimento o cerca de ella requiere una dureza mayor que el agregado de las

capas inferiores donde las caras resultan disipadas o no son tan concentras.

El ensayo de abrasión o desgaste ¨Los Ángeles¨ mide la resistencia al uso o

abrasión del agregado mineral. El equipo y procedimiento para este ensayo se

detalla en AASHTO T96 y ASTM C 131. Seguidamente se da una breve

descripción del método:

1. El tambor de la máquina de desgaste (Figura 2) es cargado con un peso

determinado de partículas de agregado grueso con una graduación

prefijada que se asemeja a la del material propuesto para ser usado.

2. Se coloca además el tambor un peso normalizado de esferas de acero

como carga abrasiva.

3. Se hace girar el tambor 500 vueltas y luego se retira el material.


57

4. Se realiza una separación preliminar de la muestra, por una malla de

tamaño mayor que 1.70mm (N 12). La porción fina es pasada por el tamiz

de 1.7mm (N12) y el peso total del material retenido por dicho tamiz

constituye el peso final.

5. Se calcula la diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra,

como un porcentaje del peso original del material. Este valor se registra

como el porcentaje de desgaste.

Una resistencia relativamente alta al desgaste, indica por una bajo porcentaje

de perdida por abrasión, es una característica deseable para los agregados a

utilizar en capas superficiales de pavimentos asfalticos. Los agregados que

tienen mayores pérdidas pro abrasión, dentro de ciertos límites generalmente

pueden ser usados en capas inferiores de pavimentos, donde no serán objeto

de las altas tensiones causadas por el tránsito.

Textura Superficial

Al igual que la forma de las partículas, la textura superficial influye en la

trabajabilidad y resistencia de las mezclas asfálticas para pavimentación. La

textura superficial ha sido frecuentemente considerada más importante que la

forma de las partículas de agregado. Una textura superficial rugosa, similar a la

del papel de lija, opuesta a una superficie lisa, tiende a incrementar a

resistencia de la mezcla y requiere un porcentaje adicional de asfalto para

compensar la pérdida de trabajabilidad. Los vacíos en el agregado mineral

compactado son además casi siempre mayores, lo cual provee un espacio

extra para el aumento necesario de asfalto.

Las gravas naturales, tales como las de rio, generalmente tienen una textura

superficial, lisa y partículas de formas redondeadas. La trituración, sin

embargo, produce frecuentemente una textura superficial rugosa

(especialmente a lo largo de una cara fracturada) y cambia la forma de las

partículas. Los agregados de superficie lisa pueden ser fácilmente recubiertos

con una película de asfalto per la película se adherirá de modo mas efectivo a

las superficies rugosas.

No existe un método establecido para la medición de la textura pero, al igual

que la forma de las partículas esta característica se refleja en ensayos de

resistencia y en la trabajabilidad de muchas mezclas asfálticas.


58

Forma de la Partícula

La forma de las partículas altera la trabajabilidad de la mezcla para

pavimentación como así el esfuerzo necesario de compactación para obtener

la densidad requerida. La forma de las partículas influye en la resistencia de la

mezcla. Las partículas irregulares o angulosas, tales como la piedra partida y

algunas gravas y arenas naturales, tienden a trabarse cuando son

compactadas y a resistir el desplazamiento. Generalmente se obtiene una

mejor trabazón con partículas de forma cubica y aristas angulosas; dicha

trabazón es mínima con partículas redondeadas.

Las partículas redondeadas, tales como las gravas y arenas naturales

precedentes de los lechos de corrientes de agua, son usadas con éxito en

mezclas asfálticas para pavimentación, especialmente las de granulometría

cerrada. De cualquier modo, ya que es posible una densidad más alta con

partículas de agregado redondeadas, la cantidad de asfalto es el factor crítico

de las mezclas de granulometría cerrada.

Muchas mezclas asfálticas contienen partículas de agregado angulares y

redondeadas. La fracción de agregado grueso es usualmente ripio o piedra

triturada y el agregado fino es generalmente arena natural( partículas

redondeadas). Tales mezclas usualmente confían la resistencia principalmente

al agregado triturado y la trabajabilidad y compactibilidad a las partículas

redondeadas de arena.

Absorción

La porosidad de una agregado se indica comúnmente por la cantidad de

líquido que absorbe Cuando se lo embebe en agua. Un agregado poroso

absorberá asfalto, lo cual hace que una mezcla asfáltica sea seca o menos

cohesiva. En esas mezclas debe ser incorporada una cantidad extra de asfalto

para satisfacer la absorción del agregado. Los agregados muy porosos tienden

a requerir una cantidad significativa de asfalto extra para compensar el alto

tenor de absorción. Los agregados altamente porosos no son normalmente

usados, a menos que posean otras cualidades que los hagan ventajosos a

pesar de su mayor absorción. La escoria de altos hornos y muchos agregados

sintéticos o manufacturados son materiales livianos y altamente porosos. Pero

su escaso peso y sus propiedades de resistencia preponderan sobre la

consideración de su alta absorción para ser usados en la construcción de

pavimentos.


59

Afinidad con el asfalto

El descubrimiento- separación de la película de asfalto del agregado por acción

del agua puede hacer que un material no sea conveniente para ser usado en

mezclas asfálticas de pavimentación. Tales materiales se denominan hidrofilicos

(afinidad de agua). Los agregados silíceos tales como la cuartica y algunos

granitos son ejemplos de agregados que pueden requerir atención desde el punto

de vista del descubrimiento.

Los agregados que exhiben un alto grado de resistencia al descubrimiento de la

película asfáltica en presencia de agua, son usualmente los más convenientes en

las mezclas para pavimentos. Tales agregados se denominan hidrófobos (rechazo

al agua). Las piedras calizas, dolomitas y basalto son usualmente de alta

resistencia al descubrimiento de la película de asfalto.

El porqué los agregados hidrófobos e hidrofilicos se comportan como lo hacen no

está entendiendo completamente. La explicación no es tan importante como la

capacidad de detectar las propiedades y evitar el uso de agregados que conducen

al descubrimiento del asfalto.

Un método de ensayo para la determinación del recubrimiento y descubrimiento

del asfalto agregados en las mezclas se describe en ASTM D 1664. La mezcla sin

compactar se sumerge en agua y se evalúa visualmente las partículas recubiertas.

Otro ensayo, comúnmente conocido como ensayo de inmersión-compresión, se

detalla en ASTM D1075 y AASTHO T 165. Se compara la resistencia de la

mezcla asfáltica para pavimentación compactada, después de haber sido

embebida en agua, con la resistencia de una probeta idéntica que no ha sido

embebida. La reducción en resistencia es un índice de la calidad del agregado

desde el punto de vista de su resistencia al descubrimiento por el agua.

Cuando se deban usar agregados no convenientes o cuestionables,

frecuentemente se los puede emplear en forma satisfactoria si se alcanza una

relación densidad-vacio deseable, mediante el ajuste de la graduación y el

contenido de asfalto. La granulometría del material cuestionable puede ser

ajustada mediante la combinación con otros agregados. La selección del

contenido de asfalto apropiado para la reducción de los vacios, dará al pavimento

compactado mayor impermeabilidad. Tales pavimentos serán resistentes a los

efectos perjudiciales del agua. Informaciónadicionalpuedeserencontrada en Cause

and Prevention of Stripping in Asphalt Pavements, ES-10, The Asphalt Institute.

Lección 2


60

CALCULOS EN LOS AGREGADOS

ANALISIS GRANULOMETRICO

La granulometría del agregado es la distribución por tamaño de partículas, expresadas en porcentaje del peso total. La granulometría se determina a través de una serie de tamices apilados, con aberturas que se hacen progresivamente más pequeñas, y la pesada del material retenido en cada tamiz. Los tamaños de tamices más frecuentemente usados para la granulometría de agregados para una mezcla asfáltica para pavimentación, figura en tabla 1.

Tabla 1

DIMENSIONES NOMINALES

TAMICES U.S ESTÁNDAR

Designación del tamiz Abertura del tamiz

estándar Alternativo mm. plg.

38.1 mm 1 1/2 in 38.1 mm 1.5

25.0 mm 1 in 25.0 mm 1

19.0 mm 3/4 in 19.0 mm 0.75

12.5 mm 1/2 in 12.5 mm 0.5

9.5 mm 3/8 in 9.5 mm 0.375

4.75 mm N◦4 4.75 mm 0.187

2.36 mm N◦8 2.36 mm 0.0937

1.18 mm N◦16 1.18 mm 0.0469

600 ᶬm N◦30 0.6 0.0234

300 ᶬm N◦50 0.3 0.0117

150 ᶬm N◦150 0.015 0.0059

75 ᶬm N◦200 0.075 0.0029

Las especificaciones sobre granulometría del agregado han sido desarrolladas a raíz de la necesidad de (a) controlar los materiales de construcción y obtener posteriormente un pavimento conveniente y de calidad, (b) utilización optima de materiales locales disponibles, y (c) reducir costos a través de la normalización de tamaños. Las especificaciones de granulometrías son cuidadosamente establecidas por organismos nacionales, estatales o locales y por asociaciones industriales.

Términos Descriptivos


61

La granulometría de un agregado puede ser expresada como:

1. Porcentaje que pasa total. 2. Porcentaje retenido total, y 3. Porcentaje que pasa un tamiz y es retenido por el siguiente menor.

Los tamaños de los tamices que se usan están normalizados por especificaciones oficiales. La tabla 2 muestra la determinación de los porcentajes en peso obtenidos al realizar un análisis de tamizado. Las granulometrías son comúnmente expresadas en base al porcentaje total que pasa, lo cual indica el porcentaje total en peso del agregado que pasa cada tamiz de un dado tamaño. El porcentaje total retenido es exactamente el opuesto del porcentaje total en peso retenido en el respectivo tamiz. El porcentaje que pasa menos el retenido en dos tamices sucesivos, o porcentaje individual en cada tamiz, indica el porcentaje en peso retenido en cada tamiz del análisis.Algunos términos usados con referencia a la granulometría del agregado son:

(a) Agregado grueso, todo material retenido en el tamiz de 2.36mm(No8) (b) Agregado fino, todo material que pasa por el tamiz de 2.36mm(No8) (c) Polvo, la porción de agregado fino que pasa el tamiz de 75mm (No200) (d) Filler mineral, producto a incorporar finamente dividido que pasa, al menos

su 70%, por el tamiz de 75mm (No2009.

