capítulo 1-7 - asfaltos y mezclas asf

Pavimentos – Materiales, Construcción y Diseño

Rondón Quintana, Hugo A. (2015) 1

CAPÍTULOS 1-2. ASFALTOS Y MEZCLAS

ASFÁLTICAS

Hugo Alexander Rondón Quintana

Ingeniero Civil, M. Sc., Ph. D.

Profesor Asociado y Emérito

Fac. Medio Ambiente y Rec. Naturales

U. Distrital Francisco José de Caldas



Algunos asfaltos:

– Cemento asfáltico.

– Emulsiones asfálticas.

– Asfaltos rebajados.

– Asfaltos modificados y multigrados.

– Asfaltos espumados.

– Crudos pesados.

– Asfaltitas o asfaltos naturales.



Cemento asfáltico (INV. 410–13)

– Los cementos asfálticos se designan por las letras CA o AC (Asphalt Cement).

– Utilizado para la fabricación de mezclas asfálticas en caliente.

– Se clasifican por medio de su penetración, viscosidad o a través del grado de funcionamiento (PG por sus siglas en inglés).

– En Colombia, se identifican por intervalos de penetración en décimas de mm/10 (INV. E-706-07):

• CA 10-20

• CA 20-40

• CA 40-50

• CA 60-70

• CA 80-100

• CA 120-150

• CA 200-300

Penetrómetro

En Colombia



Clasificación del CA por viscosidad.

Especificación Tipo de CA

AASHTO M 226 y ASTM D

3381

CA-2.5 CA-5 CA-10 CA-20 CA-30 CA-40

AR-10 AR-20 AR-40 AR-80 AR-120 AR-160

Para enteder la tabla: CA 5 y CA 40 corresponden a una viscosidad de 500 ± 100 y

4000 ± 800 poise respectivamente medidos a una temperatura de 60°C. AR (por

sus siglas en inglés) significa CA envejecido en horno de película delgada rotatorio

(RTFOT por sus siglas en inglés).

– El CA 80-100 (mínimo PG 58-22) es utilizado por lo general en zonas con temperaturas medias anuales promedio (TMAP) inferiores a los 24°C, y los CA 60-70 y CA 40-50 (mínimo PG 64-22) para temperaturas superiores a 24°C.

– Con respecto al nivel de tránsito, por lo general se recomienda, para el caso de altos volúmenes de tránsito, utilizar CA 60-70 o CA 40-50 para fabricar mezclas en caliente.



Comparación del CA clasificado por penetración y viscosidad.



Compactación

Mezclado

Viscosidad de compactación:

140±15 SSF=280 cp

Viscosidad de mezclado:

85±15 SSF=170 cp

Viscosímetro rotacional

Mezcla asfáltica densa en caliente

convencional



Curva de viscosidad CA 60-70 de Barrancabermeja.



Unidades de viscosidad

Viscosidad Saybolt Universal: segundos Saybolt Universal (SSU).

Viscosidad Saybolt Furol (aceites, derivados petróleo): seg. Saybolt Furol (SSF)

Viscosidad cinemática: 1 cm2/s = stoke (st)

Viscosidad dinámica o absoluta: 1 cPoise (cP) = mPa-s.

1 Poise = 0.1 Pa-s.

Conversiones entre unidades: INV. 719-13


Rondón Quintana, Hugo A. (2015) 9 Requisitos de calidad de CA (INVIAS, 2013, art. 410)

Ensayo Método Unidad CA 40-50 CA 60-70 CA 80-100

Ensayos sobre el asfalto original (sin someter a procesos de envejecimiento)

Penetración (25°C, 100 g, 5 s) ASTM D-5 0.1 mm 40-50 60-70 80-100

Punto de ablandamiento ASTM D-36-95 ° C 52 - 58 48 - 54 45 - 52

Índice de penetración NLT 181 - -1.2 a +0.6 -1.2 a +0.6 -1.2 a +0.6

Viscosidad absoluta (60°C) ASTM D-4402 P 2000 mín. 1500 mín. 1000 mín.

Ductilidad (25°C, 5cm/min) ASTM D-113 cm 80 mín. 100 mín. 100 mín.

Solubilidad en Tricloroetileno ASTM D-2042 % 99 mín. 99 mín. 99 mín.

Contenido de agua ASTM D-95 % 0.2 máx. 0.2 máx. 0.2 máx.

Punto de inflamación ASTM D-92 °C 240 mín. 230 mín. 230 mín.

Contenido de parafinas UNE-EN-12606 % 3 máx. 3 máx. 3 máx.

Pruebas sobre el residuo después de ensayo de película delgada en horno rotatorio (RTFOT)

Pérdida de masa ASTM D-2872 % 0.8 máx. 0.8 máx. 1.0 máx.

Penetración al residuo en % de

la penetración original ASTM D-5 % 55 mín. 50 mín. 46 mín.

Incremento en el punto de

ablandamiento ASTM D 36-95 °C 8 máx. 9 máx. 9 máx.

Índice de envejecimiento

(relación de viscosidad a 60°C

después y antes de RTFOT)

ASTM D-4402 °C 4 máx. 4 máx. 4 máx.

INVIAS (2013)


Rondón Quintana, Hugo A. (2015) 10 Requisitos de calidad de CA (IDU, 2011; art. 200)

Ensayo Método Unidad CA 40-50 CA 60-70 CA 80-100

Ensayos sobre el asfalto original (sin someter a procesos de envejecimiento)

Penetración (25°C, 100 g, 5 s) ASTM D-5 0.1 mm 40-50 60-70 80-100

Punto de ablandamiento ASTM D-36-95 ° C 49-59 45-55 42-52

Índice de penetración NLT 181 - -1.0 a +1.0 -1.0 a +1.0 -1.0 a +1.0

Viscosidad absoluta (60°C) ASTM D-4402 Pa-s 200-400 150-300 100-200

Viscosidad absoluta (135°C) ASTM D-4402 Pa-s 0.27-0.65 0.22-0.45 0.15-0.40

Ductilidad (25°C, 5cm/min) ASTM D-113 cm 100 mín. 100 mín. 100 mín.

Solubilidad en Tricloroetileno ASTM D-2042 % 99 mín. 99 mín. 99 mín.

Contenido de parafinas UNE-EN-12606 % 3 máx. 3 máx. 3 máx.

Punto de ignición ASTM D-92 °C 232 mín. 232 mín. 232 mín.

Pruebas sobre el residuo después de ensayo de película delgada en horno rotatorio (RTFOT)

Pérdida de masa ASTM D-2872 % 1.0 máx. 1.0 máx. 1.0 máx.

Penetración al residuo en % de

la penetración original ASTM D-5 % 58 mín. 54 mín. 50 mín.

Incremento en el punto de

ablandamiento ASTM D 36-95 °C 9 máx. 9 máx. 9 máx.

Índice de envejecimiento

(relación de viscosidad a 60°C

después y antes de RTFOT)

ASTM D-4402 °C 5 máx. 5 máx. 5 máx.

IDU (2011)



penTi: penetración a la temperatura Ti [0.1mm]

P: penetración a 25ºC [0.1 mm]

PA: punto de ablandamiento [ºC]

1 2

1 2

20 500

1 50

log log

AIP

A

penT penTA

T T

2007

120log50

1952log50020

INVIAS

PPA

PPAIP



Aparato de Anillo y Bola Ductilímetro Copa Abierta de Cleveland



Horno RTFOT PAV

Equipos para envejecer asfaltos a corto y largo plazo.



Métodos directos a altas temperaturas: viscosímetros capilares.

A bajas temperaturas: viscosímetro de cono y plato, microviscosímetro de placas deslizantes,

reómetro espectómetro mecánico (RMS).

Nomograma de Van der Poel (Shell, 1978) para el calculo de la rigidez del cemento asfáltico



Calculo de la rigidez del cemento asfáltico (Sb) en MPa

c

h

mixBRb

tF

V

Lt

IPenTTtS

2

1

10

exp10157.1

004.0

5

&

368.07

t es el tiempo de aplicación de la carga en segundos, IPen es el Índice de

Penetración del asfalto, TR&B es la temperatura del punto de ablandamiento

(anillo y bola) del asfalto en °C y Tmix es la temperatura de la mezcla en °C. L

es la longitud de contacto de la llanta con el pavimento (generalmente es de 30

cm), V es la velocidad del vehículo en cm/s, h es la profundidad en cm a la cual

se estima el t y F es la frecuencia de carga en Hz (Lin, 1989, 1989a).



Propiedades reológicas empleando Reómetro Dinámico de Corte (DSR

por sus siglas en inglés) (INV. E-750-07, AASHTO T 315-05).

DSR de la Pontificia Universidad

Javeriana

http://pavementinteractive.org/index.php?title=Image:Wsdot_dsr_samples.jpg



T

(°C)

Frecuencia

(rad/s)

d

(°)

G*

(Pa)

|G*| / sen d

(kPa)

|G*| · sen d

(kPa)

Viscosidad

(Pa·s)

CA 60-70 de Apiay sin envejecer

58 10 78 4808,3 4,9240 4,6951 469,500

64 10 81 1992,0 2,0186 1,9665 196,650

70 10 84 845,0 0,8490 0,8404 84,037

CA 60-70 de Apiay envejecido en RTFOT

52 10 72 8627 9,096 8,1811 818,11

58 10 75 3984 4,117 3,8549 385,49

64 10 79 1782 1,816 1,7480 174,80

CA 60-70 de Apiay envejecido en RTFOT + PAV

16 10 34 13095000 23340 7347,4 734740

19 10 35 9566600 16657 5494,3 549430

22 10 36 7083900 11952 4198,6 419860

Caracterización reológica del CA 60-70 de Apiay



5.131/5.141 PEAPI

API: American Petroleum Institute

PE: peso específico del crudo

Arenas (2006)



Estructura fisicoquímica del asfalto, esquema coloidal de Pfeifer

Asfaltenos (A): rigidez.

Resinas: (R) características cementantes, adherencia.

Aceites: manejabilidad y protección al envejecimiento.

Los aromáticos (Ar) actúan como medio de dispersión de los asfaltenos.

Saturados (S).

Arenas (2006)



Estructura fisicoquímica del asfalto, esquema coloidal de Pfeifer

S

Ar

A

RIS

RAr

ASIC

,

Índice de Estabilidad Coloidal-IC e Índice de Solubilidad-IS. Sol

(ligante blando con pocos asfaltenos, típico de ligantes no

envejecidos), sol-gel (estado apropiado del ligante en mezclas

asfálticas) y gel (ligante rígido, tiene baja capacidad cohesiva y no

garantiza la durabilidad de la mezcla asfáltica). IS<4 = gel, 4≤IS≤9 =

sol-gel e IS>9 = sol. Para un buen desempeño se recomienda IC≤0.6.

Arenas (2006)



Cemento asfáltico (CA) modificado

– CA + aditivo.

– Polímeros: Termoplásticos y Termoendurecibles.

– Termoplásticos: Elastómeros y Plastómeros.

– Modificación: vía húmeda y seca.

– Bogotá D.C.: producción diaria aprox. de 600 ton.

de basuras (10% aprox. son plásticos).

dbms.thailand.com, blogdiego10m.wordpress.com, rainforestradio.com, ecologismo.com, ve.kalipedia.com, solostocks.com



Cemento asfáltico (CA) modificado

– Algunos elastómeros: SBS, SBR,

grano triturado de llanta, látex, caucho

natural. Incrementan la respuesta elástica.

– Algunos plastómeros: polietileno, poliestireno,

Polipropileno, PVC. Rigidizan.

– Diseño de cementos asfálticos modificados, por ejemplo con Gcr, se reporta que la viscosidad medida a 163°C de la mezcla ligante-aditivo debe estar entre 1.5 y 3.0 Pa-s.

dbms.thailand.com, blogdiego10m.wordpress.com, rainforestradio.com, ecologismo.com, ve.kalipedia.com, solostocks.com



Ensayo Método Unidad Tipo I Tipo IIa Tipo IIb Tipo III Tipo IV Tipo V

Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.

Penetración

(25°C, 100 g, 5 s)

INV. E-706

ASTM D-5 0.1 mm 55 70 55 70 55 70 55 70 80 130 15 40

Punto de

ablandamiento

INV. E-712

ASTM D 36-95 °C 58 - 58 - 58 - 65 - 60 - 65 -

Ductilidad (25°C,

5cm/min)

INV. E-702

ASTM D-113 cm - - 15 - 15 - 15 - 30 - - -

Recuperación

elástica por

torsión a 25°C

INV. E-727

NLT 329/91 % 15 - 40 - 40 - 70 - 70 - 15 -

Diferencia en el

punto de

ablandamiento

INV. E-712

ASTM D 36-95 °C - 5 - 5 - 5 - 5 - 5 - 5

Contenido de

agua

INV. E-704

ASTM D-95 % - 0.2 - 0.2 - 0.2 - 0.2 - 0.2 - 0.2

Punto de ignición INV. E-709

ASTM D-92 °C 230 - 230 - 230 - 230 - 230 - 230 -

Pérdida de masa INV. E-720,

ASTM D-2872 % - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 0.8

Penetración al

residuo en % de

la penetración

original

INV. E-706,

ASTM D-5 % 65 - 50 - 65 - 65 - 60 - 70 -

Incremento en

punto de

ablandamiento

INV. E-712,

ASTM D 36-95 °C - 10 - 10 - 10 - 10 - 10 - 10

Ductilidad al

residuo (25°C,

5cm/min)

INV. E-702,

ASTM D-113 cm - - 8 - 8 - 8 - 15 - - -



CA modificado tipo I: utiliza como modificador polímeros del tipo Etileno Vinil

Acetato (EVA) o Polietileno y se recomienda su utilización para la fabricación de

mezclas drenantes.

CA modificados II, III y IV utilizan copolímeros del tipo estirénico como

modificadores tales como el SBS. El tipo II se recomienda para la fabricación de

mezclas drenantes, discontinuas y de concreto asfáltico. El tipo III se recomienda

para la fabricación de mezclas discontinuas y de concreto asfáltico en zonas de

alta exigencia y el tipo IV para la fabricación de mezclas antirreflectivas como las

del tipo arena-asfalto o riegos en caliente para membranas de absorción de

esfuerzos.

CA modificado tipo V es un asfalto para la elaboración de mezclas de alto

módulo.

