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M
CRelaciones volumtricas de una mezcla
asfltica para pavimentacin utilizando
un diagrama de fase
Laboratorio de Infraestructura
2013
Dr. Horacio Delgado Alamilla
Instituto Mexicano del Transporte
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M
C
Terminologa
Densidad especfica de la mezcla compactada Densidad especfica mxima
Contenido vacios de aire Densidad especfica efectiva del agregado Vacos en el agregado mineral, VAM Vacos llenos de asfalto, VFA
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C
Densidad especfica de la mezcla
compactada Ligante y agregados
mezclados y compactados
Masa Agr. Y CAVol. agr., CA, aire
Gmb =
-
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M
C
Ensayes
Mezcla de asfalto y agregado
Compactacin de la muestra
Masa de la muestra seca
Masa sumergida
Masa Saturada Superficialmente Seca, SSS
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M
C
Ensayes
Obtencin de la masa dela muestra compactada
seca
Obtencin de la Masade la muestra SSS
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M
C
Clculos
Gmb = A / ( B - C )
donde:A = masa de la probeta secaB = masa de la probeta SSSC = masa de la probeta sumergida
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M
C
Mxima Densidad Especfica
Si no hubiera aireMasa Agr y CA
Vol. Agr y CAGmm =
-
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M
C
Ensayes
Mezcla Asfalto y Agregado
Masa al aire
Masa sumergida
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M
C
Ensayes
Mezcla Suelta
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M
C
Ensayes
BombaVaco
Manmetro
residualRecipiente metlicoCon tapa
Mesa vibradora
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M
C
Clculos
Gmm = A / ( A - C )
donde:A = masa muestra seca
C = masa muestra sumergida
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M
C
Contenido de aire
GmbGmm
Cont. Aire = ( 1 - ) 100
Masa Agr + CAVol Agr, Ca, Aire
Masa Agr + CAVol. Agr, Ca
=Vol. Agr, CA
Vol. Agr, CA, Aire
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M
C
Ejemplo
Contenido de aire:
Gmb = 2.222 Gmm = 2.423
( 1 (2.222 / 2.423 ) 100 = 8.3 %
-
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M
C
Volumen efectivo = volumen agregado slido + volumen de vacos nollenos con asfalto
Gse =Masa, seca
Densidad Especfica Efectiva
Volumen efectivo
Asfalto absorbido
Vol. Vacos permeablesal agua, no llenos con asfalto
Vacos superficiales
PartculaSlida
Agregado
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M
C
Densidad especfica efectiva
Gse es una propiedad del agregado
Gse
=100 - P b
100 - P bGmm Gb
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M
C
Ejemplo
Mezcla con 5 % de cemento asfltico Gmm = 2.535 Gb = 1.03
(100 - 5)
100 - 52.535 1.03
Gse == 2. 770
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M
C
Vacos en Agregado Mineral
VAM es un indicador del espesor de lapelcula en la superficie del agregado
VAM = 100 - Gmb PsGsb
-
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M
C
Ejemplo
Dados G mb = 2.455, P s = 95%, y G sb = 2.703
VAM = 100 -(2.455) (95)
2.703= 13.7
-
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M
C
Vacios llenos de asfalto
VFA es el porcentaje de VAM lleno concemento asfltico
VFA = 100 x VAM - Va
VAM
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M
C
Porcentaje de ligante absorbido
Pba es el porcentaje de ligante absorbidopor masa de agregado
Pba = 100 (Gse - Gsb
Gsb Gse) Gb
-
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M
C
Contenido de Asfalto Efectivo
El contenido de asfalto efectivo es el contenido total deasfalto, menos el porcentaje absorbido.
(basado en la masa total de la mezcla).