Tabla 2

DATOS DEL ANALISIS DE TAMIZADO

TRADUCIDOS A GRADUACION DEL AGREGADO

mm tamaño del tamiz

retenido en

c/tamiz (grs)

pasa en c/tamiz

(grs)

porcentaje total

pasante

porcentaje total

retenido

porcentaje pasante - retenido *

19 3/4 in 0 1135 100 0 5

12.5 1/2 in 56 1079 95 5 15

9.5 3/8 in 171 908 80 20 23

4.75 N◦4 262 646 57 43 18

2.36 N◦8 203 443 39 61 16

600 ᶬm N◦30 182 261 23 77 6

300 ᶬm N◦50 68 193 17 83 5

150 ᶬm N◦100 57 136 12 88 4.5

75 ᶬm N◦200 51 85 7.5 92.5 7.5

Pan Pan 85

total= 1135

(*) Pasa determinado tamiz retenido en tamiz más pequeño siguiente.

Muestreo


62

Los resultados del análisis granulométrico de un agregado deberán reflejar por supuesto, las características de tamaño de todo el material del cual se obtuvo la muestra. El examen o ensayo se refiere solo a la muestra en sí y no a la partida o pila de almacenamiento a menos que la muestra sea representativa del total del material. La precisión en el muestreo es tan importante como la precisión en el ensayo.

Se debe tener un gran cuidado para obtener muestras totalmente representativas de una pila de almacenamiento de arena o de ripio. La segregación generalmente ocurre cuando el material es apilado, con partículas más gruesas que ruedan generalmente hacia la base de la pila. Se deben tomar muestras separadas a distintos niveles y localizaciones en la pila. Si se desea tomar muestras de una pila de arena normalmente es necesario remover la capa seca donde ocurre la segregación y tomarla del material húmedo interior a dicha capa.

Las muestras de agregado grueso de las pilas deben ser tomadas de la cima, de la base, o cerca de ellas, y en algunos puntos intermedios. Se debe introducir una tablilla dentro de la pila, por debajo de la zona de muestreo para prevenir una mayor segregación mientras se realiza la operación. Las muestras de agregado fino de las pilas pueden ser tomadas con un tubo de muestreo de 30mm de diámetro y 2m (6pies) de longitud. Los procedimientos para el muestreo están descriptos en ASTM Designación D 75 y AASTHO Designación T 2.

Tamizado por Vía Seca

Los tamizados por vía seca y vía húmeda son dos métodos para la determinación de las proporciones relativas de varios tamaños de partículas de un agregado mineral. Los procedimientos normales para la ejecución del tamizado por vía seca son dados en AASTHO C136. Dicho procedimiento se sintetiza de la siguiente manera:

1. Se preparan las muestras para el análisis mediante métodos de cuarteo o

mediante un aparato reducidor de muestras. Lasa muestras de agregado fino reducidas por cuarteo son mezcladas primero en condición húmeda.

2. Los agregados que contienen material fino y grueso son separados en dos tamaños mediante el tamiz de 4.75mm (No4).

3. Las muestras se secan hasta obtener peso uniforme. 4. Se tamizan separadamente las muestras, usando un procedimiento

normalizado. 5. Se pesa cada fracción tamizada y se determina el porcentaje de cada una

de ellas, el total constituye la granulometría de la muestra. En casos donde son procesadas fracciones finas y gruesas y ellas representan una única muestra, las dos granulometrías son combinadas en base al porcentaje que pasa el tamiz de 4.75mm (No4). El procedimiento se explica en detalle más adelante.

Tamizado por Vía Húmeda


63

El tamizado por vía seca es por si solo satisfactorio para un ensayo de rutina, de agregados normalmente graduados. Cuando el agregado contiene arcilla o polvo extremadamente fino, que puede quedar adherido a las partículas de agregado grueso, se debe realizar un ensayo por vía húmeda. Este procedimiento esta detallado en AASHTO T 11 y ASTM C117. Las muestras se preparan de la misma manera que para el tamizado por vía seca, pero antes del cribado se realizan los siguientes pasos:

1. Se determina el peso de la muestra después de su secado hasta peso

constante. 2. Se coloca la muestra en un recipiente y se lo recubre con agua que

contenga un agente humectante. 3. El contenido del recipiente es agitado vigorosamente, y vierte el agua de

lavado sobre los tamices apilados. 4. La operación se repite hasta que el agua de lavado sea clara. 5. El material retenido en los tamices se reintegra al recipiente con la muestra

lavada y el total se seca hasta peso constante. 6. Se pesa este material y la diferencia con el peso original es el material

perdido, más fino que el tamiz de 75um( No200). 7. La muestra lavada es tamizada con el mismo procedimiento utilizado por

vía seca. 8. Los pesos son convertidos en porcentajes, teniendo presente que el peso

seco original, antes de ser lavado, es el peso a considerar como 100%.

Peso especifico

Definiciones

El peso específico de un agregado es el cociente entre el peso de un volumen unitario de material y el peso de igual volumen de agua a temperatura entre 20 y 25ᵒC (68 y 77ᵒF). Existen tres tipos aceptados de pesos específicos de los agregados, los que dependen de la definición de volumen de la partícula:

1. Peso específico aparente. 2. Peso específico bruto, y 3. Peso específico efectivo.

Refiriéndonos a la figura 1, el peso específico aparente considera al volumen del agregado como el volumen total excluyendo el volumen de poros o capilares que pueden llenarse de agua en 24hs. De embebimiento. El peso específico bruto considera el volumen total de las partículas del agregado, incluyendo los poros que puedan ser llenados con agua en 24hs. de embebimiento. El peso específico efectivo considera el volumen total del agregado excluyendo al volumen de poros que absorbe asfalto.Los vacíos en la capa de pavimento asfaltico compactada


64

aparece en la muestra como pequeñas cavidades de aire entre las partículas de agregado recubiertas por asfalto. La elección del peso específico de un agregado usado en los cálculos de una mezcla asfáltica podría tener un efecto sustancial sobre la cantidad calculada de vacíos en el pavimento compactado. El peso específico del agregado en la mezcla depende del grado en que el mismo absorbe asfalto. Cuando se usa el peso específico aparente se asume que el asfalto será absorbido por los poros permeables al agua. Excepto en algunos casos, ninguno de los dos es correcto. El concepto de peso específico efectivo se aproxima más al valor verdadero para la determinación de los vacíos de la mezcla asfáltica compactada. El peso específico bruto puede ser usado, sin embargo, si se considera una tolerancia por asfalto absorbido por el agregado.

Para una combinación de agregados, los porcentajes de componentes del agregado total deberán requerir un ajuste por la diferencia de pesos específicos de cada uno de ellos. Cuando esto es necesario, los pesos específicos brutos son los que usualmente se emplean en los cálculos.

Determinaciones en el Agregado Grueso

El equipo y los procedimientos para la determinación del peso específico de los agregados gruesos se detallan en AASHTO T 85 y ASTM C 127. El método se describe brevemente como sigue:

1. Se retiene en el tamiz de 4.75mm (No4) alrededor de 5kg de agregado enteramente lavado y se lo seca en estufa hasta peso constante.


65

Pes especifico aparente Gsa=

( )

Peso especifico bruto, Gsb=

( )

Peso especifico efectivo, Gse=

( )

Figura 1. Relación entre los diferentes pesos específicos de una partícula de agregado.

2. La muestra seca se satura en agua durante 24hs. 3. Se extrae el agregado del agua y se seca su superficie hasta que no se

observe película de agua visible pero la superficie debe aparecer húmeda. 4. Se obtiene el peso de la muestra saturada de superficie seca. 5. La muestra saturada de superficie seca se coloca en un balde de malla

metálica y se determina su peso sumergido en agua. 6. Se seca la muestra en estufa hasta peso constante y se registra su peso. 7. Admitiendo que:

A= peso del agregado secado en estufa, en grs. B= peso del agregado saturado con superficie seca, en grs, y C= peso del agregado sumergido en agua, en grs. Entonces,

Peso especifico aparente, Gsa =

(1)

Peso especifico bruto, Gsb =

(2)

Absorción = ( )

(3)

Determinaciones en el agregado fino

El equipo y los procedimientos para la determinación de los pesos específicos de los agregados finos se establecen en AASHTO T 84 y ASTM C 128. El procedimiento se describe brevemente a continuación:


66

1. Se seca en estufa alrededor de 1000grs. De agregado fino hasta peso constante.

2. El material es sumergido en agua durante 24hs. 3. Se extiende la muestra en una superficie plana y se la expone a una

suave corriente de aire tibio. 4. Se alcanza la condición saturada de superficie seca cuando una

muestra de material colocado dentro de un cono invertido, al retirar este la muestra queda conformada.

5. Se coloca en un matraz de 500grs. La muestra en condición saturada con superficie seca, se llena luego el matraz con agua, usando un procedimiento normalizado, y pesa.