En Colombia se exige para todos los asfaltos modificados como mínimo PG 64-

22.



IDU, 2011



Proceso de fabricación del asfalto-caucho (vía húmeda). Tomado de

http://www.rubberizedasphalt.org/how.htm.

http://www.rubberizedasphalt.org/how.htm



El objetivo de la modificación de asfaltos es mejorar en la mezcla asfáltica:

Resistencia a la fisuración y susceptibilidad térmica.

Resistencia a la deformación permanente (ahuellamiento) bajo carga

cíclica y monotónica.

Rigidez.

Adherencia entre agregados pétreos.

Cohesividad.

Resistencia al envejecimiento.

Resistencia a la fatiga.



Emulsiones asfálticas (INV. 411–13)

– Son el producto de la adición de agua a un cemento asfáltico. – Es necesario incorporar un tercer componente denominado agente

emulsificante que puede ser arcilla coloidal, silicatos solubles o insolubles, jabón o aceites vegetales sulfatados.

– De acuerdo con la velocidad con que se produce el rompimiento (salida

del agua de la mezcla) se dividen en:

• Emulsión asfáltica de rompimiento rápido (RR)

• Emulsión asfáltica de rompimiento medio (RM)

• Emulsión asfáltica de rompimiento lento (RL)

– A las emulsiones catiónicas se les antepone la letra C y las aniónicas la letra A. Inertes positivos los calcáreos (A) y negativos los basaltos, granitos, etc. (C)

0, 1, 2, h (CA 60-70)

Emulsión modificada

INV. 415 - 13



Emulsiones asfálticas (INV. 411–13)

– El contenido de CA en volumen se encuentra entre 55-70%.

– El agente emulsificante es el que aporta la carga eléctrica a la

emulsión asfáltica.

– Emulsiones catiónicas tienen afinidad con agregados de origen

síliceo y los aniónicos con calizos.

– Ligante utilizado para la fabricación de mezclas asfálticas en frío,

sellante de fisuras y grietas en capas asfálticas y como riego de liga,

de curado, en negro, metapolvo e imprimante.

– Especificaciones ver artículo INV. 400.2.4-07.



Ensayo Unidad Norma de ensayo CRR-1 CRR-2 CRM

Mín Máx Mín Máx Mín Máx

Viscosidad

Saybolt Furol a 25°C s

INV. E-763

ASTM D 244-00 20 100 - - - -

Viscosidad

Saybolt Furol a 50°C s

INV. E-76

ASTM D 244-00 - - 100 400 50 450

Contenido de agua % INV. E-761, ASTM D 244-00 - 40 - 35 - 35

Estabilidad en

almacenamiento (24h) %

INV. E-764

ASTM D 244-00 - 1 - 1 - 1

Sedimentación a los 5

días %

INV. E-764

ASTM D 244-00 - 5 - 5 - 5

Destilación

Contenido de asfalto

residual

Contenido de aceite

% INV. E-762

ASTM D 244-00

60

-

-

3

65

-

-

3

65

-

-

12

Tamizado en No. 20 % INV. E-765, ASTM D 244 - 0.1 - 0.1 - 0.1

Rotura

Dioctilsulfosuccinato

sódico

%

INV. E-766

INV. E-770

ASTM D 244-00

40

-

-

-

40

-

-

-

-

-

-

-

Carga de partícula INV. E-767, ASTM D 244-00 + + + + + +

Ph INV. E-768, NLT 195-92 - 6 - 6 - 6

Recubrimiento del

agregado y

resistencia al

desplazamiento

Con agregado

INV. E-769

ASTM D 244-00 - - - - Buena -

Ensayos sobre el residuo después de película delgada INV. E-720-13

Penetración (25°C,

100g,5s), ARD/ARB mm/10 INV. E-706, ASTM D 5-97

60/

100

100/

250

60/

100 100/250 100 250

Ductilidad (25°C,

5cm/min) cm INV. E-702, ASTM D-113 40 - 40 - 40 -

Solubilidad en

tricloroetileno % INV. E-713, ASTM D 2042 97.5 - 97.5 - 97.5 -



Ensayo Unidad Norma de ensayo CRL-0 CRL-1 CRL-1h

Mín Máx. Mín Máx. Mín Máx

Viscosidad

Saybolt Furol a 25°C s INV. E-763, ASTM D 244-00 - 50 20 200 20 100

Viscosidad

Saybolt Furol a 50°C s INV. E-763, ASTM D 244-00 - - - - - -

Contenido de agua % INV. E-761, ASTM D 244-00 - 50 - 43 - 43

Estabilidad en almacenamiento en 24

horas % INV. E-764, ASTM D 244-00 - - - 1 - 1

Sedimentación a los 5 días % INV. E-764, ASTM D 244-00 - 10 - 5 - 5

Destilación

Contenido de asfalto residual

Contenido de aceite

% INV. E-762, ASTM D 244-00

40

10

-

20

57

-

-

-

57

-

-

0

Tamizado en tamiz No. 20 % INV. E-765, ASTM D 244 - 0.1 - 0.1 - 0.1

Rotura

Dioctilsulfosuccinato sódico

Mezcla con cemento

%

INV. E-766, ASTM D 244-00

INV. E-770, ASTM D 244-00

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2


pH INV. E-768, NLT 195-92 - 6 - 6 - 6

Recubrimiento del agregado y

resistencia al desplazamiento

Con agregado seco

Con agregado seco y acción del agua

Con agregado húmedo

Con agregado húmedo y acción del

agua

INV. E-769, ASTM D 244-00

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Penetración (25°C, 100g, 5s),

ARD/ARB mm/10 INV. E-706, ASTM D 5-97 200 300

60/

100

100/

250 60 100

Ductilidad (25°C, 5cm/min) cm INV. E-702, ASTM D-113 40 - 40 - 40 -

Solubilidad en tricloroetileno % INV. E-713, ASTM D 2042-01 97.5 - 97.5 - 97.5 -



Ensayo Unidad Norma de ensayo CRR-1m CRR-2m CRM-m

Mín Máx Mín Máx Mín Máx

Viscosidad

Saybolt Furol a 25°C s INV. E-763, ASTM D 244-00 - - - - - -

Viscosidad

Saybolt Furol a 50°C s INV. E-763, ASTM D 244-00 20 100 20 300 20 450

Contenido de agua en volumen % INV. E-761, ASTM D 244-00 - 40 - 35 - 35

Estabilidad en almacenamiento

en 24 horas % INV. E-764, ASTM D 244-00 - 1 - 1 - 1

Sedimentación a los 5 días % INV. E-764, ASTM D 244-00 - 5 - 5 - 5

Destilación

Contenido de asfalto residual

Contenido de disolventes

% INV. E-762, ASTM D 244-00 60

-

-

3

65

-

-

3

60

-

-

12

Tamizado en tamiz No. 20 % INV. E-765, ASTM D 244 - 0.1 - 0.1 - 0.1

Rotura

Dioctilsulfosuccinato sódico

Mezcla con cemento

%

INV. E-766, ASTM D 244-00

INV. E-770, ASTM D 244-00

40

-

-

-

40

-

-

-

-

-

-

-


Ph INV. E-768, NLT 195-92 - 6 - 6 - 6

Recubrimiento del agregado y

resistencia al desplazamiento INV. E-769, ASTM D 244-00 - Buena -

Ensayos sobre el residuo de destilación

Penetración (25°C ,100g,5s) mm/10 INV. E-706, ASTM D 5-97 60/

100

100/

250

60/

100

100/

250 100 250

Punto de ablandamiento °C INV. E-712, ASTM D-36-95 55

45

-

-

55

45

-

- 40 -

Ductilidad (25oC ,5cm/min) cm INV. E-702, ASTM D-113 10 - 10 - 10 -

Recuperación elástica por

torsión % INV. E-727, NLT 329-91 12 - 12 - 12 -



USOS DE LAS EMULSIONES COMO RIEGOS

Riego de liga (INV. 421–13, IDU 502-11)

Es la aplicación de un ligante asfáltico (RC-250, CRR-1, CRR-2, CRR-1m, CRR-2m) sobre una capa bituminosa previamente a la extensión sobre esta, de otra capa bituminosa.

Riego en negro (Fog seal)

Es la aplicación de un ligante asfáltico (CRR-1, CRR-2, CRL-1) sobre antiguos pavimentos asfálticos, cunetas, taludes, etc., con el fin de rejuvenecer y sellar pequeñas grietas y poros superficiales.



Riego de imprimación (INV. 420–13, IDU 500-11)

Aplicación de un ligante asfáltico sobre una superficie no bituminosa (p.e., base granular no ligada), con el fin de prepararla para recibir cualquier otro tratamiento asfáltico (CRL-0, CRL-1). Algunos aspectos a tener en cuenta:

– La base no ligada debe estar adecuadamente perfilada y compactada

antes de aplicar el riego.

– La superficie de la base debe encontrarse seca o levemente húmeda el material suelto debe ser barrido.

– La distribución del ligante se realiza utilizando un carrotanque irrigador.

– Solo se permite la circulación del tránsito cuando la superficie imprimada haya absorbido el ligante (por lo general ocurre en 24 horas) o 4 horas después de la aplicación sobre el agregado pétreo.

– La extensión del imprimante no se permite cuando la temperatura ambiente sea inferior a 5°C o durante lluvia o temor a que ésta ocurra



Imprimación (INV. 420–13)

–Es el riego de un producto asfáltico (emulsión o

asfalto líquido) que recubre la base.

–Funciones principales: Adherir la base a la

carpeta asfáltica e impermeabilizar.

–Se requiere el empleo de barredoras,

sopladoras mecánicas o escobas para limpiar

la superficie de la base.

–Para evitar exudación se debe rociar arena

limpia sobre la superficie y luego apisonarla con

un compactador de neumáticos. El exceso de

arena debe ser removido antes de la colocación

de la capa asfáltica.

–La temperatura de aplicación deberá ser tal,

que la viscosidad del producto asfáltico se

encuentre entre 5 sSF - 20 sSF. icc.ucv.cl/.../docencia/temariodeasfalto.htm

http://icc.ucv.cl/obrasviales/docencia/temariodeasfalto.htm



Riego antipolvo - “Metapolvos”

Consiste en la aplicación de un ligante asfáltico (CRR-1, CRL-1) sobre una superficie no tratada con el objeto de eliminar el polvo originado por la circulación de vehículos y la protección de la superficie del afirmado.

Riego de curado (INV. 422–13, IDU 504-11)

Es la aplicación de un ligante asfáltico (CRR-1) sobre una mezcla de tipo grava-cemento, o suelo cemento, de las empleadas como capa de base para carreteras con el fin de impedir o retardar la evaporación de agua de la mezcla en las primeras horas.

Riego de sellado (arena – asfalto) (IDU 506-11)

Es la aplicación de un ligante asfáltico (CRR-1, CRR-2) sobre una superficie de rodadura, seguida de la extensión y compactación de una capa de arena, agregado fino o polvo de trituración para sellar las fisuras, impermeabilizar y no permitir la salida de agregado.



Riego de liga (INV. 421–13)

– Es el riego de un producto asfáltico (emulsión convencional o modificada) que sirve para adherir dos mezclas asfálticas.

– Funciones principales: adherir la capa de

rodadura a la base asfáltica.

– Se requiere el empleo de barredoras, sopladoras mecánicas o escobas para limpiar la superficie de la base.

– Importante: por ningún motivo se permitirá la aplicación del riego de liga con regaderas, recipientes perforados, cepillos o cualquier otro dispositivo de aplicación manual por gravedad, que no garantice una aplicación completamente homogénea del riego de liga sobre la superficie por tratar.

– La temperatura de aplicación deberá ser tal,

que la viscosidad del producto asfáltico se encuentre entre 10 sSF - 40 sSF.



Asfaltos líquidos, rebajados o cut-back (INVIAS, Artículo 416-13)

– Se producen diluyendo cemento asfáltico en algún solvente del petróleo, generalmente gasolina o bencina.

– Se designan con las letras RC (asfaltos rebajados de curado rápido, solvente gasolina), MC (asfaltos rebajados de curado medio, solvente kerosene) y SC (asfaltos rebajados de curado lento, solvente aceites pesados de baja volatilidad), seguidas de un número que indica su viscosidad cinemática, medida en centistokes:

• RC-30

• RC-70

• RC-250

• RC-800

• RC-3000

– En Colombia ha disminuido su uso debido al incremento en los costos de los solventes, al alto grado de contaminación ambiental y manejo peligroso en obra.

MC-30, 70



Asfalto líquido para riego de imprimación – INVIAS (2013)



Asfalto natural tipo Gilsonita:

Conocidos como materiales endurecedores

de asfaltos.

Alto contenido de asfaltenos.

Puede conseguirse en forma de pellet.

Penetración típica a 25°C de 1-4 mm/10.

Gravedad específica de 1.4

Punto de ablandamiento de 93° C - 98° C.

Bajo contenido de carbón fijo y azufre.



Asfaltos espumados:

También denominados asfaltos

celulares.

Utilizados principalmente para

estabilización de granulares no tratados

o para fabricar mezclas en frio y

recicladas.

Consiste en adicionar agua fría (1% a

2% del peso del CA) y aire a presión,

en una “cámara de expansión”, a un

cemento asfáltico que se encuentra a

alta temperatura (160-180°C) con el fin

de espumarlo.

Cámara de expansión

(Thenoux y Jamet, 2002)

Desarrollado en 1956 por el Dr. Ladis H. Csanyi, (U. del Estado de Iowa, USA).



Mezclas asfálticas

– Mezcla elaborada a partir de partículas de agregados, cubiertos con cemento asfáltico, asfalto rebajado o emulsión asfáltica.

– Las mezclas se elaboran normalmente en plantas mezcladoras. Pueden en

algunos casos efectuarse en el sitio. En Colombia:

• Mezclas abiertas en frío.

• Mezclas abiertas en caliente.

• Mezclas densas en frío.

• Concreto asfáltico.

• Mezclas asfálticas drenantes.

• Sello de arena – asfalto.

• Tratamientos superficiales.

• Lechadas (Slurry and Seal).

• Mezclas discontinuas en caliente.

• Recicladas (RAP) en frio o en caliente.

• Mezclas modificadas.

• Materiales granulares estabilizados con asfalto en caliente

• Materiales granulares estabilizados con crudos.



