ensayos para pavimentos asfalticos
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8/16/2019 Ensayos Para Pavimentos Asfalticos
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ENSAYOS PARA PAVIMENTOS ASFALTICOS
ENSAYO MARSHALL
El Ensayo Marshall sirve para el diseño de mezclas para pavimentos asfalticos, fue formulado por
Bruce Marshall, determina valores de estabilidad y deformabilidad de los pavimentos asfálticos. El
ensayo se puede emplear tanto para el proyecto de mezclas en el laboratorio como para el control en
obra de las mismas.
El método original únicamente es aplicable a mezclas asfálticas en caliente para pavimentacin, !ue
contengan agregados con un tamaño má"imo de #$ mm %&'( o menor. El método Marshall
modificado se desarroll para tamaños má"imos arriba de )* mm %&.$'(, y está pensado para diseño
en laboratorio y control en campo de mezclas asfálticas en caliente, con graduacin densa. +ebido a
!ue la prueba de estabilidad es de naturaleza emprica, la importancia de los resultados en términos
de estimar el comportamiento en campo se pierde cuando se realizan modificaciones a los
procedimientos estándar.
El procedimiento consiste en la fabricacin de probetas cilndricas de &-&. mm %/0( de diámetro y
).$ mm %#10( de altura, preparadas como se describe en esta norma, rompiéndolas posteriormenteen la prensa Marshall y determinando su estabilidad y deformacin. 2i se desean conocer los
porcenta3es de vacos de las mezclas as fabricadas, se determinarán previamente las gravedades
especficas de los materiales empleados y de las probetas compactadas, antes del ensayo de rotura,
de acuerdo con las normas correspondientes.
El procedimiento se inicia con la preparacin de probetas de ensayo, para lo cual los materiales
propuestos deben cumplir con las especificaciones de granulometra y demás, fi3adas para el
proyecto. 4demás, se deberá determinar previamente la gravedad especfica bul5 de los agregados,
as como la gravedad especfica del asfalto, y se deberá efectuar un análisis de +ensidad 6acos de
las probetas compactadas.
7ara determinar el contenido ptimo de asfalto para una gradacin de agregados dada o preparada,
se deberá elaborar una serie de probetas con distintos porcenta3es de asfalto, de tal manera !ue al
graficar los diferentes valores obtenidos después de ser ensayadas, permitan determinar ese valor
0ptimo0.
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ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA
El ensayo de traccin indirecta, destaca por ser un método simple y representativo, !ue permite
imitar la respuesta de un pavimento fle"ible y obtener la carga má"ima !ue aguanta una mezcla
antes de romper.
8asta &9$ solo se utilizaba para determinar la resistencia a traccin indirecta, pero desde entonces
se ha ido profundizando en su estudio llegando a ser un ensayo con grandes perspectivas de futuro.
Estados :nidos destaca como pionero en el avance de su estudio en la década de los 9-, donde se
realizan un gran número de investigaciones. 4ctualmente es un ensayo ampliamente utilizado paramedir la resistencia a traccin de las mezclas bituminosas, además en un procedimiento muy simple
y está especificado en la norma M;< E $-/=#--- >esistencia de mezclas bituminosas empleando el
aparato Marshall.
Este ensayo consiste en someter a compresin diametral una probeta cilndrica, igual a la definida en
el ensayo Marshall, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos lneas o generatrices
opuestas hasta alcanzar la rotura %figura #.&(.
Esta configuracin de carga provoca un esfuerzo de traccin relativamente uniforme en todo el
diámetro del plano de carga vertical, y esta traccin es la !ue agota la probeta y desencadena la
rotura en el plano diametral.
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?a imagen de la iz!uierda muestra la posicin del espécimen en la prensa ?ottman. ?a imagen de la
derecha muestra la fractura de la probeta después del ensayo.
?a probeta es cargada a compresin según un plano diametral vertical de la misma. 7ara poder
cargar la probeta a compresin en un plano diametral vertical, se re!uiere un dispositivo de su3ecin
de la probeta a través del cual se materialice dicho plano de carga.
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ENSAYOS PARA ASFALTOS CORTAOS
?os asfaltos diluidos se clasifican según su tipo y grado. ?os tipos, >
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El ob3etivo y significado del ensayo de punto de inflamacin son los mismos !ue los ya vistos para
el cemento asfáltico. En los materiales 2< se usa el Hvaso
abierto de
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Este ensayo consiste en calentar una muestra de asfalto diluido 2< entre #/9 y#-< %/*- a
$--F( y mantener esta temperatura hasta !ue alcance una penetracin de &--. 2e determina la
cantidad de asfalto residual !ue !ued, pesándola. 2e le hace luego un ensayo de ductilidad a
#$< %@@F(, como el descripto para cementos asfálticos.