6. Se saca el agregado fino del matraz, se seca en estufa hasta peso constante y se pesa.

7. Admitiendo que: A= Peso de la muestra secada en estufa, en grs. V= Volumen en ml del matraz, y W= Peso o volumen de agua, en ml, añadida al matraz con el agregado Entonces,

Peso especifico aparente, Gsa =

( ) ( ) (4)

Peso especifico bruto, Gsb =

(5)

Absorción = ( )

(6)

Peso especifico efectivo El procedimiento para la determinación del peso especifico efectivo no está normalizado por AASHTO o ASTM no obstante, los valores obtenidos para la determinación del peso especifico máximo de las mezclas asfálticas (ASTM D 2041) pueden ser usados en la realización de los cálculos. La tarea comprende la mezcla de una cantidad conocida de agregado y de asfalto, usando procedimientos aceptados de mezclado. Después que la mezcla se ha enfriado se determina el volumen absoluto del material mediante el peso de la mezcla primero en aire, luego sumergida y el posterior registro de su diferencia. Se descuenta el volumen de asfalto y el valor que resulta constituye el volumen de los agregados. Básicamente la formula es:

Gse=

(7)


67

Donde

Gse = Peso especifico efectivo. Wmm = Peso de la muestra suelta Vmm= Volumen de la mezcla suelta Wb = Peso del asfalto en la mezcla, y Vb = Volumen del asfalto en la mezcla.

Procedimiento esta tratado con mayor detalle en los cálculos para el diseño de mezclas asfáltica. Área superficial Cuando se proyecta una mezcla asfáltica para pavimentación usando el método Hveem para estacar el contenido de asfalto se encuentra un punto de partida mediante la determinación del área superficial. La teoría del área superficial puede ser expresada como:

% asfalto = A*t*𝜸b Donde A=área superficial del agregado, en m²/kg(pies²/lb) t= espesor de la película de asfalto, en m (pies), y

𝜸b= peso unitario del asfalto, en kg/mᵌ (lb/pieᵌ) Cálculos El método Hveem para diseño de laboratorio de mezclas asfálticas para pavimentación (despto en sección D) usa la teoría del área superficial para seleccionar el contenido de asfalto como punto de partida de una seria de ensayos. El área superficial se determina multiplicando los porcentajes de material que pasan por una serie de tamices establecidos, por una serie de factores de aéreas superficiales y sumando los productos. La figura 2 muestra como se determina la aérea superficial de un agregado dado cuando su granulometría es conocida. Es importante destacar que todos tamaños de los tamices indicados deben ser usados en este método.


68

porcentaje

que pasa

factor de

area

superficial

m³/kg(pie³

/lb)

area

superficial

m³/kg(pie³

/lb)

19.0 mm 3/4 in 100

12.5 mm 1/2 in 95 .41(2.09

9.5 mm 3/8 in 80

4.75 mm N◦4 57 .41(2) 23(1.1)

2.36 mm N◦8 39 .82(4) .32(1.6)

1.18 mm N◦16 31 1.64(8) .51(2.5)

600 ᶬm N◦30 23 2.87(14) .66(3.2)

300 ᶬm N◦50 17 6.14(30) 1.04(5.1)

150 ᶬm N◦150 12 12.29(60) 1.47(7.2)

75 ᶬm N◦200 7.5 32.77(160) 2.46(12.0)

total= 7.1(34.7)

figura 2. calculo del arera superficial

area superficial del agregado que supera 4.75 mm (n 4)= 0.41(20)

abertura del tamiz


69

DEFINICION DE MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE

Mezclas asfálticas en caliente consisten en una combinación de agregados

uniformemente mezclados y cubierto con cemento asfáltico. Para obtener una

adecuada fluidez del cemente asfáltico y un mezclado adecuado con los

agregados, y lograr así la trabajabilidad deseada tanto de los agregados como el

asfalto deben estar calientes, de ahí viene el termino de mezclas en

caliente.Después de que el mezclado en planta ha sido completado, la mezcla es

transportada al sitio de pavimentación y es esparcida y luego compactada con

máquinas de rodillos vibratorios y de llantas neumáticas para producir una tersa y

bien consolidada capa de pavimento.

PROPIEDADES REQUERIDAS DE MEZLCAS ASFALTICAS EN CALIENTE

Mezclas asfálticas en caliente pueden lograrse de una amplia combinación de

agregados y cada una tiene sus características particulares. Además del grado y

cantidad de asfalto usado, las principales características de la mezcla son

determinadas por la cantidad relativa de:

a) Agregado Grueso (retenido en el tamiz #8)

b) Agregado Fino (pase tamiz #8 y retenido en el tamiz #200).

c) Relleno Mineral (pase tamiz #200)

Concreto asfáltico es un tipo de mezcla en caliente de cemento asfáltico,

generalmente de una Penetración entre 85 y 100 decimas de milímetro, y

agregados de buena graduación y de alta calidad, debidamente compactados.

Cada una de las partes que lo forman tienen una función especial en la mezcla

asfáltica, y la dosificación o proyecto de la mezcla es el proceso por el que se

asegura que no se descuide ninguna de estas funciones.

Tenemos que considerar también cuales son las características que hacen que un

pavimento sea un éxito o un fracaso, y estas son:

a. Estabilidad.

b. Durabilidad.

c. Flexibilidad.

d. Resistencia a la fatiga.

e. Resistencia al Deslizamiento.

f. Impermeabilidad.

g. Trabajabilidad.


70

a. Estabilidad

Resistencia a las deformaciones permanentes bajo el efecto de las cargas. La

estabilidad depende de la fricción interna y de la cohesión de la partícula. La

fricción interna depende de la textura superficial de las partículas, de la

granulometría, de la forma de los agregados y de la densidad de la mezcla. La

resistencia debida a la fricción aumenta con la rugosidad de la superficie y

angulosidad de los agregados, así como también al incrementarse el área de

contacto entre las partículas.

Al aumentar la densidad de la mezcla compactada, aumenta la sensibilidad. La

cohesión es la fuerza de atracción inherente en una mezcla de concreto asfáltica.

La cohesión aumenta al incrementarse el contenido de asfalto hasta llegar a un

punto óptimo, luego disminuye la cohesión al seguir aumentando el contenido de

asfalto.

b. Durabilidad.

Es la propiedad de concreto asfáltica por medio de la cual resiste los efectos del

aire, agua, temperatura y tráfico.La durabilidad está relacionada con altos

contenidos de asfalto, granulometrías densas y mezclas bien compactadas. Una

justificación para aumentar el contenido de asfalto es el resultado de una capa

gruesa de asfalto cubriendo las partículas de agregados. Recubrimientos más

gruesos son más resistentes al endurecimiento por el tiempo (edad). Se requiere

un mayor periodo de tiempo para que una película de asfalto gruesa se vuelva

quebradiza, que el tiempo que se requiere para una película fina.

Con contenidos más altos de asfalto se reduce el tamaño de los poros de los

huecos que se interconectan o los sella, haciendo así más difícil el paso del aire y

del agua a través de la mezcla.

Para resistir la acción del agua también se requiere agregados de granulometría

densa y una buena compactación. Los agregados también tienen que retener la

cubierta de asfalto en presencia del agua. Si los agregados son de naturaleza

hidrófila (amantes del agua) puede ser necesario incorporar un aditivo

antideslizante al cemento asfáltico.También la cantidad de asfalto debe ser

adecuada para resistir los efectos abrasivos de tráfico. Puede ocurrir abrasión si el

asfalto se vuelve quebradizo. Cuando una mezcla tiene un alto contenido de

asfalto, con los vacíos completamente llenos de asfalto puede tener muy buena

durabilidad pero no tener muy buena estabilidad. La estabilidad máxima se

alcanza hasta que la cantidad de asfalto que cubre las partículas alcanza un valor

máximo, asfalto adicional actúa como lubricante excesivo más que un ligante,

reduciendo así la estabilidad. Es adecuado mantener el asfalto tan alto como sea

posible, sin afectar la estabilidad.


71

c. Flexibilidad.

Es la habilidad de una mezcla asfáltica para pavimentos de doblarse ligeramente

sin romperse y acomodarse gradualmente a los movimientos de la base y capas

inferiores.

La flexibilidad de la mezcla asfáltica mejora con un alto contenido de asfalto y

agregado de granulometría abierta.

d. Resistencia a la Fatiga.

Es la habilidad del pavimento asfáltico de resistir deformaciones repetidas

causadas por la carga de los vehículos.

La cantidad de asfalto juega un papel muy importante en la resistencia a la fatiga

de una mezcla asfáltica para pavimento.

A mayor contenido de asfalto, mayor resistencia a la fatiga. Mezclas de graduación

densa tienen mayor resistencia a la fatiga que las mezclas de graduación abierta.

e. Resistencia al Deslizamiento.

Es la capacidad de la superficie de la mezcla asfáltica de proveer la suficiente

fricción para que podamos maniobrar adecuada y seguramente un vehículo a

pesar de las condiciones climáticas adversas, como ser lluvia, nieve.

La resistencia al deslizamiento aumenta con un contenido adecuado de asfalto y

agregados de textura rugosa.

Mezclas ricas en asfalto, de tal forma que no queden suficientes vacíos para un

aumento en la compactación por el paso de los vehículos, resultaran en llorado de

asfalto en la superficie. Este asfalto no es deseado y puede causar una superficie

resbaladiza cuando el pavimento este húmedo.

f. Impermeabilidad.

Es la resistencia que tiene un pavimento asfáltico al paso del aire y del agua a

través de él. Mientras que el contenido de huecos puede ser un indicativo de la

susceptibilidad del paso del agua o de aire en una mezcla para pavimentos

compactada, es más significativa la interacción de los huecos y su acceso a la

superficie.

Impermeabilidad al aire y al agua es de suma importancia para la durabilidad de

las mezclas asfálticas para pavimentos.

g. Trabajabilidad.

Es la facilidad con la que una mezcla para pavimento asfáltico pueda ser colocada

y compactada. Teniendo cuidado en un diseño de mezcla adecuado y con el uso


72

de máquinadispensadora, la trabajabilidad no es un problema. Las propiedades de

los agregados que promueven una alta estabilidad, hacen que la mezcla asfáltica

sea difícil de esparcir y compactar.

La trabajabilidad es una propiedad que se descubre más frecuentemente durante

el proceso de pavimentación y es en este punto que se hacen ajustes lo más

rápido posible para hacer que el proceso continúe lo más eficientemente posible.