Mezclas asfálticas

– Las principales propiedades que se desean en las mezclas son:

• Resistencia bajo carga monotónica a tracción (estabilidad).

• Resistencia a las deformaciones permanentes.

• Resistencia a fatiga.

• Resistencia al deslizamiento.

• Impermeabilidad.

• Resistencia al envejecimiento.

• Durabilidad.

• Resistencia a las condiciones ambientales.

• Trabajabilidad.

• Economía.



Agregados pétreos para mezclas asfálticas

Los agregados pétreos más exigentes, en cuanto a durabilidad, textura y resistencias

mecánicas se refieren, son aquellos que conforman las mezclas asfálticas.

En mezclas asfálticas, los agregados pétreos conforman entre el 88% y el 96% de la

masa y más del 75% del volumen.

Son los encargados de soportar las cargas impuestas por el parque automotor y

transmitirla en menores proporciones a las capas subyacentes.

De la calidad de estos materiales depende en gran medida, la evolución de los

mecanismos de daño que ocurren en mezclas asfálticas.



Ensayos para caracterizar agregados pétreos para mezclas asfálticas

Resistencia al desgaste en la máquina de Los Ángeles (AASHTO T 96, INV. E-

218, 219).

Micro-Deval (AASHTO T327, INV. E-238).

10% de finos (DNER-ME 096, INV. E-224).

Pérdida en ensayo de solidez frente a la acción de las soluciones de sulfato de sodio

o de magnesio (AASHTO T 104, INV. E-220).

Caras fracturadas a una y dos caras (ASTM D 5821, INV. E-227).

Índice de Aplanamiento y Alargamiento (NLT 354- 91, INV. E-230).



Ensayos para caracterizar agregados pétreos para mezclas asfálticas

Partículas planas y alargadas (ASTM D 4791, INV. E-240).

Angularidad (ASTM C 1252, INV. E-239).

Adhesividad Riedel Webber (NLT 355/93, INV. E-774).

Adhesividad “Stripping” (AASHTO T 182, INV. E-737).

Contenido de impurezas (UNE 14613, INV. E-237).

Valor de azul de metileno (AASHTO TP 57, INV. E–235).

Equivalente de arena (AASHTO T 176, INV. E–133).

Índice de plasticidad – IP (AASHTO T 89, INV. E–125, 126).



Micro Deval. Máquina de Los Ángeles.

Alargamiento-aplanamiento Límite líquido Límite plástico



Mezcla abierta en frío (MAF–38, MAF–25, MAF–19, INV. 441–13),

(MAF12, MAF20 y MAF25, IDU 552-11)

– Combinación de un ligante-bituminoso (generalmente un CRM), con agregados minerales, predominantemente gruesos, de granulometría uniforme, que puede manejarse, extenderse y compactarse a la temperatura ambiental.

– Se caracterizan por presentar un alto contenido de vacíos (mayor del 15%).

– Campos de aplicación: Bacheos, capas de base y capa de rodadura.

– Diseño de mezcla: empírico basado en el ensayo de cubrimiento y desplazamiento por el agua de las emulsiones asfálticas (E-769).



– La MAF-38 se emplea en la construcción de bacheos y capas de espesor compacto superior a 7,5 cm, la MAF-25 para espesores entre 4 cm y 7,5 cm y la MAF-19 para espesores inferiores a 4 cm (INVIAS, 2013).

– Durante la compactación deberá aplicarse un sello de arena para evitar la adhesión de las llantas de los vehículos, debido a la presencia de fluidificantes en la emulsión asfáltica (INVIAS, 2013).



TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA

Normal Alterno MAF-38

MAF25

MAF-25

MAF20

MAF-19

MAF12

37.5 mm

25.0 mm

19.0 mm

12.5 mm

9.5 mm

4.75 mm

2.36 mm

75 m

1 1/2”

1”

3/4”

1/2”

3/8”

No. 4

No. 8

No. 200

100

70-95

-

25-55

-

0-15

0-5

0-2

-

100

70-95

-

20-45

0-20

0-10

0-2

-

-

100

70-95

-

10-30

0-10

0-2



Ensayo Método NT1 NT2 NT3

Agregado grueso

Desgaste en

la máquina de los

Ángeles

INV. E-218, 219 Rodadura: 25% máx.

Intermedia: 35% máx.

Rodadura: 25% máx.


Rodadura: 25% máx.


Micro Deval INV. E-238 - Rodadura: 25% máx.


Rodadura: 20% máx.


10% de finos en

seco INV. E-224 - -

Rodadura: 110 kN mín.

Intermedia: 90 kN mín.

10% de finos

relación

húmedo/seco

INV. E-224 - - Rodadura: 75% mín.

Intermedia: 75% mín.

Pérdida en

ensayo de solidez INV. E-220 Sulf. magnesio: 18% máx. Sulf. magnesio: 18% máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Caras fracturadas

1 cara INV. E-227

Rodadura: 75% mín.

Intermedia: -

Rodadura: 75% mín.


Rodadura: 85% mín.


Base: 60% mín.

Caras fracturadas

2 caras INV. E-227

Rodadura: 60% mín.

Intermedia: -

Rodadura: 75% mín.

Intermedia: -

Rodadura: 75% mín.

Intermedia: -

Coeficiente de

pulimento INV. E-232 Rodadura: 0.45 mín Rodadura: 0.45 mín Rodadura: 0.45 mín

Part. planas y

alargadas INV. E-240 10% máx. 10% máx. 10% máx.

Contenido de

impurezas INV. E-237 0.5% máx. 0.5% máx. 0.5% máx.

Recubrimiento INV. E-757 Reportar en %



Controles generales durante la construcción de MAF:

– Calidad de la emulsión.

– Calidad de los agregados pétreos.

– Contenido de asfalto (E-732) y granulometría de los agregados (E-782).

– Extensión de la mezcla con la pavimentadora.

– El paso al tránsito se debe dar cuando la mezcla tenga la resistencia suficiente. Durante las 48 horas siguientes a la apertura, se deberán tomar medidas para que los vehículos no circulen a una velocidad superior a 20 km/h.

– No se debe permitir la construcción durante lluvia o temor a que ella ocurra, ni cuando la temperatura ambiente sea menor a 5°C.

– Manejo ambiental (artículo INV. 400.4.7)




– Espesor y la superficie compactada no deberá presentar irregularidades de más de 10 mm en capas de rodadura o más de 15 mm en capas de base o bacheos.

– Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (E-792) ≥ 0.55.

Tipo de sección

Coeficiente mínimo de resistencia al

deslizamiento

NT1 NT2 NT3

Glorietas; curvas con radios

menores de 200 m; pendientes ≥

5% en longitudes de 100 m o más;

intersecciones; zonas de frenado

0.5 0.55 0.6

Otras secciones 0.45 0.50 0.50




– Textura superficial mediante el circulo de arena (E-791) ≥1.0 mm.

– Coeficiente de rugosidad internacional (IRI) (m/km) para pavimentos

nuevos en tramos de 1 hm:

– Se deben realizar medidas de deflexión con viga Benkelman y los

resultados de las medidas no constituirán base para aceptación o

rechazo de la subbase granular construida.

Porcentaje

en Hm

Pavim. de construcción nueva

y rehabilitados en espesor > 10

cm

Pavim. rehabilitados en

espesor ≤ 10 cm

NT1 NT2 NT3 NT1 NT2 NT3

40 2.4 1.9 1.4 2.9 2.4 1.9

80 3.0 2.5 2.0 3.5 3.0 2.5

100 3.5 3.0 2.5 4.0 3.5 3.0




– La especificación IDU (2011, art. 552), exige la ejecución de ensayos de

tracción indirecta (INV. E-725-07), módulos dinámicos (INV. E-754-07),

leyes de fatiga y resistencia a la deformación permanente (INV. E-756-07).

– Para el caso de los ensayos de tracción indirecta, las mezclas sometidas a

curado húmedo deben experimentar cuando menos un 80% del valor de

resistencia alcanzada en estado seco.

– En el ensayo de deformación permanente, la velocidad de def. no debe

superar los 15 y 20 µm/min. para tráfico tipo T5 y T4 respectivamente.

Para menor tráfico no se exige la ejecución del ensayo.

– Para los módulos dinámicos y las leyes de fatiga, no se reportan límites

admisibles de valores para estos ensayos.



Mezcla abierta en caliente (MAC–75, MAC–63, MAC–50, INV. 451-

13), (MAC40, MAC50 y MAC60, IDU 514-11)

– Mezcla similar a la mezcla abierta en frío, la diferencia radica en que

este tipo de mezcla, emplea como ligante cemento asfáltico (CA 60-

70), es decir se debe extender y compactar a altas temperaturas.

– Salvo que los estudios del proyecto indiquen lo contrario, se

empleará la gradación tipo MAC-50.

– Diseño de mezcla: empírico, porcentaje de CA: 1,50 – 3,0%.




Normal Alterno MAC-75

MAC60

MAC-63

MAC50

MAC-50

MAC40

75 mm 3” 100 - -

63 mm 2 ½” 95-100 100 -

50 mm 2” - - 100

37.5 mm 1 ½” 30-70 35-70 75-90

19 mm ¾” 3-20 5-20 50-70

9.5 mm 3/8” 0-5 - -

4.75 mm No. 4 - - 8-20

2.36 mm No. 8 - 0-5 -

150 µm No. 100 - - 0-5




Agregado grueso

Desgaste en la

máquina de los

Ángeles

INV. E-218,

219 35% máx. 35% máx. 35% máx.

Micro Deval INV. E-238 - 30% máx. 25% máx.

10% de finos en

seco INV. E-224 - - 90 kN mín.

10% de finos

relación

húmedo/seco

INV. E-224 - - 75% mín.

Pérdida en ensayo

de solidez INV. E-220

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Caras fracturadas 1

cara INV. E-227 60% mín. 75% mín. 75% mín.

Caras fracturadas 2

caras INV. E-227 - - -

Part. planas y


Contenido de


Cubrimiento INV. E-757 Reportar en %



Controles generales durante la construcción de MAC:

– Calidad del cemento asfáltico.

– Calidad de los agregados pétreos.


– Extensión de la mezcla con la pavimentadora o cuando se considere con motoniveladora.

– No se permite el paso del tránsito durante su construcción debido al bajo contenido de ligante.


– Manejo ambiental (artículo INV. 400.4.7).



Controles generales durante la construcción de MAC:

– La superficie compactada no deberá presentar irregularidades de más de 15 mm.

– Se deben realizar medidas de deflexión con viga Benkelman y los resultados de las medidas no constituirán base para aceptación o rechazo de la subbase granular construida.

– La especificación IDU (2011, art. 514), exige la ejecución de ensayos de tracción indirecta (INV. E-725), módulos dinámicos (INV. E-754) y leyes de fatiga. Para el caso de los ensayos de tracción indirecta, las mezclas sometidas a curado húmedo deben experimentar cuando menos un 80% del valor de resistencia en estado seco. Para los módulos dinámicos y las leyes de fatiga, no se reportan límites admisibles de valores para estos ensayos.

TAMIZ TOLERANCIA EN PUNTOS DE % SOBRE

EL PESO SECO DE LOS AGREGADOS

4.75 mm (No. 4) y mayores ± 5%

Menores que 4.75 mm (No. 4) ± 3%



Mezcla densa en frío (MDF–38, MDF–25, MDF–19, INV. 440-13), (MDF12, MDF20 y MDF25, IDU 550-11)

– Una mezcla densa se diferencia de una mezcla abierta en que en la densa los agregados minerales presentan granulometría con variedades de tamaño con algún porcentaje de finos.

– Lo anterior permite, una vez compactada la mezcla, lograr una reducción importante en los espacios vacíos, con incrementos en su resistencia mecánica y disminución de la permeabilidad.

– Ventaja: Pueden desempeñar satisfactoriamente la función de capa de rodadura en un pavimento.

– El material bituminoso a emplear debe ser del tipo CRL-1 o CRL-1h.



– Diseño de mezcla: se escoge inicialmente un % teórico de asfalto basado en la experiencia y luego se elaboran mezclas con % por encima y por debajo de este valor para someterlas al ensayo de inmersión – compresión (E-738):

• Resistencia seca (Rs) 25 kg/cm2.

• Resistencia húmeda (Rh) 20 kg/cm2.

• Resistencia conservada (Rc= Rh/Rsx100) 75%.

• Para capas de rodadura en vías NT3 (INVIAS, 2013) y T4 a T5 (IDU, 2011), la velocidad de deformación en el ensayo de resistencia a la deformación plástica mediante la pista de laboratorio (E-756) no podrá ser mayor de 15m/min para mezclas que se vayan a emplear en zonas donde la temperatura media anual es superior a 24° C, ni mayor de 20 m/min para regiones con temperaturas hasta de 24°C.




Normal Alterno MDF-38

MDF25

MDF-25

MDF20

MDF-19

MDF12

37.5 mm

25.0 mm

19.0 mm

12.5 mm

9.5 mm

4.75 mm

2.36 mm

300 m

75 m

1 1/2”

1”

3/4”

1/2”

3/8”

No.4

No.8

No.50

No200

100

80-95

-

62-77

-

45-60

35-50

13-23

3-8

-

100

80-95

-

60-75

47-62

35-50

13-23

3-8

-

-

100

80-95

-

50-65

35-50

13-23

3-8



TIPO DE CAPA ESPESOR COMPACTO [mm] TIPO DE MEZCLA

IDU (2011)

Rodadura 50-75

40-50

MDF20

MDF12

Intermedia ≥ 50 MDF20

Base asfáltica ≥ 75 MDF25

Bacheo 50-75

>75

MDF20

MDF25

INVIAS (2007)

Rodadura 50-75

40-50

MDF-25

MDF-19

Intermedia ≥ 50 MDF-25

Base asfáltica ≥ 75 MDF-38

Bacheo 50-75

>75

MDF-25

MDF-38




Agregado grueso

Desgaste en

la máquina de los

Ángeles

INV. E-218,

219

Rodadura: 25% máx.


Rodadura: 25% máx.


Base: 35% máx.

Rodadura: 25% máx.


Base: 35% máx.

Micro Deval INV. E-238 -

Rodadura: 25% máx.


Base: 30% máx.

Rodadura: 20% máx.


Base: 25% máx.

10% de finos en seco INV. E-224 - -



Base: 75 kN mín.