Pbe = Pb -Pba
100
Ps
-
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M
CGG mbmb = 2.329= 2.329
aireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
PP bb = 5%= 5% porpor mezclamezcla
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf Asf absorbidoabsorbido
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
1.0001.000
-
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M
C
GG mbmb = 2.329= 2.329
aireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
PP bb = 5%= 5% porpor mezclamezcla
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf Asf absorbidoabsorbido
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
1.0001.000
MM aa = 0= 0
MM mm = 1.0 x 2.329 x 1.0 = 2.329= 1.0 x 2.329 x 1.0 = 2.329
M =M = V xV x G x 1.000G x 1.000M =M = V xV x G x 1.000G x 1.000
-
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M
C
GG mbmb = 2.329= 2.329
airair
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
PP bb = 5%= 5% porpor mezclamezcla
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf Asf absorbidoabsorbido
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
1.0001.000
00
2.3292.329
0.1160.116MM bb = 0.05 x 2.329 == 0.05 x 2.329 =
MM ss = 2.329= 2.329 -- 0.116 = 2.2130.116 = 2.213
-
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M
Caireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
00
0.1160.116
2.2132.213
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASS (g)MASS (g)
0.8180.818
V =V =MM
G x 1.000G x 1.000V =V =MM
G x 1.000G x 1.000MM
G x 1.000G x 1.000
VV sese == 2.2132.213 = 0.810= 0.8102.731x 1.02.731x 1.0
VV sese == 2.2132.213 = 0.810= 0.8102.731x 1.02.731x 1.0
0.8100.810
VV sbsb == 2.2132.213 = 0.818= 0.8182.705x 1.02.705x 1.0
VV sbsb == 2.2132.213 = 0.818= 0.8182.705x 1.02.705x 1.0
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M
Caireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf Asf .. absorbidoabsorbido2.3292.3291.0001.000
00
0.1160.116
2.2132.213
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
0.8180.818
0.0760.076
0.1060.1060.1140.114
0.8100.810
0.0080.008
VVbebe = 0.114= 0.114 -- 0.008 = 0.1060.008 = 0.106
VV aa = 1.000= 1.000 -- 0.1140.114 -- 0.810 = 0.0760.810 = 0.076
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M
Caireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
00
0.1080.108
0.0080.008
0.1160.116
2.2132.213
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
0.8180.818
0.0760.076
0.1060.1060.1140.114
0.8100.810
0.0080.008
M =M = V xV x G x 1.000G x 1.000M =M = V xV x G x 1.000G x 1.000 MM bebe = 0.106 x 1.015 x 1.000 = 0.108= 0.106 x 1.015 x 1.000 = 0.108
MM baba = 0.116= 0.116 -- 0.108 = 0.0080.108 = 0.008
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M
Caireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
00
0.1080.108
0.0080.008
0.1160.116
2.2132.213
0.1820.182
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
0.8180.818
0.0760.076
0.1060.1060.1140.114
0.8100.810
0.0080.008
VAM = VVAM = V bebe + V+ V aa = ( 0.106 + 0.076 ) x 100 = 18.2 %= ( 0.106 + 0.076 ) x 100 = 18.2 %
Cont.Cont. AireAire = 0.076 x 100 = 7.6 %= 0.076 x 100 = 7.6 %
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M
Caireaire
asfaltoasfaltoGG bb = 1.015= 1.015
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf.absorbidoAsf.absorbido2.3292.3291.0001.000
00
0.1080.108
0.0080.008
0.1160.116
2.2132.213
0.1820.182
VOL (cmVOL (cm 33 )) MASA (g)MASA (g)
0.8180.818
0.0760.076
0.1060.1060.1140.114
0.8100.810
0.0080.008
ContenidoContenido dede AireAire = 7.6 %= 7.6 %VAM = 18.2 %VAM = 18.2 %VFA = ( 0.106 / 0.182 ) x 100 = 58.2 %VFA = ( 0.106 / 0.182 ) x 100 = 58.2 %
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Caireaireasfaltoasfalto
GG bb = 1.015= 1.015
agregadoagregadoGG sbsb = 2.705= 2.705GG sese = 2.731= 2.731
Asf.absorbidoAsf.absorbido 2.3292.3291.0001.000
00
0.1080.108
0.0080.008
0.1160.116
2.2132.213
0.1820.182
VOL (cmVOL (cm 33 ))MASA (g)MASA (g)
0.8180.818
0.0760.076
0.1060.1060.1140.114
0.8100.810
0.0080.008
ContenidoContenido dede aireaire = 7.6 %= 7.6 % ContCont Asf Asf EfectEfect = ( 0.108 / 2.329 ) x 100 = 4.6 %= ( 0.108 / 2.329 ) x 100 = 4.6 %VAM = 18.2 %VAM = 18.2 %VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %
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Relaciones volumtricas de una mezclaasfltica para pavimentacin utilizando
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