COMPONENTES DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS

Previo al diseño es necesario conocer las características de los materiales que

intervienen para verificar que cumplan con las características y especificaciones

del proyecto. Es así como a los agregados se les somete a pruebas determinadas

su limpieza, dureza, peso volumétrico, gravedad específica y granulometría,

mientras que la cemento asfáltico se le prueba su consistencia, punto de ignición,

gravedad específica, solubilidad, etc.

En el caso de los agregados, es difícil o imposible encontrar una fuente natural o

artificial que pueda proporcionar la granulometría requerida, por lo que se hace

necesario la combinación de varios agregados adecuadamente, Grava, Arena,

relleno mineral (Filler).

Agregado Grueso (retenido en el tamiz #8): El Agregado Grueso es la parte

principal que sirve para poder tener un esqueleto mineral que sea lo

suficientemente estable a fin de poder transmitir las cargas aplicadas por los

vehículos. Este material se pide que tenga una forma cúbica o tetraédrica

preferiblemente, ya que así presenta una mejor trabazón y es más resistente a

evitar la deformación de la capa de rodadura por la aplicación de la carga.

Las gravas de forma redonda o con pocas fracturas son mas fácilmente

desplazadas por la aplicación de la carga, afectando de manera directa la

Estabilidad, el Flujo, los Vacíos Llenos de Aire y los Vacíos en el Agregado

Mineral.

El manual de Carreteras de la SOPTRAVI requiere además que el agregado

grueso cumpla lo siguiente: “703.05 Agregados para concreto asfáltico. (A)

Agregado grueso deberá estar constituido por piedra triturada, escoria de

alto horno triturada o gravas trituradas o naturales”. Cuando se utilice grava

triturada, deberá registrar un mínimo de 75% de sus partículas con dos o mas

caras fracturadas y el 25% restante por lo menos presentará una cara fracturada,

los % se refieren al peso de las partículas retenidas en el tamiz #4.


73

Agregado fino (pase tamiz #8 y retenido en el tamiz #200). Este material ejerce

gran influencia en el comportamiento que pueda tener el pavimento a la aplicación

de la carga.

Entre otros requerimientos El Manual de Carreteras de la SOPTRAVI establece

que el agregado fino debe consistir en arena natural, cerniduras de piedras o de

escorias de alto horno o grava, o una combinación de ambas. Sus partículas serán

duras, sanas, libres de arcilla y/o sustancias perjudiciales.

Se considera como agregado fino el material que pasa el tamiz #8; su graduación

debe ser tal, que al ser combinado con otras fracciones de agregados en

proporciones adecuadas, la mezcla resultante satisfaga la graduación exigida. La

diferencia en módulos de finura en muestras representativas deber ser <0.25.

El I.P. (índice de plasticidad) de la fracción pasante por el tamiz #40 debe ser

<4.0, recomendándose efectuar también los limites de consistencia sobre la

fracción que pasa por el tamiz #200 (vía Húmeda), debiendo obtener un I.P. menor

a 4.0.

El equivalente de arena deberá ser superior al 50% en el ensayo efectuado sobre

los agregados antes de ingresar a la planta.

Relleno Mineral (pase tamiz #200): el Relleno Mineral se considera que es un

material poco entendido en cuanto a las funciones que hace en la mezcla, ya que

normalmente se considera que sirve para rellenar o llenar los vacíos dejados, por

las arenas; sin embargo, la función y/o el comportamiento de este material es

mucho más que lo dicho anteriormente ya que la cantidad que pase el tamiz #200

incrementa la trabajabilidad, hasta cierto punto. Si se incrementa la cantidad de

Filler mas allá del valor adecuado, la rigidez de la mezcla será mayor.

Inicialmente la incorporación de Filler llena los vacíos entre las partículas de arena

y hace por consiguiente tener una mezcla granulométrica más uniforme, esto

tiende a disminuir los vacíos, en el agregado mineral (VMA).


74

ESPECIFICACIONES PARA PRUEBAS A LOS AGREGADOS Y AL CEMENTO

ASFALTICOS

El procedimiento a seguir para determinar las características de los agregados y

del cemento asfáltico las podemos encontrar en las siguientes designaciones

(especificaciones):

PROGRAMA DE MUESTRAS Y PRUEBAS

Antes de la prueba de diseño de mezclas, es necesario determinar si las muestras

representativas de agregados y asfaltos son suficientes para satisfacer el número

de pruebas requeridas. Se sugieren las siguientes cantidades:

a. 1 Galón de Cemento asfáltico.

b. 23 Kilogramos de Agregado Grueso.

c. 23 Kilogramos de Agregado Fino.

d. 9 Kilogramos de Agregado Mineral.

Cemento Asfáltico Designación AASHTO Designación ASTM

Penetración T 49 D 5

Viscosidad Absoluta T 202 D 2171

Viscosidad Cinemática T 201 D 2170

Punto de Destello T 48 D 92

Ductilidad T 51 D 113

Solubilidad T 44 D 2042

Gravedad Especifica T 228 D 70

Agregado Mineral Designación AASHTO Designación ASTM

Peso Volumétrico T 19 C 29

Análisis Granulométrico T 27 C 136

(agregado grueso y fino)

Análisis Granulométrico (Filler) T 37 D 546

Gravedad Especifica (agregado grueso)

T 85 C127

Gravedad Especifica (agregado fino)

T84 C128

Gravedad Especifica (filler) T100 a T 133 D 54 o C 188

Desgaste D 131, C 535

Valor equivalente de arena D 2419

Afinidad agregado - Asfalto D 3625

Caras Fracturadas D5821

Resistencia a los Sulfatos C 88


75

Cantidades adicionales de agregados pueden ser necesarias si en estas

cantidades resulta un desperdicio apreciable en la combinación de los materiales

para el diseño de la gradación de los agregados, o si son investigadas varias

combinaciones de agregados grueso y fino. Las muestras de Cemento Asfáltico

deben de estar en pequeños recipientes metálicos, limpios con tapaderas

metálicas para evitar recalentar todo el contenido cada vez que se realice un

ensayo. Se debe realizar un calendario de los ensayos que se van a realizar y en

una secuencia lógica.

Es importante que todas las otras pruebas especificadas deban de ser

completadas antes de que las pruebas de diseño de mezclas comiencen. De esta

forma los agregados no adecuados son eliminados de los estudios de diseño.

PRINCIPALES METODOS DE DISEÑO DE MEZCLAS ASFALTICAS

Diseñar mezclas asfálticas, así como otros diseños de materiales para ingeniería,

consiste en seleccionar y proporcionar los componentes para obtener las

cualidades y propiedades deseadas en la construcción terminada. El objetivo es

determinar un mezcla económica. Con agregados que tengan una granulometría

que este entre los límites de las especificaciones y un adecuado contenido de

asfalto que permitan que la mezcle contenga:

a. Asfalto suficiente para asegurar un pavimento durable.

b. Estabilidad (resistencia) suficiente de la mezcla para satisfacer las

demandas sin distorcionamiento o desplazamiento.

c. Vacíos suficientes en la mezcla total compactada para permitir una

pequeña cantidad de compactación adicional bajo la carga de trafico sin

desborde “llorado” y perdida de estabilidad aun pequeña, suficiente para

sacar el aire dañino y la humedad.

d. Manejabilidad suficiente para permitir una colocación eficiente de la mezcla.

Si mejoramos una sola de las características deseables de la mezcla olvidándonos

de las demás, la mezcla resultante podría perder otras propiedades. Los

diferentes métodos de diseño de mezclas procuran armonizar cada uno de esos

factores, de modo que se obtengan bien cada una de las propiedades de la

mezcla con el menor deterioro de las propiedades complementarias. Los métodos

de dosificación se han desarrollado para obtener un procedimiento lógico y

reproducible para preparar y probar las muestras de concreto asfáltico y después

de muchas observaciones y correlaciones, establecer un criterio sobre su

comportamiento en el campo.


76

Entre estos métodos de diseño tenemos:

a. El Método Hveen.

b. El Método Hubbard-Field.

c. El Método de Diseño Superpave.

d. El Método Marshall.

a. El Método Hveen:

Es el resultado de los trabajos de investigación y perfeccionamiento de una

dependencia oficial de la división de Carreteras del Estado de California y

especialmente de Francis H. Hvenn, ingeniero investigador y de materiales de

esa organización.

Este método es muy aplicable porque se puede utilizar para los cementos

asfálticos o los asfaltos líquidos, para las mezclas en frio y en caliente y para

agregados de tamaño máximo de 1 pulgada.

Las probetas son de una altura de 2 ½ pulgadas y de 4 pulgadas de diámetro y

se preparan calentando, mezclando y compactando la mezcla de asfalto

agregado en una manera prescrita. El método Hveen utiliza el Equivalente

Centrifugo de Keroseno (ECK) para determinar el asfalto necesario, seguido de

una prueba con el estabilometro, una prueba con el cohesimetro, una prueba

de aumento de volumen y una para determinar la densidad y los huecos.

Las pruebas para estabilidad y la cohesión se hacen a 140 °F, mientras que el

aumento de volumen se determina a la temperatura ambiente.

b. El MetodoHubbard – Field:

Este método elaborado en el Instituto de Asfalto, para las carpetas asfálticas,

después se modifico para el proyecto general de las mezclas asfálticas. La

forma modificada se aplica para el proyecto de mezclas en el laboratorio en las

que se utilizan asfaltos de los grados de penetración, que contienen mas del

35% de agregado grueso con un tamaño máximo de ¾” o menor.

Las probetas para el Método de Hubbard-Field modificado son de 6 pulgadas

de diámetro y con una altura de 2 ¾ de pulgada a 3 pulgadas y se preparan

calentando, mezclando y compactando la mezcla de agregado – asfalto. Las

probetas se sujetan a los análisis para la determinación de la densidad –

huecos y se determina su Estabilidad. La medida de la Estabilidad es la carga

máxima vertical en las condiciones de la prueba.