10% de finos

relación

húmedo/seco

INV. E-224 - -

Rodadura: 75% mín.


Base: 75% mín.

Pérdida en ensayo de

solidez INV. E-220

Sulf. sodio: 12% máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.


Sulf. magnesio: 18% máx.



Caras fracturadas 1

cara INV. E-227

Rodadura: 75% mín.


Rodadura: 75% mín.


Base: 60% mín.

Rodadura: 85% mín.


Base: 60% mín.

Caras fracturadas 2

caras INV. E-227 - Rodadura: 60% mín. Rodadura: 70% mín.

Coeficiente de

pulimento INV. E-232 Rodadura: 0.45 mín Rodadura: 0.45 mín Rodadura: 0.45 mín

Part. planas y


Contenido de




Agregado medio y fino

Pérdida en ensayo

de solidez INV. E-220

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Angularidad INV. E-239

Rodadura: 40% mín.

Intermedia: 35%

mín.

Rodadura: 45% mín.


Base: 35% mín.

Rodadura: 45% mín.


Base: 35% mín.

Índice de

plasticidad

INV. E-125,

126 No Plástico No Plástico No Plástico

Equivalente de

arena INV. E-133 50% mín. 50% mín. 50% mín.

Azul de metileno INV. E-235 10% máx. 10% máx. 10% máx.

Resistencia

conservada en

tracción indirecta

INV. E-725 75% mín. 75% mín. 75% mín.

Método Riedel

Weber INV. E-774 Índice mínimo = 4



Controles generales durante la construcción de MDF:


– Calidad de los agregados pétreos y llenante mineral.


– Resistencia de la mezcla en el ensayo de inmersión – compresión.

– El paso al tránsito se debe dar cuando la mezcla tenga la resistencia suficiente. Durante las 48 horas siguientes a la apertura, se deberán tomar medidas para que los vehículos no circulen a una velocidad superior a 20 km/h.






– Espesor y la superficie compactada no deberá presentar irregularidades de más de 10 mm en capas de rodadura e intermedia o más de 15 mm en capas de base o bacheos.


Tipo de sección

Coeficiente mínimo de resistencia

al deslizamiento

NT1 NT2 NT3


menores de 200 m; pendientes ≥ 5%

en longitudes de 100 m o más;


0.5 0.55 0.6





– Coeficiente de rugosidad internacional (IRI) en m/km para pavimentos nuevos en tramos de 1 hm:

– Se deben realizar medidas de deflexión con viga Benkelman y los resultados de las medidas no constituirán base para aceptación o rechazo de la subbase granular construida.

Porcentaje

en Hm

Pavim. de construcción

nueva y rehabilitados en

espesor > 10 cm


espesor ≤ 10 cm


40 2.4 1.9 1.4 2.9 2.4 1.9

80 3.0 2.5 2.0 3.5 3.0 2.5

100 3.5 3.0 2.5 4.0 3.5 3.0



Concreto asfáltico (MDC, MSC, MGC, MAM, INV. 450–13), (MD, MS, MG,

MAM, IDU 510-11)

– Son mezclas de alta calidad.

– Ligante: cemento asfáltico. Granulometría bien gradada y bajos vacíos con

aire (entre 3% al 9%). Altas temperaturas de fabricación en planta de

asfalto y de extensión y compactación en obra.

– Son una combinación de agregados gruesos triturados, agregado fino y

llenante mineral, uniformemente mezclados en caliente, con cemento

asfáltico, en una planta especializada.

– Diseño de mezcla: ensayo Marshall.

– Internacionalmente conocidas como mezclas HMA (por sus siglas en

inglés).



Prensa Marshall



Granulometría mezclas de concreto asfáltico. INVIAS (2007).


INVIAS (2013)

Normal Alterno MDC-25 MDC-19 MDC-10 MSC-25 MSC-19 MGC-38 MGC-25 MAM-25

37.5 mm 1 1/2” 100

25.0 mm 1” 100 100 75-95 100 100

19.0 mm 3/4” 80-95 100 80-95 100 65-85 75-95 80-95

12.5 mm 1/2” 67-85 80-95 65-80 80-95 47-67 55-75 65-80

9.5 mm 3/8” 60-77 70-88 100 55-70 65-80 40-60 40-60 55-70

4.75 mm No.4 43-59 49-65 65-87 40-55 40-55 28-46 28-46 40-55

2.00 mm No.10 29-45 29-45 43-61 24-38 24-38 17-32 17-32 24-38

425 m No.40 14-25 14-25 16-29 9-20 9-20 7-17 7-17 10-20

180 m No.80 8-17 8-17 9-19 6-12 6-12 4-11 4-11 8-14

75 m No.200 4-8 4-8 5-10 3-7 3-7 2-6 2-6 6-9

IDU (2011)

Normal Alterno MD20 MD12 MD10 MS25 MS20 MS12 MG25 MG20 MAM20

37.5 mm 1 1/2” 100 100

25.0 mm 1” 100 80-95 100 75-95 100 100

19.0 mm 3/4” 80-95 100 73-89 80-95 100 65-85 75-95 80-95

12.5 mm 1/2” 66-82 80-95 100 60-76 66-82 80-95 47-67 55-75 66-82

9.5 mm 3/8” 59-75 71-87 80-95 53-69 55-71 67-83 40-60 46-66 55-71

4.75 mm No.4 42-58 49-65 59-76 33-49 35-51 40-56 29-46 28-46 35-51

2.00 mm No.10 27-41 30-44 36-51 23-39 23-39 23-39 17-32 17-32 23-39

425 m No.40 12-22 14-22 15-25 10-20 10-20 10-20 7-17 7-17 10-20

180 m No.80 8-16 8-16 9-18 6-13 6-13 6-13 4-11 4-11 8-14

75 m No.200 4-9 4-9 5-10 3-8 3-8 3-8 2-6 2-6 6-9



TIPO DE CAPA ESPESOR COMPACTO [cm] TIPO DE MEZCLA

INVIAS (2013)

Rodadura

3-4

4-6

> 6

MDC-10

MDC-19, MSC-19

MDC-25, MDC-19, MSC-19

Intermedia > 5 MDC-25, MSC-25

Base > 7.5 MSC-25, MGC-38, MGC-25

Alto módulo 6-13 MAM-25

Bacheo 5-7.5

> 7.5

MSC-25, MGC-25

MSC-25, MGC-38, MGC-25

IDU (2011)

Rodadura

3-4

4-6

6-10

MD10

MD12, MS12

MD20, MS20

Intermedia 5-7.5 MD20, MS20

7.5-10 MD20, MS20/MS25

Base 7.5-15 MD20, MS25, MG20/MG25

Alto módulo 6-13 MAM20



Tipo de cemento asfáltico por emplear (INVIAS, 2013)



Tipo de cemento asfáltico por emplear (IDU, 2011)




Agregado grueso

Desgaste en la máquina de

los Ángeles, 500

revoluciones

INV. E-218,

219

Rodadura: 25% máx.

Intermedia: 35%

máx.

Rodadura: 25% máx.


Base: 35% máx.

Rodadura: 25% máx.


Base: 35% máx.


Rodadura: 25% máx.


Base: 30% máx.

Rodadura: 20% máx.


Base: 25% máx.




Base: 75 kN mín.

10% de finos relación

húmedo/seco INV. E-224 - -

Rodadura: 75% mín.


Base: 75% mín.

Pérdida en ensayo de solidez

en sulfato de magnesio INV. E-220 18% máx. 18% máx. 18% máx.

Caras fracturadas 1 cara INV. E-227

Rodadura: 75% mín.

Intermedia: 60%

mín.

Rodadura: 75% mín.


Base: 60% mín.

Rodadura: 85% mín.


Base: 60% mín.

Caras fracturadas 2 caras INV. E-227 - Rodadura: 60% mín. Rodadura: 70% mín.

Coeficiente de pulimento INV. E-232 Rodadura: 0.45 mín. Rodadura: 0.45 mín. Rodadura: 0.45 mín.

Particulas planas y alargadas INV. E-240 10% máx. 10% máx. 10% máx.

Contenido de impurezas INV. E-237 0.5% máx. 0.5% máx. 0.5% máx.





Pérdida en sulfato de

magnesio INV. E-220 18% máx. 18% máx. 18% máx.

Angularidad INV. E-239 Rodadura: 40% mín.


Rodadura: 45% mín.


Base: 35% mín.

Rodadura: 45% mín.


Base: 35% mín.

Índice de plasticidad INV. E-125, 126 No Plástico No Plástico No Plástico

Equivalente de arena INV. E-133 50% mín. 50% mín. 50% mín.

Azul de metileno* INV. E-235 10% máx. 10% máx. 10% máx.

Cubrimiento de los

agregados INV. E-757 Reportar Reportar Reportar

Método Riedel

Weber para

agregados finos

INV. E-774 Índice mínimo = 4 Índice mínimo = 4 Índice mínimo = 4



Ensayo Método NT3

Resistencia al desgaste en

la máquina de los Ángeles INV. E-218, 219 25% máx.

Micro Deval INV. E-238 20% máx.

10% de finos en seco INV. E-224 110 kN mín.

10% de finos relación húmedo/seco INV. E-224 75% mín.

Pérdida en ensayo de solidez INV. E-220 Sulf. sodio: 12% máx.


Caras fracturadas 1 cara INV. E-227 85% mín.

Caras fracturadas 2 caras INV. E-227 70% mín.

Coeficiente de pulimento INV. E-232 0.45 mín

Part. planas y alargadas INV. E-240 10% máx.

Contenido de impurezas INV. E-237 0.5% máx.

Angularidad INV. E-239 45% mín.

Índice de plasticidad INV. E-125, 126 No Plástico

Equivalente de arena INV. E-133 50% mín.

Resistencia conservada en tracción indirecta INV. E-725 80% mín.

Caracterización de los agregados para mezclas MAM-25



CARACTERÍSTICAS NORMA DE

ENSAYO

MDC, MSC, MGC MAM

NT1 NT2 NT3

Compactación (golpes/cara) E-748 50 75 75 75

Estabilidad mínima [N] E-748 5000 7500 9000 15000

Flujo [mm] E-748 2-4 2-4 2-3.5 2-3

Vacíos con aire (Va)

[%]

Rodadura

E-736, 799

3-5 3-5 4-6 -

Intermedia 4-8 4-8 4-7 4-6

Base - 5-8 5-8 4-6

Vacíos en los

agregados (VAM) [%]

Mezclas 38

E-799

≥ 13 ≥ 13 ≥ 13 -

Mezclas 25 ≥ 14 ≥ 14 ≥ 14 ≥ 14

Mezclas 19 ≥ 15 ≥ 15 ≥ 15 -

Mezclas 10 ≥ 16 ≥ 16 ≥ 16 -

Vacíos llenos de asfalto (VFA) [%]

para rodadura e intermedia E-799 65-80 65-78 65-75 63-75

Relación llenante/asfalto efectivo

en peso E-799 0.8-1.2 1.2-1.4

Estabilidad/Flujo [kN/mm] E-748 2-4 3-5 3-6 -

Espesor promedio de película de

asfalto, mínimo μm E-741 7.5 7.5 7.5 7.5

Criterios diseño de mezcla (INVIAS, 2013)


Rondón Quintana, Hugo A. (2015) 80 Criterios diseño de mezcla (IDU, 2011)

CARACTERÍSTICAS NORMA DE

ENSAYO

MDC, MSC, MGC MAM

T0-T1 T2-T3 T4-T5

Compactación (golpes/cara) E-748 50 75 75 75

Estabilidad mínima [kg] E-748 600 750 900 1500

Flujo [mm] E-748 2-4 2-4 2-3.5 2-3

Vacíos con aire (Va)

[%]

Rodadura

E-736, 799

3-5 3-5 4-6 -

Intermedia 4-6 4-6 4-6 4-6

Base 4-6 4-6 4-6 -

Vacíos en los

agregados (VAM) [%]

Mezclas 10

E-799

≥ 16

Mezclas 12 ≥ 15

Mezclas 20 ≥ 14

Mezclas 25 ≥ 13

Vacíos llenos de asfalto (VFA) [%]

para rodadura e intermedia E-799 70-80 65-78 65-75 63-75

Relación llenante/asfalto efectivo

en peso E-799 0.8-1.2 1.2-1.4

Estabilidad/Flujo [kg/mm] E-748 200-400 300-500 300-600 -

Índice de película de asfalto E-741 7.5

Concentración de llenante E-745 Valor crítico



–Otras consideraciones en el diseño de mezcla son:

• Resistencia a tracción indirecta de la mezcla (susceptibilidad al agua, INV. E-725) en curado húmedo al menos 80% de la alcanzada bajo condición seca. Ensayo a 25°C.

• Para capas de rodadura e intermedia en vías con tránsito tipo NT3 y MAM, la velocidad de deformación en el ensayo de resistencia a la deformación plástica mediante la pista de laboratorio (E-756) no podrá ser mayor de 15m/min para mezclas que se vayan a emplear en zonas donde la temperatura media anual es superior a 24° C, ni mayor de 20 m/min para regiones con temperaturas hasta de 24°C.

• El módulo resiliente (E-749) de MAM debe ser superior a 104 MPa para una temperatura ambiente de 20°C y una frecuencia de carga de 10 Hz.

• Leyes de fatiga (E-784): no tienen por finalidad la aceptación o el rechazo de la mezcla por parte del Interventor.



Calculo de la rigidez de mezclas de concreto asfáltico

bS

V

V

b

bmezclaC

C

S

SE

40000log83.0

'

140000log83.0

5.21

BA

V

V

BA

A

V

VV

CC

VV

VC

10001.097.0

'

Ecuación recomendada por SHELL (1978). Sb es la rigidez del asfalto en MPa,

VA y VB son los porcentajes de agregado pétreo y asfalto en volumen

respectivamente. Empleada principalmente para determinar la rigidez a 20°C.