ENSAYO DE AGUA
?os materiales asfálticos, e"cepto las emulsiones, no deben tener nada de agua, o casi nada, principalmente por!ue produce espuma cuando se calienta el material, lo !ue es riesgoso. 7ara
determinar la cantidad de agua, si la hay, en los asfaltos diluidos, se vuelca un determinado volumen
de asfalto en una retorta de vidrio o metal y se lo mezcla perfectamente con nafta de alto punto de
ebullicin o con "ilol. 2e adiciona a la retorta un condensador de reflu3o !ue descarga en
un colector graduado. 4l calentarlo, si hay agua, se 3unta en el colector. 2e calcula el porcenta3e de
agua por volumen.
ENSAYOS PARA EM!LSIONES ASFALTICAS
+ebido a la variedad de usos de las emulsiones asfálticas, se las fabrica con distintas viscosidaddesde cemento asfáltico base y diferentes roturas. 4428;G y 42;M adoptaron especificaciones
para emulsiones asfálticas catinicas y amnicas. 8ay tres tipos normalizados de anionicasJ rotura
rápida %E2(, rotura media %M2( y rotura lenta %22(. 7ara las catinicas se dispone de los mismos
tipos designados como
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ENSAYO DE SEDIMENTACIÓN
El ensayo de sedimentacin detecta la tendencia de las partculas de asfalto
a Hperder la estabilidad0 durante el almacenamiento de la emulsin. ?e da
al usuario un elemento de proteccin contra la separacin del asfalto y el
agua en emulsiones asfálticas inestables, !ue deben ser almacenadas por un
cierto tiempo.
2e colocan dos muestras de $-- ml en sendos tubos de vidrio graduados y
se los de3a descansar tapados, por $ das. ?uego se toman pe!ueñas
muestras de la parte superior e inferior de cada tubo, se coloca cada
muestra en un frasco y se las pesa. 2e las calienta hasta !ue se evapora el
agua y se pesa el residuo. ?os pesos obtenidos permiten determinar la
diferencia, si la hay, entre el contenido de cemento asfáltico de la parte superior y el de la parte
inferior, proveyendo as una medida del asentamiento.
ENSAYO DE ESTABILIDAD PARA ALMACENAMIENTOEl ensayo de estabilidad para almacenamiento permite hacer determinaciones de estabilidad en un
tiempo relativamente corto. 7uede ser usado en lugar del ensayo de asentamiento, !ue dura $ das.
2e colocan dos muestras de $-- ml en sendos tubos de vidrio graduados. 2e los tapa y se los de3a
descansar por #/ horas. 2e toman muestras de $- g dé la parte superior e inferior de cada tubo, se las
coloca en frascos, se las revuelve y se pesan. 2e calientan en un horno para evaporar el agua y se
pesan los residuos. 2e puede determinar entonces el porcenta3e promedio de residuos en la porcin
superior y en la inferior de la muestra. ?a diferencia entre ambos porcenta3es de residuos es la
estabilidad de almacenamiento.
ENSAYO DE CLASIFICACIÓN
El ensayo de clasificacin es un procedimiento !ue sirve para distinguir las emulsiones asfálticas
catinicas de rotura de rápida de otras emulsiones, a través de su falla para recubrir una mezcla de
arena y cemento.
2e mezcla en una bande3a una muestra de arena de GttaLa, de /& g, secada al aire, con / g de
cemento 7ortland ;ipo . 4 esta mezcla se le agrega una muestra de )$ g de la emulsin asfáltica,
mezclándolas cuidadosamente por # &A# minutos. 2e saca cual!uier e"ceso de emulsin y se coloca
una porcin de la mezcla en un papel absorbente para hacerle un e"amen visual. 2i el área no
recubierta de las partculas de arena es mucho mayor !ue el área cubierta, se considera !ue es unaemulsin catinica de rotura rápida.
ENSAYO DE DESEMULSIÓN
El cloruro de calcio hace coagular o flocular a las partculas microscpicas presentes en las
emulsiones asfálticas aninicas. 7ara hacer el ensayo, se mezcla cuidadosamente una muestra de
&-- g con una solucin de cloruro de calcio, se la vuelca sobre un tamiz de &,/- mm %N &/( y se la
lava. ?a cantidad de residuo asfáltico retenido nos da el grado de coalescencia.
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En una emulsin asfáltica aninica de rotura rápida se re!uiere un alto grado de desemulsin por!ue
debe romperse inmediatamente en contacto con la superficie del agregado. 7or lo tanto para
determinar esta propiedad, en estos productos, se usa una solucin de cloruro de calcio muy débil.
?os grados de rotura lenta se usan en mezclas con contenido de agregados finos o en otras
aplicaciones en las !ue no es deseable la coalescencia rápida de las partculas de asfalto. 7or lo
tanto, para controlar el grado de asentamiento en estos productos se usa el ensayo de mezcla concemento en lugar del de desemulsin.