77

c. El Método Superpave.

El programa estratégico de investigación de carreteras, conocido por sus siglas

en inglés como SHRP (StrategicHighwayResearchProgram), comenzó en 1987

a desarrollar un nuevo sistema para especificación de materiales. El producto

final de estas investigaciones es conocido como SUPERPAVE (superior

performingasphaltpavements).SUPERPAVE es un sistema que incluye

software de computadoras que asiste a los ingenieros en la selección de

materiales y en el diseño de mezclas asfálticas. En otras palabras, es un

sistema mejorado para la especificación de los análisis y diseño y la predicción

del comportamiento del pavimento. Incluye:

a. Especificaciones para ligantes asfálticos.

b. Sistema para el análisis y diseño de mezclas asfálticas en caliente.

c. Sistema computarizado (software) de soporte.

d. Equipos y procedimientos de ensayo.

e. Criterios de diseño.

El análisis de una mezcla asfáltica en SUPERPAVE es complejo, la extensión

de su uso, según los investigadores del SHRP, depende del nivel de tráfico y

de su función en el pavimento. SUPERPAVE está compuesto por 3 niveles:

Primer nivel: requiere el Diseño Volumétrico de la mezcla. Esto involucra:

a. Selección del tipo de asfalto.

b. Selección de las propiedades de los agregados.

c. La fabricación de especímenes de ensayo.

d. La selección del contenido de asfalto.

Esta actividad está basada en la estimación del contenido de vacios en la

mezcla, vacios en el agregado mineral (VMA), vacios llenos de asfalto (VFA),

relación polvo/asfalto y su contenido efectivo de asfalto.

Nivel intermedio: utiliza como punto de partida los análisis volumétricos del

primer nivel, por lo cual este juega un papel clave en el sistema de análisis y

diseño SUPERPAVE. Los ensayos establecidos para el nivel intermedio son:

a. Ensayos de Corte (superpaveshear test, SST).

b. Ensayos de Tensión Indirecta (Indirecttensile test, IDT).

Nivel Avanzado: comprende la totalidad de los pasos del análisis intermedio.

En este nivel se realizan pruebas adicionales SST y IDT a una amplia variedad

de temperaturas. El análisis completo de una mezcla utiliza especímenes


78

confinados SST y ofrece un mayor y más confiable nivel de predicción del

comportamiento de la misma.

De todos los métodos mencionados anteriormente, el que se utiliza en la

actualidad dentro del laboratorio de Ingeniería de Transporte II de la

Universidad Católica de Honduras es el Método Marshall, y es el que se

explicara con detalle.

METODO MARSHALL PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS

ASFALTICAS

Desarrollo y Aplicación

Los conceptos del Método Marshall para diseño de mezcla asfáltica para

pavimentos fueron formulados por Bruce Marshall, Ingeniero del departamento de

carreteras del estado de Mississippi alrededor del año 1939. El cuerpo de

Ingenieros de los Estados Unidos a través de extensas investigaciones, mejoró y

agregó algunas características al procedimiento de la Prueba Marshall.

El Método Marshall fue desarrollado para solucionar problemas específicos de

diseño de mezclas asfálticas durante la Segunda Guerra Mundial. Por eso la

prueba fue desarrollada de una forma simple, ligera y rápida de acuerdo al peso

vehicular de ese tiempo. Desde entonces ha sido modificada y complementada

para responder a las actuales exigencias, pero el aparato de prueba básico y el

criterio de selección es el mismo.

La mayor diferencia se encuentra en el martillo de compactación y en el aparato

de estabilidad y flujo. El procedimiento de la Prueba de Marshall ha sido

estandarizado por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM D

6926-04, ASTM D 6927).

El Método Marshall tal como es presentado aquí es aplicable solamente a mezclas

asfálticas calientes, usando Cemento Asfáltico de un cierto grado de viscosidad y

penetración y conteniendo agregados de Tamaño Máximo de 1 pulgada o menos.

El concreto asfáltico mezclado en caliente consiste en una combinación de

agregados mezclados uniformemente y revestidos de Cemento Asfáltico. Para

secar los agregados y obtener suficiente fluidez del cemento asfáltico para un

mezclado y manejabilidad conveniente, ambos, el cemento asfáltico y los

agregados deben calentarse antes de mezclarse, de ahí el término mezclado en

caliente.


79

Bosquejo del Método

El procedimiento para el Método Marshall comienza con la preparación de

especímenes. Preliminar a esta operación es requerido lo siguiente:

a) Que los materiales propuestos para ser utilizados cumplan con los

requisitos fijados para las especificaciones.

b) Que la combinación de agregados cumpla con los requisitos de

granulometría.

c) Que se disponga de suficiente volumen de agregados previamente secados

y divididos por grupos, según su tamaño.

d) Se debe determinar la gravedad específica Bulk de todos los agregados

usado en la mezcla y la gravedad especifica del cemento asfáltico para ser

utilizados en el análisis de densidad y vacíos.

Estos requisitos son asunto de pruebas rutinarias, especificación y técnicas de

laboratorio que deben ser consideradas, pero no son únicas o exclusivas para un

método en particular de diseño de mezcla. El Método Marshall usa especímenes

de prueba cilíndricos de 64mm (2 ½ pulgadas) de altura de 102mm (4 pulgadas)

de diámetro. Estos especímenes son preparados usando un procedimiento

especificado para calentamiento usando un procedimiento especificado para

calentamiento mezclado y compactado de las mezclas de agregados y asfalto.

Las dos principales características del Método Marshall son análisis de

densidades y vacíos y prueba de estabilidad y flujo de los especímenes

compactados.

La estabilidad de los especímenes de prueba es la resistencia a la carga máxima

en libras (lb), que los especímenes de prueba desarrollaran a 60 °C (140 °F).

El valor del flujo es el movimiento toral o deformación en unidades de 0.25 mm

(1/100 pulgadas) que le corresponde a la carga máxima durante la prueba de

estabilidad.

Equipo:

Bandejas metálicas: de fondo plano, para calentar los agregados. De 20 cm x 12

cm en planta y 7cm de profundidad.

Horno y Estufa de Plato: para calentar agregados, asfalto, moldes, martillo tal

como es requerido.

Cuchara metálica: para mezclar los agregados con el asfalto.


80

Recipiente: metálico, adecuado para calentar el asfalto, de unos 4 litros de

capacidad.

Termómetros: de 10°c a 232°c (50°f a 450°f), para determinar la temperatura de

los agregados y del asfalto.

Balanzas: capacidad de 5 Kg., sensibilidad de 1 gr. Para pesar agregados y el

asfalto. Balanza de capacidad de 2 Kg. con sensibilidad de 0.1 gr. Para pesar los

especímenes compactados.

Pala: para el manejo de los agregados.

Espátula: para el reacomodo de la mezcla asfáltica.

Fuente Mezcladora Metálica: aproximadamente de 4 litros de capacidad, para el

mezclado de los agregados con el asfalto. Que se utilizan con las mezcladoras

metálicas.

Mezcladora Metálica (opcional): batidora comercial de 4 litros o más grande.

Baño de Agua Hirviendo (Baño a María): controlado manual o

termostáticamente para una temperatura de 60 °c ± 0.5 °c, de dimensiones

interiores aproximadas de 32x42x12cm ó mayores y con un fondo falso para que

las briquetas queden al menos 5 cm por encima del fondo de baño.

Pedestal de Compactación: consiste en un trozo de madera de 8x8x18

pulgadas, cubierto en la parte superior con una placa metálica de 12x12x1

pulgadas. El trozo de madera puede ser de roble, pino amarillo u otra madera,

teniendo un peso seco de 673 a 769 kg/m³. Este pedestal debe estar asegurado

por 4 ángulos de soporte a una superficie sólida de concreto. La cubierta de metal

debe de estar firmemente asegurada al pedestal.

Moldes de Compactación: cada molde tiene una base metálica, y un collarín. El

molde tiene un diámetro interno de 101.6mm (4pulgadas) y una altura

aproximadamente 75mm (3pulgadas). La base y el collarín están diseñados de

forma que puedan ser intercambiables en los extremos del molde.

Martillo de Compactación: tiene una base para compactar que es circular, plana

de aproximadamente 98.4mm (3 7/8 pulgadas) de diámetro y el martillo tiene un

peso de 10 lb y una altura de caída de 18 pulgadas.

Sujetador del Molde: Diseñado para sostener firmemente el molde en el pedestal

durante la compactación.

Gata Hidráulica: para extraer del molde los especímenes compactados.


81

Guantes para sostener equipo caliente.

Guantes de hule: para sacar los especímenes del baño de agua.

Tiza de marcar: para identificar los especímenes de prueba.

Procedimiento:

Generalidades

En la determinación del contenido óptimo de asfalto para una mezcla en particular

de una determinada gradación de agregados por el Método Marshall, se preparan

una serie de especímenes de prueba (Briquetas), para un rango de diferentes

contenidos de asfalto de tal manera que las curvas con los datos de prueba

muestren un bien definido valor “optimo” de asfalto. Las pruebas deben

programarse incrementándose 0.5% de contenido de asfalto, por lo menos dos

contenidos arriba del optimo y dos abajo.

Para proveer una adecuada información es necesario la preparación de 3

especímenes de prueba como mínimo para cada contenido de asfalto utilizado. De

tal manera que el estudio del diseño de una mezcla en caliente usando 5

contenidos diferentes de asfalto, generalmente requerirá de por lo menos 15

especímenes de prueba. Cada espécimen de prueba generalmente requerirá

aproximadamente 1.5 Kg (2 ¼ lb) de agregados. Por eso la cantidad mínima de

agregados requerida para una serie de especímenes de prueba será

aproximadamente 23 Kg (50lb), 4 litros (1 galón) aproximadamente de cemento

asfáltico.

El porcentaje de asfalto con el que se trabajara se podrá obtener de la tabla 3.6

del manual de asfalto (asphalthandbook), a la que se entrara con el tamaño

máximo nominal de los agregados.