110100000

mezclaE

1.1

2231 00189.0000005.0 f 55.0

42

T

02774.01703.0

2003 931757.0070377.003476.0028829.0553833.0 fVfP V

BV483.04 flog49825.03.15

1939.2

772.29508

FP

Hwang y Witczak (1979). Emezcla es calculado en psi, f es la frecuencia de carga

en Hz, T es la temperatura de la mezcla en °F, P200 es el porcentaje pasa 200 en

el ensayo de granulometría por tamizado, VV y VB son los porcentajes de vacios

y asfalto en volumen respectivamente y P77°F es la penetración en décimas de

mm del asfalto medido a 77°F (25°C).




log393532.0log313351.0603313.0

34

2

38384

4

2

200200

1

005470.0000017.0003958.00021.0871977.3

...802208.0058097.0

...002841.0001767.0029232.0750063.3*

f

abeff

beff

a

e

PPPP

VV

VV

PPPELog

E* es el módulo dinámico en psi, es la viscosidad del asfalto en 106 Poise, f

es la frecuencia de carga en Hz, Va es el porcentaje de vacíos de la mezcla en

volumen, Vbeff es el porcentaje de asfalto en volumen de la mezcla y P34, P38,

P4 y P200 son los porcentajes retenidos acumulados de agregado pétreo en los

tamices ¾”, 3/8”, No. 4 y No. 200 respectivamente. La ecuación se recomienda

para un rango de temperatura de la mezcla asfáltica entre -18°C y 54°C.



CAPA T [°C] f [Hz] v [km/h] Mr [MPa]

RODADURA

10

2,5 15-25 7500

5,0 35-45 9000

10,0 70-80 10500

15

2,5 15-25 5500

5,0 35-45 6600

10,0 70-80 7900

20

2,5 15-25 3700

5,0 35-45 4500

10,0 70-80 5500

25

2,5 15-25 2500

5,0 35-45 3100

10,0 70-80 3900

30

2,5 15-25 1500

5,0 35-45 1800

10,0 70-80 2400

Valores recomendados de módulo resilientes (Mr)




BASE

10

2,5 15-25 10000

5,0 35-45 11000

10,0 70-80 12000

15

2,5 15-25 7000

5,0 35-45 8000

10,0 70-80 9200

20

2,5 15-25 4400

5,0 35-45 5300

10,0 70-80 6700

25

2,5 15-25 3000

5,0 35-45 3700

10,0 70-80 4800

30

2,5 15-25 1800

5,0 35-45 2300

10,0 70-80 3000





MAM20

15

2,5 15-25 8800

5,0 35-45 10000

10,0 70-80 12700

20

2,5 15-25 7000

5,0 35-45 8000

10,0 70-80 10000

25

2,5 15-25 5000

5,0 35-45 6000

10,0 70-80 6500

30

2,5 15-25 3500

5,0 35-45 4000

10,0 70-80 4700




CAPA

Esfuerzo controlado Deformación controlada

s6 b r2 e6 b r2

[kPa] [ - ] [ - ] [10-6 m/m] [ - ] [ - ]

Rodadura 140 -0,2 0,984 135 -0,26 0,989

Base asfáltica 115 -0,22 0,958 80 -0,31 0,966

MAM20 210 -0,13 0,943 65 -0,28 0,82

Parámetros de resistencia a fatiga recomendados por IDU (2014).

,



,

TMAP [°C] a1 [-] ECA [MPa] e6 [10-6] b [-]

10 0,50 4479*

No reporta No reporta

15 0,47 3764*

20 0,44 3162

25 0,41 2686

30 0,37 2161

Parámetros recomendados por el Instituto Nacional de Vías - INVIAS (2008)

para capas de rodadura conformadas por una mezcla tipo MDC-2.

*Valores obtenidos por regresión



Controles generales durante la construcción de concreto asfáltico:

– Calidad del cemento asfáltico.



– Ensayo Marshall.

– Extensión, compactación y temperatura de la mezcla.

– La apertura al tránsito se da cuando se alcance la densidad exigida y la temperatura de la mezcla alcance la del ambiente.

– Espesor y la superficie compactada no deberá presentar irregularidades de más de 10 mm en capas de rodadura e intermedias o más de 15 mm en capas de base o bacheos.



Pavimentadora o Finisher.



Compactador de rodillo

Compactador de neumáticos




– No se debe permitir la construcción durante lluvia o temor a que ella ocurra, ni cuando la temperatura ambiente sea menor a 5°C. Si la capa a extender ya compactada es menor de 5 cm, dicha temperatura no debe ser menor de 8°C.


– Contenido de agua en la mezcla debe ser inferior al 0,5% según INV. E-755.

– Registro fotográfico con cámara infrarroja (segregación térmica).


– Construcción optima de las juntas transversales (donde el asfaltador se detiene y continua su marcha) y longitudinales (dependen del ancho de carril).




– Se deben realizar medidas de deflexión con viga Benkelman y los

resultados de las medidas no constituirán base para aceptación o

rechazo de la subbase granular construida.

Tipo de sección


deslizamiento

NT1 NT2 NT3





0.5 0.55 0.6





– Coeficiente de rugosidad internacional (IRI) en m/km para pavimentos nuevos en tramos de 1 hm:

Porcentaje

en Hm


nueva y rehabilitados en

espesor > 10 cm


espesor ≤ 10 cm


40 2.4 1.9 1.4 2.9 2.4 1.9

80 3.0 2.5 2.0 3.5 3.0 2.5

100 3.5 3.0 2.5 4.0 3.5 3.0



Inspecciones visuales de la mezcla antes del descargue:

– Humo azul: puede ser indicio de mezcla sobrecalentada.

– Apariencia dura: disminución de la temperatura de la mezcla.

– Asentamiento de la mezcla en el camión: si la carga en el camión es plana puede ser que contenga demasiado asfalto o humedad.



Inspecciones visuales de la mezcla antes del descargue:

– Apariencia opaca: poco contenido de asfalto.

– Vapor ascendente: humedad excesiva.

– Segregación: de difícil determinación visual. Factor cuyos problemas asociados son graves.

icc.ucv.cl/obrasviales/images/Imagea36.jpg



Juntas en un pavimento flexible:

–Transversales: donde el asfaltador se detiene y continua su marcha. Una mala junta: abultamiento en la superficie.

–Longitudinales: dependen del ancho de carril.

• Caliente: dos pavimentadoras trabajando en escalón con traslapos de2.5 a 5.0 cm. Ventajas: la construcción de las dos carpetas se termina al mismo tiempo con el mismo espesor, densidad uniforme y trabazón fuerte. Desventaja: no se puede dar paso al tránsito durante un buen tiempo.

• Frío: las carpetas de los carriles se colocan y compactan por separado uno después del otro. Desventaja: zonas con diferente densidad en las juntas.



Compactadoras de concreto asfáltico:

– Ruedas de acero: Puede ser utilizada para la compactación inicial, intermedia y final.

www.maquetas-miniaturas.es/uploads/132_p.jpg

http://www.maquetas-miniaturas.es/



Compactadoras de concreto asfáltico:

– De neumáticos: No se debe emplear en la primera pasada de compactación.

www.interempresas.net/.../P21165.jpg



Ensayos para módulo o rigidez

Ensayo de rigidez axial resiliente.

Ensayo de rigidez diametral resiliente.

Ensayo de rigidez dinámica a flexión.

Ensayo de rigidez dinámica cortante.



Determinación rigidez

de mezcla

Arenas (2006)



Evolución del módulo resiliente (Eo) de una mezclas asfáltica tipo MDC-2 con la

temperatura (T) y la frecuencia de carga (F) (Rondón et al., 2010).

232 expexp FfTeTdcbTaE



Sello de arena - asfalto (SAA -10,INV. 432–13; SAA-3, IDU 506-11)

– Es un material bituminoso extendido sobre la superficie de un pavimento existente, seguida por la extensión y compactación de una capa de arena.

– Por lo general empleado como sello.

– Conformadas por 0.5 l/m2 - 1.0 l/m2 de ligante y 3.5 l/m2 - 7.0 l/m2 de arena.


Normal Alterno SAA-10; SAA-3

9.5 mm

4.75 mm

2.36 mm

1.18 mm

600 m

300 m

150 m

3/8”

No.4

No.8

No.16

No.30

No.50

No.100

100

95-100

80-100

50-85

25-60

10-30

2-10



Ensayo Método NT1 NT2


solidez INV. E-220

Sulfato magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Angularidad INV. E-239 45% mín. 45% mín.

Índice de plasticidad INV. E-125, 126 No Plástico No Plástico

Equivalente de arena INV. E-133 50% mín. 50% mín.

Azul de metileno INV. E-235 10 máx. 10 máx.

Riedel Webber

(adhesividad) INV. E-774 4 mín. 4 mín.

Sello de arena - asfalto (SAA -10,INV. 432–13; SAA-3, IDU 506-11)

– Son mezclas de muy delgado espesor dentro de la capa asfáltica (menor a 1 cm).

– Ligante asfáltico recomendado: emulsión tipo CRR-2 o CRR-2m.

– No son mezclas pre-mezcladas.



Controles generales durante la construcción de SAA:


– Calidad de la arena.

– Compactación con neumáticos.

– Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (E-792):



Tratamiento superficial (TSS-13, TSS-19, TSD-25, TSD-19, TSD-13, TSD-10), INV. 430-13, 431-13; IDU, art. 531-11

– Se denomina tratamiento superficial a una capa de pequeño espesor constituida por una película de material asfáltico (por lo general del tipo CRR-1, CRR-2) y agregados seleccionados.

– Conforma la superficie de rodadura del pavimento.

– Los tratamientos superficiales pueden ser de una o varias capas, en el primer caso se denomina como tratamientos superficiales simples y en los otros tratamientos superficiales múltiples.

– Se aplica el ligante y se alterna con el agregado pétreo.

– Económicos y fáciles de construir.



– Ligantes recomendados para la construcción de TSS o TSD:

– Los trabajos de obra inician con el barrido de la superficie y extensión del imprimante o riego de liga.

– El ligante se calienta hasta obtener una buena trabajabilidad y se extiende a través de un carrotanque distribuidor.

– Luego se extiende el agregado pétreo y la compactación se debe realizar con rodillos neumáticos y antes que el ligante se enfríe o que la emulsión haya roto.

TIPO DE LIGANTE CONDICIONES DEL PROYECTO

RC 250 Clima cálido y medianamente húmedo con material

de mediana cantidad de finos

MC 250, MC-800 Clima templado y húmedo y material con baja

cantidad de finos

CRR-1, CRR2 Clima frío, templado y húmedo y material con baja

cantidad de finos



– Dosificación: 8-10 l/m2 de agregado y 0.9-1.3 l/m2 de ligante para TSS-1 y 6-8 l/m2 de agregado y 0.7-1.1 l/m2 de ligante para TSS-2.

icc.ucv.cl/obrasviales/images/imageasf042.jpg




Normal Alterno TSS-19

TSS-1

TSS-13

TSS-2

19.0 mm

12.5 mm

9.5 mm

6.3 mm

4.75 mm

2.36 mm

3/4“

½”

3/8“

¼”

No.4

No.8

100

90-100

20-55

0-15

-

0-5

-

100

90-100

10-40

0-15

0-5


Normal Alterno TSD-25

TSD-1

TSD-19

TSD-2

TSD-13

TSD-3

TSD-10

TSD-4

25.0 mm

19.0 mm

12.5 mm

9.5 mm

6.3 mm

4.75 mm

2.36 mm

1.18 mm

1”

3/4”

1/2”

3/8”

1/4”

No.4

No.8

No.16

100

90-100

10-45

0-15

-

0-5

-

-

-

100

90-100

20-55

0-15

-

0-5

-

-

-

100

90-100

10-40

0-15

0-5

-

-

-

-

100

90-100

20-55

0-15

0-5





la máquina de los

Ángeles

INV. E-218,

219 25% máx. 25% máx.

Micro Deval INV. E-238 - 25% máx.


solidez INV. E-220

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Caras fracturadas 1 cara INV. E-227 75% mín. 75% mín.

Caras fracturadas 2 caras INV. E-227 - 60% mín.

Coeficiente de pulimento INV. E-232 0.45 mín 0.45 mín

Índice de aplanamiento INV. E-230 30% máx. 30% máx.

Índice de alargamiento INV. E-230 30% máx. 30% máx.

Contenido de impurezas INV. E-237 0.5% máx. 0.5% máx.

Bandeja (adhesividad) INV. E-740 80% mín. 80% mín.



Controles generales durante la construcción de TSS y TSD:


– Calidad de la arena.

– Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (E-792):

Tipo de sección Coeficiente mínimo de

resistencia al deslizamiento

NT1 NT2

Glorietas; curvas con radios menores de

200 m; pendientes ≥ 5% en longitudes de

100 m o más; intersecciones; zonas de

frenado

0.5 0.55

Otras secciones 0.45 0.50



Controles generales durante la construcción de TSS y TSD:

– El ligante se extiende a una temperatura que corresponda a una viscosidad comprendida entre 25 sSF-100 sSF.

– Se debe evitar todo tipo de transito sobre la capa recién ejecutada durante las 24 horas siguientes a su terminación. Si ello no es factible, se deberán tomar medidas para que los vehículos no circulen a una velocidad superior a 30 km/h.



– IRI de la capa sobre la cual se extiende el TSS o TSD.




Lechadas (LA–13, LA–10, LA–5, LA–3), Slurry and Seal, INV. 433-13; (LA2,

LA4, LA5, LA10, IDU, 530-11)

– Son técnicas modernas de tratamientos superficiales.

– Es la mezcla de emulsión asfáltica (CRL-1 y CRL-1h), agregado fino bien

gradado y llenante mineral.

– Funciones: recubrimiento y protección del pavimento, tratamientos de sellado,

antideslizantes y estética (utilizando pigmentos colorantes).

– Espesor típico: 3-14 mm.

http://www.roadsaver.com/images/rsii_sm.jpg

– Entre mayor sea el tamaño máximo de

partícula del tipo de lechada se utiliza más

como antideslizante y entre menor sea como

sello.



– Se fabrican y se extienden en mezcladoras móviles sobre camión.


Normal Alterno

INVIAS (2013)

LA-13 LA-10 LA-5 LA-3

IDU (2011)

LA10 LA5 LA4 LA2

12.5 mm

9.5 mm

4.75 mm

2.36 mm

1.18 mm

600 m

300 m

180 m

75 m

1/2”

3/8”

No.4

No.8

No.16

No.30

No.50

No.80

No.200

100

85-100

60-85

40-60

28-45

19-34

12-25

7-18

4-8

-

100

70-90

45-70

28-50

19-34

12-25

7-18

5-11

-

100

85-100

65-90

45-70

30-50

18-30

10-20

5-15

-

-

100

95-100

65-90

40-60

24-42

15-30

10-20



–Diseño de mezcla:




Desgaste en la

máquina de los

Ángeles

INV. E-218, 219 25% máx. 25% máx. 25% máx.



solidez INV. E-220

Sulf. magnesio:

18% máx.