ENSAYO DE MEZCLA CON CEMENTO
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ENSAYO DE TAMIZ
El ensayo de tamiz complementa al de sedimentacin y tiene, en cierta forma, un propsito similar.
2e utiliza para determinar cuantitativamente el porcenta3e de cemento asfáltico !ue forma glbulos
relativamente grandes, grumos o fibras !ue pueden obstruir los e!uipos y formar recubrimientos de
asfalto no uniformes sobre las partculas del agregado. El ensayo de sedimentacin puede no
detectar esta falta de uniformidad, ya !ue tiene valor slo cuando hay una diferencia suficiente entre
los pesos especficos del asfalto y del agua !ue permita la sedimentacin. En el ensayo de tamiz, sevierte &--- g de emulsin asfáltica sobre un tamiz de*$- u %N #-(. ;ratándose de emulsiones
aninicas se en3uagan el tamiz y el asfalto retenido con una solucin suave de oleato de sodio, y con
agua destilada en caso de emulsiones catinicas. ?uego se secan el tamiz y el asfalto en un horno y
se determina la cantidad relativa de asfalto retenido en el tamiz.
ENSAYO DE DESTILACIÓN
El ensayo de destilacin sirve para determinar la proporcin
relativa de cemento asfáltico y agua presentes en la emulsin
asfáltica. ;ambién permite obtener informacin sobre la cantidadde destilado de petrleo, contenido en algunas clases de emulsin
asfáltica.
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PLANTAS E ASFALTO
:na planta de asfalto es un con3unto de e!uipos mecánicos y electrnicos en donde los agregadosson combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en
caliente %a grandes temperaturas(, !ue debe cumplir con ciertas especificaciones y !ue se utilizan
para la construccin de superficies de rodamiento.
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CLASIFICACION DE LAS PLANTAS ASFALTICAS:
PLANTAS DE TIPO CONTINUO: 2on de caractersticas más simples, adecuadas especialmente
para concretos asfálticos a los !ue no se les e"i3a especificaciones de gran rigidez.
El proceso de elaboracion en este sistema, consiste en los siguientes pasosJ
+osificacion de agregados, homogeneizacion, secado, inyeccion de asfalto, mezclado, elevacion,
almacenamiento y carga a camion. +e lo descrito en este proceso todo es continuo hasta antes de la
carga al camion !ue depende de condiciones especiales del tendido de carpeta, como puede serI
temperatura ambiente, distancia de acarreo, facilidad de colocacion, numero de camiones
disponibles, etc. ?a dosificacion de los agreagados y el asfalto es basica, dado !ue no hay manera de
dosificarlo por unidad de peso directamente, sino por flu3o de material, siendo este el tema a
desarrollar de operacin de plantas de produccion continua.
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Es importante contar con agregados y asfalto !ue cumplan con todas las especificaciones, asi como
con una planta calibrada según el diseño de la mezcla asfaltica, esto es un re!uisito indispensable
para elaborar concretos asfalticos satisfactorios en lo !ue respecta a produccion, pero no hay !ue
perder de vista !ue la colocacion es determinante para conseguir un comportamiento adecuado de la
mezcla aplicada, es decir, todo el traba3o realizado hasta la produccion se puede perder por una
inadecuada colocacion, siendo este un tema e"tenso fuera del alcance de traba3o.
PLANTAS DE TIPO DISCONTINUO O DE DOSIFICACIONJ 2uelen utilizarse en la
produccin de asfaltos de gran rigidez. ?a diferencia esencial entre ambas variantes reside en la
má!uina amasadora %mezclador(, por lo !ue e"teriormente, la instalacin no ofrece caractersticas
determinantes.
En este proceso los agregados son combinados, calentados, secados, proporcionados, y mezclados
con el cemento asfaltico para producir una mezcla asfaltica en caliente. :na planta puede ser
pe!ueña o grande, dependiendo de la calidad de la mezcla asfaltica !ue este produciendo. ;ambien
puede ser estacionaria o portatil.
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?os agregados son alimentados, en cantidades controladas, seguidamente pasados por un tambor en
donde son secados y calentados, despues, los agregados pasan por una unidad de cribado, la cual
separa el material en fracciones de diferentes tamaños y lo deposita en tolvas para su almacena3e
caliente. ?uego, los agregados y el relleno mineral %cuando este es usado( son pesados, en
cantidades controladas, combinados con el asfalto y mezclados en su totalidad para formar una
carga. ?a mezcla es luego cargada en los camiones y transportada al lugar de pavimentacion.
PLANTA ESTACIONARIA O FIJA: Es la !ue se encuentra instalada o situada en un lugar
permanentemente.
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PLANTAS PORTATILES O MOVILES: Esta planta puede ser fácilmente desmantelada y movida
por ferrocarril o carretera, para posteriormente volverla a instalar con un mnimo de tiempo y
energa, es decir !ue puede ser transportada de una obra a otra.
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