Preparación de los Agregados

Se requiere que los agregados tengan una buena granulometría que nos asegure

una correcta presencia de huecos y un porcentaje adecuado de asfalto para que

ocupe los huecos. Una manera de lograr la granulometría adecuada a partir de

diferentes agregados es mediante prueba y error, tomando porcentaje del peso

total para la grava de fábrica, arena de rio y arena de tope de curvas

granulométricas conocidas. Se suman horizontalmente estos porcentajes y se

comparan con las especificaciones. La combinación de agregados puede hacerse

de 2 o más agregados. Las siguientes son consideraciones a tomar en cuenta

para realizar los tanteos y posterior mezcla de agregados.


82

a. Para poder realizar los tanteos primero secar al horno a temperatura

constante de (105 °C – 110 °C) cada agregado.

b. Determinar la granulometría de cada materia por separado. Hacer

los cálculos respectivos hasta encontrar los porcentajes pasados de

cada agregado.

c. Realizar los tanteos necesarios utilizando porcentajes adecuados

para cada agregado de tal manera que al sumarse horizontalmente

para cada tamiz sus respectivos porcentajes pasados, el valor de

esta sumatoria este entre las especificaciones

d. Esta granulometría resultante con la que se preparan los 1000 a

1200 gramos de material para casa pastilla. Para esta habrá que

combinar los diferentes agregados a. fino b. filler c. en la proporción

determinada. Por ejemplo 42% del agregado a 48% del agregado b

y 10% del agregado c.

e. Estos son porcentajes del total del material que se necesitara para

hacer cada pastilla.

f. Ya teniendo pesados el total del agregado A, B Y C se mezclan bien

y se procede a tamizar toda la muestra a través de todos los tamices

seleccionados, tamizar en la maquina y luego tamizar manualmente

tamiz por tamiz hasta que ya no pase material a través del tamiz.

g. El retenido de cada tamiz, colocarlo en un recipiente debidamente

rotulado con el numero del tamiz que le corresponde. Repetir este

procedimiento las veces que sea necesario hasta ajustar la cantidad

de agregado que se necesita de cada tamiz, para elaborar un total

de pastillas. Al final del tamizado en cada recipiente se tendrá el

peso seleccionado para cada pastilla (1000 a 1200 gr).

Teniendo el tanteo final, o sea el seleccionado, calculamos los porcentajes

retenidos individuales, luego calculamos los pesos individuales, la suma de todos

estos pesos individuales debe dar 1100 gramos.

Determinación de los pesos de agregado para cada tamiz necesarios para la

elaboración de una pastilla

Luego calcular los pesos de cada tamiz para el total de pesadas, calculando

primero con qué cantidad de pesados trabajemos.

Ejemplo

% Ri ½ = 100 -86.7322 = 13.2678%


83

= 145.9458 gramos

Numero de pasados recomendados para una prueba completa.

a. 5 contenidos de asfalto y 3 pastillas compactadas por cada contenido.

b. 5 contenidos de asfalto y 1 mezcla suelta por cada contenido.

c. 3 pesados para determinar las gravedades específicas de los agregados

(grava, arena, filler).

d. Se deja un pesadoadicional por algún posible error en el cálculo de

gravedades.

Entonces tendríamos (5*3)+ (5*1) + 3 + 1 = 24 pesadas

Determinación de los pesos de cada tamiz necesarios para la fabricación de las 24

pesadas.

Wtotal ½” = 24 * 145.9458 = 3502.70 gramos

Selección del Tamaño de los Agregados

Todas las especificaciones para mezcla en caliente para pavimentos asfalticos

requieren que las partículas de agregados estén en cierto rango de tamaños y

cada tamaño debe estar presente en cierta proporción. Para determinar si la

granulometría resultante de la combinación de agregados es adecuada se tiene

que comparar con especificaciones establecidas en este caso por el instituto del

asfalto.

Para seleccionar el grupo de especificaciones adecuadas se puede utilizar la tabla

3.6 del manual del instituto del asfalto. Utilizando para ello el tamaño nominal del

agregado. En esta tabla también se recomienda los porcentajes de asfalto a

utilizar para la elaboración de las mezclas.

Tamaño máximo nominal: corresponde al tamaño del matiz más grande que

retenga 10% o menos y se determina en la granulometría gruesa. Es el primer

tamiz donde se retenga agregado retiene más del 19% entonces se toma como

tamaño máximo nominan el tamaño del tamiz anterior.


84

Determinación de la Temperatura de Mezclado de Compactación

La temperatura a la cual el asfalto debe ser calentado para producir viscosidades

de 170±20 centistokes (0.17±0.02 pa-s) y 280 ±30 (0.28±0.03 pa-s-) deben

establecerse como la temperatura de mezclado y de compactación

respectivamente. Para establecer la temperatura de mezclado y compactación es

necesario desarrollar una gráfica de temperatura Vrs. Viscosidad. Esto se puede

hacer determinando la viscosidad a dos diferentes temperaturas, generalmente

135°C y 165°C. Estas dos viscosidades son planteadas en la gráfica de

temperatura de mezclado y compactación (Mixing and CompactionTemperatures,

ver anexo) y trazar una línea de los dos puntos.

El rango de viscosidad deseada para mezclado esta entre 0.17±0.02 Pa-s (0.15 a

0.19 Pa-s) y 0.28 ± 0.03 Pa-s (0.25 a 0.3) para compactación. Las temperaturas

de mezclado y de compactación adecuadas son las que proporcionan las

viscosidades requeridas.

Preparación del Molde y del Martillo

Se limpian cuidadosamente los moldes y la cara del martillo de compactación y

deben calentarse en el baño a María o en la estufa de plato a una temperatura

entre 93 °C (200°F) y 149 °C (300°F). Colocar un pedazo de papel encerado o de

papel filtro cortado al tamaño apropiado de la base del molde antes de colocar la

mezcla en el molde.

Preparación de las Mezclas

Pesar en recipientes separados para cada espécimen de prueba la cantidad de

agregado de cada fracción requerida (o sea de cada pase de tamiz), para producir

una mezcla que resulte en una briqueta compactada de 63.5 ± 1.3mm (2.5 ± 0.05

pulgadas) de altura. Generalmente se requerirá aproximadamente 1.2 Kg (1200

gr). Por lo usual se recomienda hacer una briqueta antes de comenzar el ensayo.

Si el tamaño de la briqueta de prueba cae fuera de los límites indicados, la

cantidad de agregados necesarios se ajusta de la siguiente forma:

( )

Se colocan en palanganas con los agregados en el horno o en la estufa de plato a

una temperatura de aproximadamente 28 °C (50 °C) arriba de la temperatura de

mezclado (mencionada en el apartado “c”). Cada palangana contiene 1200 gr de

agregado. Colocar los agregados calientes y secos al horno, en la fuente

mezcladora y revolverlos bien. Formar un cráter en el centro de la mezcla de


85

agregados y pesar la cantidad requerida de cemento asfáltico en la mezcla de

agregados según los datos del cálculo de pesos acumulados. En este momento la

temperatura de los agregados y del asfalto debe estar de acuerdo a la

mencionada en el inciso “c”. El asfalto no debe mantenerse a la temperatura de

mezclado por más de una hora antes de ser usado. Mezclar el asfalto y agregado

preferiblemente con una mezcladora mecánica o a mano con una cuchar metálica,

tan rápido y uniformemente como sea posible, de tal manera de distribuir el asfalto

uniformemente a todo el agregado.

Compactación de los Especímenes

Se coloca el molde caliente en una mesa y se sitúa en el fondo el papel encerado

o papel filtro. Se vierte toda la mezcla en el molde, esparcirla uniformemente,

insertar una espátula caliente 15 veces alrededor y 10 veces en el centro, se quita

el collarín y se alisa la superficie de la mezcla hasta darle una forma ligeramente

redondeada. Se coloca nuevamente el collarín. La temperatura de la mezcla

inmediatamente antes de la compactación debe estar entre los límites de la

temperatura de compactación establecidos en el numeral “e”, si no es así se

tendrá que descartar. En ningún caso la mezcla puede recalentarse.

Se coloca el molde de mezcla en el pedestal de compactación debidamente

sujetado. Aplicar 35, 50 o 75 golpes, tal como esta especificado de acuerdo a la

categoría de diseño de tráfico (liviano, medio y pesado), con el martillo de

compactación usando una caída libre de 18 pulgadas. Sostener el eje del martillo

o la base del molde. Quitar la base y el collarín y se invierte el molde con la

briqueta sobre la placa base y colocar de nuevo el collarín. Aplicar el mismo

número de golpes al lado contrario de la briqueta.

Después de terminar la compactación, quitar la base y dejar enfriar el molde con la

briqueta hasta que no se produzca deformación cuando se extraiga la briqueta del

molde. Cuando se desea que se enfríe rápidamente se puede utilizar un ventilador

pero nunca utilizar agua o menos que la briqueta se coloque en una bolsa

resistente al calor. Para extraer la briqueta del molde, utilizar una gata hidráulica u

otro aparato de compresión, luego colocar las briquetas en una superficie uniforme

hasta que se realice el ensayo. Generalmente las briquetas se dejan enfriando

toda la noche.