Sulf. magnesio:

18% máx.

Sulf. magnesio:

18% máx.

Angularidad INV. E-239 45% mín. 45% mín. 45% mín.

Índice de plasticidad INV. E-125, 126 No Plástico No Plástico No Plástico


Azul de metileno INV. E-235 10 máx. 10 máx. 10 máx.

Riedel Webber

(adherencia) INV. E-774 4 mín. 4 mín. 4 mín.



Controles generales durante la construcción de LA:

– Calidad de la emulsión asfáltica.



– Ensayo de abrasión en pista húmeda (E-778) y exudación y absorción de lechadas en el ensayo de rueda cargada (E-779).

– Preparación de la superficie empleando barredoras mecánicas o máquinas sopladoras.

– La apertura al tránsito se dará cuando la mezcla haya curado.






– Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (INV. E-792) y profundidad de textura superficial mediante el circulo de arena (INV. E-791):

Característica Tipo de agregado

LA-13 LA-10 LA-5 LA-3

Profundidad de textura [mm] 1.1 0.9 0.7 0.5




Tipo de LA Tipo de sección


deslizamiento

NT1 NT2 NT3

LA-13

Glorietas; curvas con radios menores de 200

m; pendientes ≥ 5% en longitudes de 100 m o

más; intersecciones; zonas de frenado

0.55 0.60 0.60


LA-10




0.55 0.60 0.60


LA-5




0.50 0.60 0.60


LA-3




0.50 0.55 0.60




Mezcla asfáltica drenante (MD), INV. 453-13; IDU, art. 512-11 (MDr15)

– Mezcla cuyo porcentaje de vacíos es lo suficientemente alto (entre 20%-25%) para permitir que a su través se filtre el agua de lluvia con rapidez y pueda ser evacuada hacia las obras de drenaje de la vía.

– El cemento asfáltico empleado es modificado con polímeros (tipos I y II, artículo INV. 400-13).

– Disminuyen el ruido de rodadura y el fenómeno de hidroplaneo.

– Mayor textura superficial que las densas.



TAMIZ PORCENTAJE QUE

PASA

Normal Alterno MD y MDr15

19.0 mm 3/4” 100

12.5 mm 1/2” 70-100

9.5 mm 3/8” 50-75

4.75 mm No.4 15-32

2.0 mm No.10 9-20

425 m No.40 5-12

75 m No.200 3-7





la máquina de los Ángeles INV. E-218, 219 25% máx. 25% máx.

Micro Deval INV. E-238 20% máx. 20% máx.

10% de finos en seco INV. E-224 110 kN mín. 110 kN mín.


húmedo/seco INV. E-224 75% mín. 75% mín.


solidez INV. E-220


Sulf. magnesio: 18%

máx.


Sulf. magnesio: 18%

máx.


Caras fracturadas 2 caras INV. E-227 70% mín. 70% mín.


Part. planas y alargadas INV. E-240 10% máx. 10% máx.




Pérdida Cantabro tras

inmersión INV. E-760 40% máx. 40% máx.



–Diseño de mezcla:

• Los vacíos con aire de la mezcla (E-736) no deben ser inferiores al

20% ni superiores al 25%.

• La pérdida por desgaste en el ensayo Cantabro (E-760) no debe ser

superior al 25% en seco y 40% en inmersión.

• Prueba de permeabilidad: El tiempo que tarde el agua en atravesar la

muestra no deberá exceder 15 segundos.

• El porcentaje de asfalto no debe ser inferior al 4.5% con respecto al

peso de los agregados.



Controles generales durante la construcción de MD:

– Calidad del cemento asfáltico modificado.



– Ensayo Cantabro (E-760), vacíos con aire (E-736) y pruebas de permeabilidad.

– No se permite la extensión de una mezcla drenante sobre superficies fresadas.

– Para extender la mezcla se requiere un riego de liga empleando una emulsión asfáltica modificada.








– Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (E-792) debe ser mayor a 0,55 para zonas en tangente y 0,60 para las demás.

– La profundidad de textura superficial mediante el circulo de arena (E-791) no debe ser menor de 1.5 mm.





– Coeficiente de rugosidad internacional (IRI) para pavimentos nuevos en tramos de 1 hm:

Porcentaje en Hm


nueva y rehabilitados

en espesor > 10 cm


espesor ≤ 10 cm

NT2 y NT3 NT2 y NT3

40 1.4 1.9

80 2.0 2.5

100 2.5 3.0



Mezclas discontinuas en caliente o microaglomerados en caliente (M–

10, M–13, F–10, F–13), INV. 452–13; (MM8, MM10, MF8 y MF10,

IDU, 510-11)

– Son capas de rodadura de reducido espesor las cuales buscan

restaurar la resistencia al deslizamiento de un pavimento

existente.

– Se combinan las características de una lechada con las bondades

de los asfaltos modificados.

http://icc.ucv.cl/obrasviales/images/Imagea31.jpg



–Diseño de mezcla tipo M:

• La pérdida por desgaste en el ensayo Cantabro (E-760) no debe

ser superior al 15% en seco y de 25% en inmersión, elaborando las

mezclas con una viscosidad entre 150-190 cSt.

• Vacíos con aire (E-736): Mínimo 12%.


Normal Alterno M-13, MM10 M-10, MM8 F-13, MF10 F-10, MF8

12.5 mm 1/2” 100 100

9.5 mm 3/8” 75-97 100 75-97 100

8.0 mm 5/16” - 75-97 - 75-97

4.75 mm No.4 15-28 15-28 25-40 25-40

2.0 mm No.10 11-22 11-22 18-32 18-32

425 m No.40 8-16 8-16 10-20 10-20

75 m No.200 5-8 5-8 7-10 7-10



–Diseño de mezcla tipo F:

• La estabilidad mínima con base en el ensayo Marshall (E-748) debe ser de 750 kg.

• Vacíos con aire (E-736): Mínimo 4%.

• Resistencia a la deformación plástica mediante la pista de ensayo de laboratorio (E-756): la velocidad de deformación no podrá ser mayor de 12 m/min para mezclas que se vayan a emplear en zonas donde la TMAP es superior a 24° C, ni mayor de 15 m/min para regiones con TMAP hasta de 24°C.

• La resistencia en el ensayo de tracción indirecta (INV. E-725) de las mezclas en curado húmedo deben ser al menos 80% de las obtenidas bajo condición seca.





los Ángeles (500 rev.) INV. E-218, 219 25% máx. 25% máx.


los Ángeles (100 rev.) INV. E-218, 219 5% máx. 5% máx.

Micro Deval INV. E-238 20% máx. 20% máx.

10% de finos en seco INV. E-224 110 kN mín. 110 kN mín.


húmedo/seco INV. E-224 75% mín. 75% mín.


solidez INV. E-220

Sulf. magnesio: 18%

máx.

Sulf. magnesio: 18%

máx.


Caras fracturadas 2 caras INV. E-227 100% mín. 100% mín.

Angularidad INV. E-239 45% mín 45% mín


Part. planas y alargadas INV. E-240 10% máx. 10% máx.




Cubrimiento de agregados INV. E-725 Reportar Reportar

Método Riedel Weber INV. E-760 Reportar Reportar



Controles generales durante la construcción de M o F:

– Calidad del cemento asfáltico modificado.


– Contenido de asfalto (INV. E-732) y granulometría de los agregados (INV. E-782).

– Ensayo Cantabro (INV. E-760), vacíos con aire (INV. E-736), pruebas de Marshall (INV. E-748), resistencia a la deformación plástica mediante la pista de ensayo de laboratorio (INV. E-756) y resistencia a la tracción indirecta (INV. E-725).






– Para extender la mezcla se requiere un riego de liga empleando una emulsión asfáltica modificada.



– Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (E-792) y textura superficial mediante el circulo de arena (E-791):

*0.60 para vías NT3.

CARACTERISTICA TIPO DE MEZCLA

M F

Resistencia al deslizamiento 0.55* 0.60

Profundidad de textura (mm) 1.5 1.1





– Coeficiente de rugosidad internacional (IRI) para pavimentos nuevos en tramos de 1 hm:

Porcentaje

en Hm

Pavim. de construcción nueva y

rehabilitados en espesor > 10 cm


espesor ≤ 10 cm


40 2.4 1.9 1.4 2.9 2.4 1.9

80 3.0 2.5 2.0 3.5 3.0 2.5

100 3.5 3.0 2.5 4.0 3.5 3.0



Mezclas asfálticas recicladas en frio (INV. 461-13):

Conocidas como RAP (por sus siglas en inglés).

Resultan de mejorar las propiedades de mezclas obtenidas del fresado de capas

asfálticas antiguas, ya sea mediante la adición de agregado pétreo o de un

ligante asfáltico nuevo.

Ligantes recomendados: CRL-1 cuya penetración sea entre 100 y 250 mm/10 y

asfalto espumado fabricado a partir de un cemento asfáltico CA 80-100.

http://maquining.blogspot.com/2009/03/caterpillar-

perfiladoras-de-pavimento.html http://www.boggspaving.com/recycling

http://www.cat.com/cda/files/1132580/7/cold-planer.jpg



Tamiz Porcentaje que

pasa Normal Alterno

37.5 mm 1 1/2” 100

25 mm 1” 75-100

19 mm 3/4” 65-100

9.5 mm 3/8” 45-75

4.75 mm No.4 30-60

2.00 mm No.10 20-45

425 m No.40 10-30

75 m No.200 5-20

Si la mezcla RAP se fabrica a partir de emulsión asfáltica, su diseño se realiza

utilizando el ensayo de inmersión-compresión (INV E-738) :

Resistencia de probetas curadas en seco ≥ 20 kg/cm2.

Resistencia conservada tras curado húmedo ≥ 75%.

Si la mezcla se fabrica con asfalto espumado, el diseño efectúa utilizando como

medida la resistencia a la tensión indirecta (INV E-785):

Resistencia de probetas curadas en seco ≥ 2.5 kg/cm2.

Resistencia conservada tras curado húmedo ≥ 50%.




Desgaste en

la máquina de los Ángeles INV. E-218, 219 40% máx. 40% máx. 40% máx.


10% de finos en seco INV. E-224 - - 70 kN mín.


húmedo/seco INV. E-224 - - 75% mín.

Pérdida en ensayo de solidez INV. E-220 Sulf. magnesio:

18% máx.

Sulf. magnesio:

18% máx.

Sulf. magnesio:

18% máx.

Caras fracturadas 1 cara INV. E-227 50% mín. 50% mín. 50% mín.

Angularidad INV. E-239 - 35% mín 35% mín

Coef. de pulimento INV. E-232 0.45 mín 0.45 mín 0.45 mín

Part. planas y alargadas INV. E-240 10% máx. 10% máx. 10% máx.

IP INV. E-125, 126 No Plástico No Plástico No Plástico


CBR INV. E-148 80% mín. 80% mín. 100% mín.

Adhesividad INV. E-622 50% mín. 50% mín. 50% mín.



Controles generales durante la construcción de RAP:

Calidad de la emulsión o asfalto espumado.

Calidad de los agregados pétreos y llenante mineral.

Contenido de asfalto (INV. E-732) y granulometría de los agregados (INV. E-

782).

Realización de ensayo de inmersión-compresión (INV E-738) o resistencia a

la tensión indirecta (INV E-785) (dependiendo si la mezcla fue fabricada con

emulsión o asfalto espumado).

Apertura al tránsito como mínimo al término de las 48 o 72 h si la mezcla se

fabrica con asfalto espumado o emulsión asfáltica respectivamente.

No se debe permitir la construcción durante lluvia o temor a que ella ocurra,

ni cuando la temperatura ambiente sea menor a 5°C.

Manejo ambiental (artículo INV. 400.4.7).



Mezclas asfálticas recicladas en caliente (INV. 462-13):

Conocidas como RAP (por sus siglas en inglés).

Resultan de mejorar las propiedades de mezclas obtenidas del fresado de

capas asfálticas antiguas, ya sea mediante la adición de agregado pétreo o

de un ligante asfáltico nuevo.

Ligante : cemento asfáltico.



Mezclas asfálticas recicladas en caliente (INV. 462-13):

Diseñadas con los mismos criterios de mezclas de concreto asfáltico a

través del ensayo Marshall.

Como criterio adicional se reglamenta, que del total de la masa de la mezcla

final, el material reciclado no debe ser superior al 40%.

http://maquining.blogspot.com/2009/03/caterpillar-

perfiladoras-de-pavimento.html http://www.boggspaving.com/recycling

http://www.cat.com/cda/files/1132580/7/cold-planer.jpg




Agregado grueso

Desgaste en la máquina de los

Ángeles, 500 revoluciones

INV. E-218,

219

Rodadura: 25% máx.


Rodadura: 25% máx.


Base: 35% máx.

Rodadura: 25% máx.


Base: 35% máx.


Rodadura: 25% máx.


Base: 30% máx.

Rodadura: 20% máx.


Base: 25% máx.




Base: 75 kN mín.

10% de finos relación húmedo/seco INV. E-224 - -

Rodadura: 75% mín.


Base: 75% mín.

Pérdida en ensayo de solidez en

sulfato de magnesio INV. E-220 18% máx. 18% máx. 18% máx.

Caras fracturadas 1 cara INV. E-227 Rodadura: 75% mín.


Rodadura: 75% mín.


Base: 60% mín.

Rodadura: 85% mín.


Base: 60% mín.

Caras fracturadas 2 caras INV. E-227 - Rodadura: 60% mín. Rodadura: 70% mín.

Coeficiente de pulimento INV. E-232 Rodadura: 0.45 mín. Rodadura: 0.45 mín. Rodadura: 0.45 mín.

Particulas planas y alargadas INV. E-240 10% máx. 10% máx. 10% máx.

Contenido de impurezas INV. E-237 0.5% máx. 0.5% máx. 0.5% máx.





Pérdida en sulfato de magnesio INV. E-220 18% máx. 18% máx. 18% máx.

Angularidad INV. E-239 Rodadura: 40% mín.


Rodadura: 45% mín.


Base: 35% mín.

Rodadura: 45% mín.


Base: 35% mín.

Índice de plasticidad INV. E-125,

126 No Plástico No Plástico No Plástico


Azul de metileno* INV. E-235 10% máx. 10% máx. 10% máx.

Cubrimiento de los agregados INV. E-757 Reportar Reportar Reportar

Método Riedel Weber para

agregados finos INV. E-774 Índice mínimo = 4 Índice mínimo = 4 Índice mínimo = 4



Olard y Noan (2008)

Mezclas tibias -WMA



Algunas ventajas de WMA:

Temperaturas de mezcla y compactación menores a

HMA.

Reducen el consumo de combustible y las emisiones en

planta = Disminución de contaminantes.

Menor oxidación y envejecimiento del ligante asfáltico.

Oportunidad de ser utilizadas para fabricación de mezclas

modificadas con caucho y RAP.

Extensión y compactación en ambientes más fríos.

Reducen el desgaste de las plantas.

http://www.lavozdelapalma.com/2010/07/05/manifiesto-contra-las-plantas-de-aglomerado-asfaltico-en-valle-de-aridane-de-los-trabajadores-del-iac/

http://www.taringa.net/posts/info/5859800/Contaminacion-Ambiental.html

http://www.studentsoftheworld.info/sites/natura/cuidemos.php



Algunas desventajas de WMA:

Las propiedades físicas y mecánicas son menores

comparadas con las HMA.

Se reporta que las mezclas WMA exhiben mayor

sensibilidad a la humedad y menor resistencia al

ahuellamiento que las HMA.

No existe un procedimiento de diseño de mezcla

estandarizado.

Propiedades dependen del tipo de aditivo utilizado o del

método de fabricación.

Los ligantes asfálticos tienden a generar los mismos

problemas que las emulsiones y los asfaltos rebajados.



Algunas desventajas de WMA:

El ahorro de combustibles y energía no se ve compensado

con el costo extra que se genera por la producción del

ligante y aditivos necesarios para la mezcla.

Las menores temperaturas de fabricación pueden generar

que el secado del agregado pétreo no sea suficiente,

produciendo pérdida de adherencia en la mezcla.

Necesidad en algunos casos de utilizar aditivos especiales

para mejorar dicha adherencia.

Reciente utilización y por lo tanto baja producción

investigativa en su estudio.



Modificación del ligante asfáltico o la mezcla

Aditivos químicos u orgánicos por vía seca o húmeda.

Cecabase, RTEvotherm, HyperTherm, Rediset WMX,

Qualitherm, SonneWarmix, Sasobit (cera sintética),

Thiopave, TLA-X.

Sasobit (cera sintética): se añade por lo general en una

proporción de 3% a 4% con respecto al peso total de la

mezcla asfáltica. Reduce la temperatura de fabricación

en 12°C aprox.

Un problema identificado: los fabricantes no revelan

información específica, composición y características

de los aditivos. http://shop.ebdoor.com/Shops/44

7243/Products/4089510.aspx

http://shop.ebdoor.com/Shops/447243/Products/4089510.aspx

http://shop.ebdoor.com/Shops/447243/Products/4089510.aspx



Espumar asfalto

Técnica utilizada durante más de 50 años para

producir mezclas asfálticas en frío.

Combinación del asfalto en caliente y chorros de

agua fría para fabricación de asfaltos espumados

(denominados asfaltos celulares).

Algunas metodologías utilizan zeolitas sintéticas o

naturales (p.e., Aspha-Min® y Advera® ).

Aditivos para espumar asfaltos: AccuShear,

Aquablack foam, AquaFoam, Double Barrel

Green/Green Pac, ECOFOAM-II, Low Emission

Asphalt (LEA), Meeker Warm Mix foam, Terex

foam, Tri-Mix foam, Ultrafoam GX, WAM-Foam.

Thenoux y Jamet (2002)

http://www.aspha-min.com/



Espumar asfalto

Introducción de agregados pétreos finos

húmedos a la mezcla. Técnica denominada

Low-Energy Asphalt ® (LEA).

Utilización de emulsiones asfálticas

Una de las más utilizadas en el mundo:

Evotherm. El agua en la emulsión es liberada

en forma de vapor cuando se mezcla con el

agregado caliente.

Thenoux y Jamet (2002)



Técnica WAM-Foam®

Se trata de un sistema aglutinante de dos

componentes, un cemento asfáltico muy blando

con uno rígido espumado.

El asfalto blando se mezcla con el agregado en la

primera etapa de producción de la mezcla entre

100°C y 120°C.

En una segunda etapa, un cemento asfáltico

extremadamente rígido se espuma a alta

temperatura mediante la adición de agua fría y se

adiciona dicha espuma a la mezcla obtenida en la

primera etapa. http://www.greenway-

asfalt.nl/teksten/item/bekijk/id/10

http://www.greenway-asfalt.nl/teksten/item/bekijk/id/10





Uno de los temas críticos que enfrentan las mezclas WMA: falta de un

procedimiento de diseño formal.

Últimos documento técnico sobre diseño de mezclas WMA: Reportes No.

09-43, 691 y 714 del NCHRP (2009, 2011 y 2012 respectivamente).

Los criterios volumétricos en el diseño de WMA no deben diferir de los

utilizados para HMA.

En la mayoría de los proyectos de WMA construidos en USA, estas mezclas

han sido diseñadas con los mismos criterios de las HMA.

Se recomienda utilizar el mismo PG del cemento asfáltico de mezclas HMA

o cementos asfálticos de baja penetración y mayor PG a altas temperaturas

de servicio.

Utilización de los mismos agregados, tamaños máximos de partículas y

gradaciones que HMA.



Los procedimientos para fabricar muestras en el laboratorio requieren

modificaciones y no han sido estandarizados.

Mezcladores mecánicos, agitador mecánico de bajo cizallamiento y

equipo para espumar asfalto a escala en el laboratorio.

http://www.hoskin.ca/catalog/index.php?main_page=product_info&products_id=1305

http://www.wirtgen.de/media/redaktion/pdf-

dokumente/03_kaltrecycling_stabilisierung/wlb_10/prospekt_18/p_wlb10_e.pdf



http://www.wirtgen.de/media/redaktion/pdf-dokumente/03_kaltrecycling_stabilisierung/wlb_10/prospekt_18/p_wlb10_e.pdf





Se aconseja envejecer a corto plazo durante 2 horas la mezcla WMA,

bajo la temperatura prevista de compactación en obra.

Conclusión general: al diseñar mezclas WMA se deben utilizar los

criterios y procedimientos reportados en AASHTO R 35 para mezclas

HMA.



1. Determinación del grado de partículas cubiertas de asfalto (AASHTO T-195). El

criterio de cubrimiento recomendado es de al menos 95% de las partículas de

agregado grueso.

2. Grado de compactación. El criterio de grado de compactación recomendado es

aquel en el cual la relación de giro (ver ecuación 1) debe ser menor o igual a

1.25.

(1)

(N92)T-30 son los giros al 92% de densidad relativa obtenidos a 30° C por debajo

de la temperatura de compactación planificada en obra (Tc) y (N92)T son los giros

al 92% de densidad relativa obtenidos a Tc.

Este criterio debe considerarse provisional y sujeto a cambios ya que se basó en

escasa y limitada investigación sobre el tema.

T

T

N

NR

92

3092



3. Sensibilidad a la humedad (AASHTO T 283). Los especímenes se deben

compactar con un porcentaje de vacíos con aire de 7 ± 0.5 % (AASHTO T 312,

compactador giratorio). La resistencia en tracción indirecta de las muestras

húmedas debe ser cuando menos 80% con respecto a la condición de briquetas

en estado seco.

4. Determinación del Número de Flujo, usando el AMPT - AASHTO TP 79-09. Es

un ensayo que sirve para evaluar la resistencia a la deformación permanente de

mezclas asfálticas. Los especímenes se deben compactar con un porcentaje de

vacíos con aire de 7 ± 1.0.

Ejes equivalentes [106]

de 8.2 toneladas

Número de

Flujo mínimo

<3 No aplica

3 a <10 30

10 a < 30 105

≥ 30 415

http://www.ipcglobal.com.au/products/product-range/ampt--spt-simple-performance-tester.html

http://www.ipcglobal.com.au/images/stories/products/ampt--spt-simple-performance-tester/images/AMPT_Asphalt_Mixture_Performance_Tester .jpg














La relación de polvo (% pasa tamiz No. 200) / % pasa tamiz No. 40) no deberá exceder

de 2/3. Además, el producto del porcentaje que pasa el tamiz No. 200 del agregado

combinado por su índice de plasticidad, no podrá ser mayor de 72.


Normal Alterno BEE-38 BEE-25 BEE-5

37.5 mm

25.0 mm

12.5 mm

9.5 mm

4.75 mm

2.36 mm

425 m

150 m

75 m

1 1/2”

1”

1/2”

3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 100

No. 200

100

70-100

50-80

45-75

30-60

20-45

10-27

5-18

3-15

-

100

60-90

50-80

30-60

20-45

10-27

5-18

3-15

-

-

-

-

100

-

-

-

5-25

Bases estabilizadas con emulsión asfáltica (BEE-38, BEE-25, BEE-5,

INVIAS, 340-13)



– Calidad de la emulsión, agua, suelos y agregado pétreo.

– Contenido de asfalto (E-732) y granulometría (E-782).

– Calidad de la mezcla, ensayo inmersión – compresión (E-738) y de extrusión (E-812).

– Compactación (densidad cono de arena E-

161 o métodos nucleares E-164): ≥ 95% de la densidad ensayo Proctor modificado (E-142).

– Espesor y la superficie compactada no deberá presentar irregularidades de más de 15 mm.

– Manejo ambiental (similar a la BG).

Controles generales durante la construcción de BEE:



Ensayo Método Valor

Resistencia al desgaste en la máquina

de los Ángeles en seco, 500 revoluciones INV. E-218, 219 50% máx.


de los Ángeles en seco, 100 revoluciones INV. E-218, 219 10% máx.


de los Ángeles relación húmedo/seco, 500 revoluciones INV. E-218, 219 2 máx.

Micro Deval INV. E-238 45% máx.

10% de finos en seco INV. E-224 30 kN mín.

10% de finos relación húmedo/seco INV. E-224 50% mín.

Pérdida en ensayo de solidez en sulfato de magnesio INV. E-220 18% máx.

Límite líquido INV. E-125 35% máx.

Índice de plasticidad INV. E-126 7% máx.

Terrones de arcilla y partículas deleznables INV. E-211 2% máx.

CBR INV. E-148 20% mín.

Equivalente de arena INV. E-133 20% mín.



Diseño de mezcla BEE: Ensayo inmersión – compresión (INV. E-738) y

dosificación de mezclas de suelo emulsión (INV. E-812). Ambos miden como

afecta el agua la cohesión y resistencia de la mezcla.

Para BEE-1, BEE-2:

Resistencia seca (Rs) 15 kg/cm2.

Resistencia húmeda (Rh).

Resistencia conservada (Rc= Rh/Rsx100) 75%.

Para BEE que utilicen suelos como agregado pétreo:

–Extrusión seca (Es) 457 kg.

- Extrusión húmeda (Eh) 151 kg.

- Absorción de agua: 7% máx.

-Hinchamiento: 5% máx.

El material bituminoso será una emulsión asfáltica catiónica del tipo CRL-1 o

CRL-1h.



Algunas consideraciones durante la construcción de BEE:

– La mezcla se puede elaborar en la vía, en una planta central o en una planta

caminera.

– Si la mezcla se elabora en la vía, ésta debe ser extendida mecánicamente. Si es

elaborada en planta, debe ser extendida por medio de una terminadora asfáltica.

– La compactación final se debe realizar por medio de rodillos neumáticos para

eliminar las huellas de los rodillos lisos y la motoniveladora.

– No se debe permitir el paso del tránsito hasta que la mezcla alcance una

resistencia adecuada. Durante las primeras 48 h a partir de la apertura, la

velocidad de los vehículos se deberá limitar a 20 km/h e impedir que sobre la

capa se produzcan aceleraciones, frenados o giros bruscos.

– Todas las juntas de trabajo se dispondrán de forma que su borde quede

vertical, cortando parte de la capa terminada. A todas las superficies de

contacto de franjas construidas con anterioridad se aplicará una capa

uniforme y delgada de emulsión asfáltica, antes de colocar la mezcla.



Algunas consideraciones durante la construcción de BEE:

– No se debe permitir la construcción de la BEE durante lluvia o temor a que ella ocurra, ni cuando la temperatura ambiente sea menor a 5°C.

– Las cotas de la superficie terminada no deben variar de los 1 cm con respecto a las establecidas en el proyecto.

– Para verificar la compactación se realizarán medidas de densidad en sitios seleccionados al azar, pero de manera que se realice al menos una prueba por hectómetro. Se realizarán cinco ensayos por “lote” (500 m de capa compactada en el ancho total de la subbase o 3500 m2 de subbase granular compactada o el volumen construido en una jornada de trabajo).

– Para comprobar la uniformidad de la superficie se debe emplear una regla de 3 m de longitud colocada tanto paralela como normalmente al eje de la vía, y no se deben admitir variaciones superiores a 1,5 cm.

– Se deben realizar medidas de deflexión con viga Benkelman y los resultados de las medidas no constituirán base para aceptación o rechazo de la BEE construida.



Materiales granulares estabilizadas con asfalto en caliente (MGEA_A,

MGEA_B, MGEA_C; IDU, 2011 – artículo 422)


Normal Alterno MGEA_A MGEA_B MGEA_C

37.5 mm

25.0 mm

19.0 mm

9.5 mm

4.75 mm

2.00 mm

0.425 mm

0.18 mm

0.075 mm

1 1/2”

1”

3/4”

3/8”

No. 4

No. 10

No. 40

No. 80

No. 200

100

67-100

59-91

42-75

30-60

20-45

10-27

6-20

5-15

-

100

77-100

52-81

34-64

21-48

8-28

5-20

3-15

-

100

62-90

42-71

30-55

17-40

7-23

5-17

3-12



Ensayo Método MGEA_A MGEA_B MGEA_C


de los Ángeles en seco, 500

revoluciones

INV. E-218, 219 40% máx. 40% máx. 35% máx.

Micro Deval INV. E-238 30% máx. 25% máx. 20% máx.

10% de finos en seco INV. E-224 60 kN mín. 75 kN mín. 100 kN mín.