86

Procedimiento para la Pruebade Pastillas Compactadas y Mezclas Sueltas

En el Método Marshall a cada espécimen compactado se le realizan los siguientes

ensayos:

a. Determinación del Peso Específico “Bulk”.

b. Ensayo de Estabilidad y Flujo.

c. A las mezclas sueltas debe realizarse el ensayo de Gravedad Especifica.

a. Determinación de la Densidad Real (Peso Unitario PV) y Peso

Específico “Bulk” de las Pastillas (Gmb)

El ensayo de Gravedad Especifica debe realizarse tan pronto como las briquetas

compactadas se hayan enfriado a la temperatura ambiente. Esta prueba se realiza

de acuerdo a la designación ASTM D1188. Gravedad Especifica Bulk de Mezclas

Bituminosas Compactadas Usando Especímenes Cubiertos con Parafina, o ASTM

D2726, Gravedad Especifica Bulk de Mezclas Bituminosas Compactadas Usando

Especímenes Saturados con Superficie Seca. La porosidad y la textura de la

superficie indican el método que debe usarse. El método ASTM D1188 es

conveniente para las texturas superficiales abiertas, permeables. En una forma

resumida el procedimiento es el siguiente:

a. Determinar 3 alturas a cada espécimen.

b. Pesar los especímenes al aire.

c. Cubrir los especímenes con parafina y dejarlos enfriar por 30 minutos.

d. Pesar los especímenes parafinados.

e. Pesar una canasta sumergida en agua.

f. Pesar los especímenes parafinados sumergidos en agua utilizando la

canasta.

Nota: si los especímenes van a ser utilizados para pruebas posteriores como:

Estabilidad y Flujo para la cual se requiere remover la capa de parafina, los

especímenes que tienen una superficie densa y cerrada. Utilizar el procedimiento

detallado en ASTM 2726. Este procedimiento puede ser para especímenes que

contienen humedad y para especímenes secos.

a. Para especímenes que contienen humedad: b. Determinar 3 alturas a cada espécimen. c. Peso de los especímenes en agua a cada 25˚C (77˚F) por 3 a 5 minutos y

después pesarlos sumergidos en agua utilizando para ello una canasta. Este pero se designa como C.


87

d. Pesar al aire los especímenes saturados con superficie seca. Secar rápidamente la superficie de los especímenes utilizando una toalla húmeda y luego pesarlos al aire. Designar este peso como B.

e. Pesar los especímenes secos al horno. Secar los especímenes en el horno a una temperatura constante de aproximadamente 110˚C (230˚F) de 15 a 24 horas. Dejar enfriar y pesar al aire. Designar este peso como A.

f. Calcular la Gravedad Especifica Bulk de los especímenes como sigue:

A GSB= ---------------- (B-C) Donde: A= Peso al aire del espécimen seco. B= Peso al aire del espécimen saturado con superficie seca. C= Peso del espécimen en agua. Para especímenes secos: a. Determinar el peso de las pastillas al aire. (Wp) b. Pesar la canasta sumergida en agua. (Wcs) c. Sumergir la pastilla en agua a 25˚C (77˚F) por 3 a 5 minutos. Colocarlo en

la canasta y pesarlo sumergido (Wpcs) d. Pesar al aire los especímenes saturados con superficie seca para la cual se

saca la pastilla del agua y se seca la superficie rápidamente con una toalla húmeda, luego pesar. (Wpsss)

e. Calcular el Peso Específico Bulk de la pastilla (Gmb) ɣp Wp / Vp Wp Wp Gmb = ----------- = ------------------------ = -------------- = -------------- ɣw ɣw Vp ɣw Vp ɣ w = 1gr/ cm³ Para el cálculo de Vp aplicando el principio de Arquímedes: Empuje: W agua desplazada = W psss – Wps Donde: Wps = Wpcs - Wcs Ww ɣw = ---------- Vw Wp

Gmb = -------------- Dr = Densidad re al de la pastilla (PV) = Gmb × ɣw → Gmb

Vp ɣw = 1gr/cm³


88

b. Prueba de Estabilidad y Flujo

Después de que se ha determinado la Gravedad Especifica Bulk, las briquetas se

someten a compresión para determinar la estabilidad y el flujo. El equipo requerido

para la prueba de briquetas de 4 pulgadas de diámetro y de 2½ pulgadas de altura

consiste en una máquina de compresión especial y un Baño maría. La máquina de

compresión puede ser cualquier maquina mecánica o hidráulica equipada con

diales adecuados para leer carga y deformación con la sensibilidad requerida de

acuerdo a ASTM D1559.

El Baño de Agua (Baño de María) debe de tener por lo menos 6 pulgadas de

profundidad y tener un termostato para mantener la temperatura a 60˚C ± 1˚C

(140˚F ± 1.8˚F). En el fondo del recipiente deberá de contar con una parrilla para

suspender la briquetas por lo menos 2 pulgadas arriba del fondo.

Los siguientes pasos son aplicables a la prueba de compresión:

a. Primero se fija en cero la lectura del medidor de deformaciones (flujo) para

cual se coloca provisionalmente un cilindro metálico de exactamente 4 pulgadas

de diámetro en las mordazas de carga.

→Nota: Este ajuste debe hacerse en la varilla de guía marcada con un cero y con

el lado del elemento superior de las mordazas señalado con un cero en el mismo

lado que la varilla de guía marcado d este modo. En el ensayo de las briquetas

debe emplearse un montaje idéntico. Las briquetas deben de ser 10 ± 0.025 cm

(4.00 ± 0.01pulgadas), en caso contrario, es necesario una lectura inicial y final del

medidor de deformaciones para determinar el flujo.

b. Antes de le ensayo de sumergir la briqueta en Baño de María a 60˚C ± 1˚C

(140˚F ± 1.8˚F) por 30 a 40 minutos. Esto se hace para representar las

condiciones más críticas en las que se podría encontrar un pavimento.

c. Se limpia perfectamente las superficies interiores de las mordazas. La

temperatura de las mismas se debe mantener entre 21˚C y 38˚C (70˚F Y 100˚F)

usando un Baño de María. Se lubrica las varillas de guía con una película delgada

de aceite de tal forma que la mordaza superior deslice fácilmente sin pegarse. Se

debe verificar previamente a la aplicación de la carga que el indicador del dial del

anillo de carga se encuentra en la posición correspondiente a cero.

d. Cuando el aparato está listo, se saca la briqueta del agua y se seca

cuidadosamente la superficie. Colocar el espécimen bien centrado en la mordaza

inferior. A continuación se pone en posición la mordaza superior y se centra el


89

conjunto en el aparato de carga. El medidor de flujo se coloca sobre la varilla de

guía marcada.

e. Aplicar la carga de prueba de manera que se produzca una deformación a

velocidad constante de 2 pulgadas por minuto, hasta que se produzca la rotura

(hasta que falle). El punto de rotura o de falla se define por la carga máxima

obtenida. El número total de libras necesarias para producir de la briqueta a 60˚C

(140˚F) se anota como un valor de Estabilidad Marshall.

f. Mientras la prueba de Estabilidad se está realizando, sostener el medidor

de deformación firmemente en posición sobre la varilla guía y quitarlo cuando se

obtiene la carga máxima y antes de que comience a decrecer. Se lee y se anota

esta lectura, que él es valor de Flujo de la briqueta, expresado en centésimas de

pulgadas (1/1000pulgadas). El valor de flujo representa la deformación de la

briqueta en el momento de la carga máxima. La aguja del medidor de Flujo sigue

aumentando si no se detiene la aplicación de la carga.

g. El procedimiento completo, tanto de la prueba de Estabilidad como de flujo,

comenzando desde que se sacan las briquetas del Baño de María, debe de

completarse en un periodo de 30 segundos.

c. Determinación de la Gravedad Especifica de las mezclas Sueltas

(Gmm)

Este método cubre la determinación de la máxima gravedad especifica teórica de

mezclas bituminosas sueltas (no compactadas) para pavimentos según la norma

ASTM D2041.

Equipo:

a. Balanza. b. Picnómetro. Puede ser de metal o de vidrio con una capacidad de 1000 ml.

Provisto con un tapón metálico y su respectivo empaque. c. Bomba de vacios, para extraer el aire atrapado en el picnómetro.

La muestra debe ser obtenida de acuerdo con el método de Muestreo de Mezclas

Bituminosas para Pavimentos AASHO T168. El tamaño de la muestra será de

acuerdo a los siguientes requisitos: Si las muestras son más grandes que la

capacidad del recipiente, deberán ser probados una porción a la vez.


90

Tamaño de la partícula más grande

(pulgadas) Tamaño de la mezcla (gramos)

1 2500

¾ 2000

½ 1500

⅜ 1000

4 500

Procedimiento:

a. Separar las partículas de las muestra teniendo cuidado de no fracturar las

partículas, de tal forma que las partículas de la porción del agregado fino no sean

más grande de ¼ de pulgada. Si la mezcla no está lo suficientemente suave para

ser separada manualmente colocarla en un recipiente plano y calentarla en el

horno hasta que sus partículas se puedan separar.

b. Enfriar la muestra a temperatura ambiente, pesar la muestra al aire,

designar este peso como A. Agregar agua a una temperatura aproximada de 25˚C

(77˚) hasta cubrir la muestra.

c. Extraer el aire atrapado conectando el picnómetro a una bomba de vacios

(a una presión menor de 3cm de mercurio) por 15 ± 2 minuto. Agitar el picnómetro

y su contenido constantemente en una forma Vigorosa por 2 minutos.

d. Terminar de llenar con agua hasta la altura de calibración y pesar, este será

el peso E. Se procura que este peso se haga a una temperatura de ± 25˚C (77˚F).

e. Sacar el contenido del picnómetro, limpiarlo, llenarlo con agua hasta la

altura de calibración y pesar, registrar este peso como D.

Calculo

A Gravedad Especifica = --------------------- A + D – E Donde:

• A = Peso del aire de la muestra, en gramos.

• B = Peso del picnómetro lleno con agua hasta la altura de calibración en

gramos.

• E = Peso del picnómetro más muestra más agua hasta la altura de

calibración, en gramos.


91

Interpretación de los Resultados y Determinación del Contenido Optimo de

Asfalto

Análisis de Densidad y Vacíos

Después de que se han completado los ensayos de Estabilidad y Flujo, se podrá

hacer el análisis de Densidad y Vacios para cada serie de briquetas:

a. Se calcula el promedio de los valores de Peso Específico para todas las

briquetas con el mismo contenido de asfalto, no deben incluirse en este

promedio los valores evidentemente erróneos.

b. Calcular el promedio de la Densidad Real(Peso Unitario) para cada punto

de asfalto, multiplicando el promedio del valor del peso específico de cada

serie 62.4 lb/pie³ o 1gr/cm³.

c. Plotear estos valores de peso unitario con su respectivo contenido de

asfalto. Dibujar una curva uniforme que se ajuste lo mejor posible a todos

los valores representados.

d. Cuando algunos puntos graficados y la curva no coinciden, el Peso Unitario

para cada contenido de asfalto se determina directamente a partir de la

curva. Estos valores son los que se emplearan en los cálculos posteriores

de:

• Peso de Cemento Asfaltico Absorbido por los Agregados Secos (Pba).

• Porcentaje de Vacios en mezclas total (Pa).

• Porcentaje de Vacios del Agregado Mineral (VMA)

Elaboración de las Gráficas

Se elaboraran 5 graficas en papel milimetrado las cuales muestran las siguientes

relaciones:

a. Estabilidad (libras) vrs Contenido de Asfalto b. Flujo (centésimas de pulgadas) vrs Contenido de Asfalto c. Peso Unitario (Lb/pie³) vrs Contenido de Asfalto d. Porcentaje de Vacios en la Mezcla (Pa) (porcentaje) vrs Contenido de Asfalto. e. Porcentaje de Vacios del Agregado Mineral (VMA) (porcentaje) vrs Contenido de Asfalto. En la escala de las ¨x¨ se graficara el Contenido de Asfalto con el que se elaboraran las pastillas. En la escala de las ¨y¨ se graficara: la Estabilidad, Flujo, Peso Unitario, Pa, VMA. Las graficas se trazaran con una curva flexible que se ajuste lo mejor posible a todos los valores representados.


92

a. Para el trazo de la gráfica de Estabilidad se tendrá que usar los valores

medios. Antes de calcular este promedio, se tendrá que revisar que las briquetas

tengan la altura de 2½ pulgadas. Los valores de Estabilidad de briquetas que

tengan alturas distintas a 2½ pulgadas, tendrán que corregirse empleando un

factor de corrección que se puede obtener de la tabla 4.3 (AsphantHandbook).

b. Estos factores se pueden obtener con los volúmenes de las briquetas (los

cálculos a partir de Gravedad Especifica Bulk de las Mezclas Compactadas).

También se pueden usar las alturas de las briquetas. Siendo más exacto los

volúmenes.

c. Una vez corregidos los Valores de Estabilidad se calcula el promedio

descartando os valores que defieran mucho.

d. Para elaborar las gráficas de Flujo y Peso Unitario se tiene que obtener los

valores medios descartando los valores evidentemente erróneos.

Tendencia de las Gráficas

El comportamiento de las gráficas que representan las propiedades de las

mezclas asfálticas es el siguiente:

a. La Estabilidad crece a medida que aumenta el contenido de asfalto hasta un máximo, después aunque el contenido de asfalto aumente la Estabilidad disminuye. b. El Flujo aumenta con el incremento de asfalto. c. La curva correspondiente al Peso Unitario tiene un comportamiento similar a la de Estabilidad. d. El porcentaje de vacios en la mezcla total disminuye con el incremento de asfalto, aproximándose finalmente a un mínimo. e. El porcentaje de vacios en el agregado mineral (VMA) decrece a medida que el porcentaje de asfalto aumenta. Determinación del Contenido de Asfalto

Una vez que se han trazado las gráficas, el porcentaje óptimo de asfalto se calcula

tomando en cuenta 3 graficas: Estabilidad, Peso Volumétrico, Porcentaje de

vacios de aire (Pa).

a. De la gráfica de Estabilidad se obtiene el porcentaje de asfalto que corresponde a la máxima Estabilidad. b. De la gráfica de Peso Volumétrico se obtiene el porcentaje de asfalto que corresponde al máximo Peso Volumétrico. c. De la gráfica de Porcentaje de vacios de Aire (Pa), se obtiene el porcentaje de asfalto que el corresponde al valor medio de los limites dados en las


93

especificaciones para Pa. Se entra a la gráfica con 4% que es el punto medio de la especificación que va de 3% a 5% (ver tabla 4.4 Asphat Handbook). El Porcentaje Optimo de Asfalto será el promedio de los 3 porcentajes de asfalto calculados anteriormente. Habiendo calculado el Porcentaje Optimo de asfalto, se revisaran las gráficas de la siguiente manera: a. Con el Porcentaje Optimo de Asfalto entrar a la curva de Estabilidad y obtener el valor de Estabilidad que le corresponde. b. Con el Porcentaje Optimo de Asfalto entra a la curva de de Flujo y obtener el valor de Flujo correspondiente. c. Con el porcentaje Óptimo de Asfalto entrar a la curva de VMA y obtener el valor correspondiente. d. Con el porcentaje Óptimo de Asfalto entrar a la curva de Porcentaje de Huecos de aire y obtener el valor correspondiente. Todos los valores obtenidos deben cumplir los valores estipulados en la tabla 4.4 y

la figura 4.11 del libro ¨ Manual del Asfalto¨, correspondiente a cada tipo de trafico:

liviano, medio y pesado. Si no se cumplen estos requerimientos se tendrá que

hacer ajustes a la mezcla. Cuando esta primera mezcla no reúne los requisitos se

tendrá que modificar o en algunos casos, rediseñar. Hay que tener cuidado con la

mezcla que den valores muy altos de Estabilidad ya que se pueden obtener

valores bajos de durabilidad o viceversa. La granulometría de los agregados y el

contenido de asfalto juegan un papel muy importante en el balance que debe

existir entre Estabilidad y Durabilidad. La mezcla seleccionada debe de ser la más

económica pero que cumpla con todos los criterios establecidos. En algunos casos

cuando no es posible por razones económicas o por otros motivos, cumplir con

todos los criterios de diseño, se puede permitir una tolerancia de 1% en los huecos

de aire. Pero bajo ninguna circunstancia podemos permitir un flujo más alto o una

estabilidad más baja que la requerida.


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PROBLEMAS QUE PUEDEN OCURRIR Y POSIBLES SOLUCIONES

a. Vacios Bajos y Estabilidad Baja

Los huecos pueden aumentarse de diferentes formas: En forma general para

obtener mayor cantidad de huecos en el agregado mineral (y por consiguiente

proveer suficientes espacios vacios para una adecuada cantidad de asfalto y

huecos llenos de aire). La granulometría de los agregados debe ser ajustada

agregando más agregado grueso.

Si el contenido de asfalto es muy alto que el normal y el exceso no se requiere

para reemplazar el absorbido por los agregados, el contenido de asfalto debe

reducirse para así incrementar los huecos. Sin embargo hay que recordar que al

bajar el contenido de asfalto se reduce el grosor de la película de asfalto que

cubre a los agregados y esto baja la durabilidad del pavimento. Reducir mucho

esta película también aumenta la fragilidad, permeabilidad y acelera al oxidarse.

Si este ajuste no da como resultado una mezcla estable, el agregado debe

cambiarse. Usualmente es posible mejorar la estabilidad y aumentar la cantidad

de huecos de la mezcla aumentando la cantidad de agregados triturados. Algunas

veces las caras fracturadas de los agregados don muy lisas por lo que esto no es

una solución para aumentar la Estabilidad. Esto es lo que generalmente ocurre

con el cuarzo y rocas similares.

b. Pocos Vacios y Estabilidad Satisfactoria

Un bajo contenido de huecos puede repercutir en la Estabilidad o en el Flujo

después de que el pavimento ha sido expuesto al tráfico un determinado tiempo

debido a la reorientación de las partículas y la compactación adicional, también

puede resultar insuficientes espacios vacios para la cantidad de asfalto requerida

para la alta durabilidad aun cuando la Estabilidad sea satisfactoria. El desgaste de

los agregados debido a la acción del tráfico puede repercutir en la Estabilidad y el

Flujo si el contenido de huecos de la mezcla no es suficiente. Debido a esto

mezclas con pocos vacios pueden ser ajustadas por uno de los métodos dados

anteriormente aunque la Estabilidad perezca satisfactoria.

c. Vacios Satisfactorios y Baja Estabilidad

Una baja Estabilidad es cuando los huecos y la gradación de los agregados son

satisfactorios, pueden indicar algunas deficiencias en el agregado.


97

d. Muchos Huecos y Estabilidad Satisfactoria

Muchos huecos frecuentemente son asociados con una alta permeabilidad. Una

alta permeabilidad por permitir circulación de aire y agua a través del pavimento,

puede causar endurecimiento prematuro del asfalto. Aunque la Estabilidad es

satisfactoria, se tendrá que hacer ajustes para reducir los huecos. Esto

generalmente se logra aumentando el contenido de filler o relleno mineral de la

mezcla. En algunos caso, sin embargo, puede ser necesario seleccionar o

combinar agregados de tal forma que tenga una granulometría lo más cercana

posible a la curva granulométrica de mayor densidad.

e. Muchos Huecos y Estabilidad Baja

Los huecos o vacios se pueden reducir de la manera recomendada en el inciso

anterior. Al reducir los vacios, mejorara la Estabilidad.

Cálculos:


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EVALUACION

1.- ¿Cómo se obtiene el asfalto? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.- Mencione las fuentes para la obtención del asfalto ____________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.- ¿Cómo se clasifican las fuentes naturales del asfalto? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.- Menciones los tres usos principales que se le da al asfalto ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.- ¿Cómo se clasifican los asfaltos para pavimentación? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.- ¿Cómo se clasifican los asfaltos líquidos rebajados? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7.- Menciones los cuatro sistemas en que se clasifican los cementos asfálticos ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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B I B L I O G R A F I A

Especificaciones o Normas de Referencia de la ASTM (American Society for Testing and Materials – Sociedad Americana para Pruebas y Materiales) y de la AASHTO (American Association of State and Highway Transportation Officials - Asociación Americana de Oficiales de Autopista Estatal y Transportación).

Manual Laboratorio Transporte II

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