10% de finos relación húmedo/seco INV. E-224 75% mín. 75% mín. 75% mín.

Pérdida en ensayo de solidez INV. E-220 Sulf. magnesio:

18% máx.

Sulf. magnesio:

18% máx.

Sulf. magnesio:

18% máx.

Límite líquido INV. E-125 25% máx. 25% máx. 25% máx.

Índice de plasticidad INV. E-126 3% máx. NP. NP.

Terrones de arcilla y part. deleznables INV. E-211 2% máx. 2% máx. 2% máx.

Azul de metileno INV. E-235 10% máx. 10% máx. 10% máx.

CBR INV. E-148 80% mín. 100% mín. 100% mín.

Partículas fracturadas 1 cara INV. E-227 60% mín. 85% mín. 85% mín.

Partículas fracturadas 2 caras INV. E-227 40% mín. 60% mín. 60% mín.

Índice de alargamiento INV. E-230 35% máx. 35% máx. 35% máx.

Angularidad de agregado fino INV. E-239 35% mín. 35% mín. 35% mín.




Diseño de mezclas MGEA:

1. Método Marshall (INV. E-748-07): estabilidad mínima de 750 kg y

flujo comprendido entre 2 mm y 4 mm (compactadas a 75 golpes por

cara).

2. El análisis volumétrico de las muestras se realizará siguiendo los

procedimientos establecidos en el Manual MS-2 del Instituto del

Asfalto de los Estados Unidos.

3. Resistencia a tracción de la mezcla (INV. E-725) en curado húmedo

debe ser al menos 70% de la alcanzada bajo condición seca.

4. El módulo resiliente (INV. E-749) debe ser superior a 2000 MPa para

una temperatura de 20°C y una frecuencia de carga de 10 Hz.



CAPÍTULOS 3. MECANISMOS DE DAÑO DE

MEZCLAS ASFÁLTICAS








Fatiga: falla de un material por repetición

de carga.

Ahuellamiento: acumulación de

deformación permanente=desplazamiento

vertical.

Daño por humedad.

Consejo de directores de carreteras

de Iberia e Iberoamérica (2002)



Ley de Fatiga de un material:

1

2

3

s

e

Log (s, e)

log (N)

N: número de ciclos de carga

1

2

3



Resultados ensayos de fatiga para una mezcla MD12



Fatiga



Bache (INVIAS, 2006).



Ensayos de fatiga sobre concreto asfáltico

Fatiga por flexión (viga prismática, viga en voladizo trapezoidal).

Fatiga por tensión (diametral, compresión uniaxial).

Jenkins, 2011, Garnica et al. (2002)



Equipo de ensayo de probeta trapezoidal (LCPC ,2007a).



Nottingham Asphalt Tester (NAT): Módulo dinámico, resistencia a

fatiga y deformación permanente.

Configuración de carga y falla en el

ensayo diametral (Kennedy, 1977).



Ensayos a escala real

../../Seminario de Geotecnia/hmls.mov


Rondón Quintana, Hugo A. (2015) 175 Epps y Monismith, 1972



Factores que afectan la fatiga:

Nivel de esfuerzos del suelo.

Tipo de asfalto y contenido de asfalto.

Rigidez del asfalto.

Tipo de agregados.

Contenido de vacíos.

Método de compactación.

Tipo y contenido de modificadores.

Temperatura.

Agua.

Envejecimiento.

Rigidez de la mezcla.



Comparación de los ensayos bajo esfuerzo controlado y deformación controlada

(Epps y Monismith, 1972 y Di Benedetto y De la Roche, 2005).

Esfuerzo controlado Deformación controlada

Evolución durante el ensayo Aumento de la deformación Disminución del esfuerzo

Criterio usual de falla Rotura de la muestra Perdida de la mitad del

esfuerzo inicial

Vida a la fatiga Más corta Más larga

Dispersión de los resultados Más baja Más alta

Aumento de la temperatura Disminución de la vida Aumento de la vida

Aumento del modulo de

rigidez Aumento de la vida Disminución de la vida

Efecto del tiempo de receso Mayor efecto benéfico Menor efecto benéfico

Duración de la propagación

de las macro-fisuras Corta Larga

Crecimiento del daño Más rápido de lo que ocurre

in situ

Más representativo de lo que

ocurre in situ



Efecto del contenido de vacíos sobre

la vida a la fatiga (Epps y

Monismith, 1969).

Efecto del contenido de vacíos sobre

la vida a la fatiga de una mezcla

(Schmidt y Santucci, 1969).



Efecto del contenido de vacíos de aire y

el contenido de asfalto sobre la vida a la

fatiga (Harvey et al., 1995).

Contenido de asfalto vs. número de

aplicaciones a la falla para dos tipos de

agregado (Jiménez y Gallaway, 1962).



e1t

q

q = 0 Evolución de la deformación

e1p

e1r

e1t: Deformación axial total

e1p: Deformación axial permanente

e1r: Deformación axial resiliente



Ahuellamiento



Pruebas de deformación permanente sobre concreto asfáltico

Pruebas de esfuerzos uniaxiales

Pruebas de esfuerzos triaxiales

Pruebas diametrales

Pruebas de simulación

Pruebas cortantes

Pruebas empíricas



Ensayos de esfuerzos uniaxiales: estática uniaxial de fluencia,

carga uniaxial repetida, módulo dinámico uniaxial y resistencia

uniaxial.

Garnica et al. (2002)



Ensayos de esfuerzos triaxiales: estática triaxial de fluencia,

carga triaxial repetida, módulo dinámico triaxial y resistencia

triaxial.

Triaxial de carga repetida




Pruebas diametrales: diametral estática, carga diametral

repetida, módulo dinámico diametral y resistencia diametral.

Resistencia a la

tensión indirecta




Nottingham Asphalt Tester (NAT): Módulo dinámico, resistencia a

fatiga y deformación permanente.

Configuración de carga y falla en el

ensayo diametral (Kennedy, 1977).



Ensayo de pista a pequeña escala (Derecha, Choi et al., 2005).



Pruebas de simulación: analizador de pavimentos asfálticos,

probador de rodera francés, modelo simulador de carga móvil, etc.

Probador de rodera francés




Ensayos a escala real

../../Seminario de Geotecnia/hmls.mov



Shakedown in unbound granular material.pdf, University of Stuttgart



Factores que afectan la deformación permanente:

Nivel de esfuerzos.

Velocidad de carga.

Número de repeticiones de carga.

Tipo y contenido de asfalto.

Tipo y contenido de modificadores.

Contenido de vacíos en la mezcla.

Contenido de vacíos en el agregado mineral.

Densidad y método de compactación.

Tipo de agregado.

Forma, textura y tamaño de las partículas.

Temperatura.

Agua.

Envejecimiento.



Factores que afectan el fenómeno de ahuellamiento en mezclas asfálticas. Sousa et al. (1991).

Factor Cambio en el factor Efecto sobre la resistencia

al ahuellamiento

Agregados

pétreos

Textura superficial Liso a rugoso Incrementa

Forma Redonda a angular Incrementa

Tamaño Incremento en tamaño

máximo Incrementa

Ligante

asfáltico Rigidez Incremento Incrementa

Mezcla

Contenido de ligante Incremento Disminuye

Contenido de vacíos Incremento Disminuye

Grado de compactación Incremento Incrementa

Condiciones

de campo

Temperatura Incremento Disminuye

Esfuerzo/deformación Incremento Disminuye

Repeticiones de carga Incremento Disminuye

Agua Seco a húmedo Disminuye



Influencia de la magnitud del esfuerzo

vertical (Khedr, 1986).

Influencia de la presión de confinamiento

s3. Esfuerzo vertical s1=0.01 MN/m2,

Temperatura T=30°C y frecuencia de carga

f=30 Hz (Francken, 1977).



Influencia de la temperatura (Liping

et al., 2009).

Efecto del grado de compactación y la

temperatura sobre la rigidez (Sivapatham y

Beckedahl, 2006).



Deformación permanente para mezcla

fabricadas por el método de

compactación Marshall y

SUPERPAVE (Khan y Kamal, 2008).

Módulo resiliente con la temperatura para

mezcla fabricadas por el método de

compactación Marshall y SUPERPAVE.

(Khan y Kamal, 2008).



Efecto de la forma de partículas y el

contenido de vacíos sobre la rigidez

(Uge y van de Loo, 1974).

Evolución de la deformación permanente

con los vacíos con aire y la temperatura.

(Seo et al., 2007).



Influencia del grado PG del CA (Shu y

Huang, 2008).

Influencia del caucho molido de llanta

(Shen et al., 2006).



Daño por humedad:

Fenómeno identificado en los 30´s.

Es uno de los principales mecanismos de deterioro de capas asfálticas.

Stripping.

Pérdida de resistencia en la interfase entre el ligante asfáltico y el agregado

pétreo.

Utilización de aditivos anti-stripping o mejoradores de adherencia: tenso-

activos catiónicos, naftenato de hierro, cal hidratada, cemento Portland,

entre otros.

Resistencia a tracción de mezclas de concreto asfáltico (INV. E-725-13,

AASHTO T 283).



CAPITULO 4. SUPERPAVE








Desarrollado entre 1987 y 1993 por el Strategic Highway

Research Program (SHRP) en los Estados Unidos.

Anterior al método SUPERPAVE (Superior Performing

Asphalt Pavements): Hveem y el Marshall.

Limitaciones métodos Hveem y Marshall: método de

compactación de muestras, carga monotónica, condiciones

del medio ambiente, modelación de altas temperaturas de

servicio y no se tiene cuenta comportamiento viscoso.

Uso dependiente del nivel de tránsito. ESAL<106 se

recomienda el nivel de diseño 1. Para 106<ESAL<107 se

recomienda el nivel 2, y para ESAL>107, el nivel 3.



Nivel 1.

PG del cemento asfáltico, especificaciones para

agregados pétreos y principios de diseño volumétrico de

mezclas.

No se realizan ensayos para evaluar el comportamiento

bajo carga cíclica.

Compactador Giratorio Superpave (SGC por sus siglas

en inglés).

Porcentaje de vacíos en la mezcla típico: 4%.



ESALs de diseño

(en millones)

Parámetros de

compactación

Ninicial Ndiseño Nmáx

< 0.3 6 50 75

0.3 a<3 7 75 115

3 a<30 8 100 160

≥30 9 125 205

ESALs de

diseño (en

millones)

Compactación requerida

(% de la gravedad

específica máxima teórica

Gmm)

Volumen

mín. aire en

agregados

VAM (%)

Llenos de

asfalto

VFA (%)

Proporción

de polvo

Ninicial Ndiseño Nmáx

<0.3 ≤91.5

13.0

70-80

0.6-1.2

0.3 a <3 ≤90.5

96.0 ≤98.0

65-78

3 a <10

≤89.0 65-75 10 a <30

≥30



Nivel 2.

Adicional al Nivel 1, se ejecutan ensayos de fatiga y

ahuellamiento (tensión indirecta y SST - Superpave

Shear Tester).

Nivel 3.

Adicional a los Niveles 1 y 2, se ejecutan otros ensayos

de fatiga y ahuellamiento.

http://pavementinteractive.org/index.php?title=Image:Wsdot_dsr_samples.jpg



PG PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

34 40 46 10 16 22 28 34 40 46 16 22 28 34 40 10 16 22 28 34 40 10 16 22 28 34 40 10 16 22 28 34 10 16 22 28 34

Tmáx. [°C] <46 <52 <58 <64 <70 <76 <82

Tmín. [°C] -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

CA original

Punto de

inflamación

mínimo [°C]

230

Viscosidad

máxima 3 pa-s.

ASTM D4402

[°C]

135

G*/sind, mínimo

1 kPa [°C] 46 52 58 64 70 76 82

CA envejecido en RTFOT

Pérdida de masa

máxima [%] 1.0

G*/sind, mínimo

2.20 kPa [°C] 46 52 58 64 70 76 82

CA envejecido en PAV

Temperatura de

envej. en PAV

[°C]

90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 100 (110)

G*sind, máximo

5000 kPa [°C] 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 28

Endurecimiento

físico Reportar

Rigidez en creep,

TP 1, determinar

la temperatura

crítica de

agrietamiento

térmico según PP

42 [°C]

-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

Tensión directa,

TP 3, determinar

la temperatura

crítica de

agrietamiento

térmico según PP

42 [°C]

-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24



CAPITULO 6. EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS

FLEXIBLES








Fisura longitudinal

Unidad de medida: longitud en m.

Con el fin de evaluar el área afectada, la

longitud se multiplica por un ancho de

referencia de 0.6 m.

Se recomienda la evaluación de áreas afectadas

en tramos de 100 m.

El grado de severidad se puede tipificar:

•Bajo: longitud del tramo afectado en un 20%.

Abertura menor a 1 mm, cerrada o con sello en

buen estado.

•Regular: longitud del tramo afectado entre 20%

y 100%. Abertura entre 1 mm y 3 mm.

•Alto: longitud del tramo afectado mayor al

100%. Abertura mayor a 3 mm



Fisura transversal



Agrietamiento tipo malla

eslabonada

Causas:

• El espesor de la estructura es insuficiente.

• No se detectan “fallos.

• Capas granulares con exceso de humedad.

• La subrasante se desplaza debido a desecación de

arcillas por pérdida de agua.

• Se utilizan ligantes asfálticos de baja penetración o

de alta rigidez.

• La mezcla asfáltica o el ligante asfáltico envejece.

• Inadecuado drenaje.

• El diseño de la mezcla asfáltica es inadecuado.

• Reflejo de fisuras de bases estabilizadas.



Agrietamiento tipo piel de

cocodrilo

Se recomienda la evaluación de áreas afectadas en

tramos de 100 m.

El grado de severidad se puede tipificar de la siguiente

forma:

• Bajo: Si el área afectada es menor a 10%. Fisuras

longitudinales paralelas, sin desportillamiento, con

pocas o ninguna conexión entre ellas y no existe

evidencia de salida de finos (bombeo).

• Regular: Si el área afectada se encuentra entre 10% y

50%. Las fisuras forman un patrón de polígonos

pequeños y angulosos, con ligero desgaste en los

bordes, abertura de fisura entre 1 mm y 3 mm, sin

evidencia de bombeo.

• Alto: Si el área afectada es mayor a 50%. Presencia

de desgaste y desportillamiento en los bordes, los

bloques se mueven ante el tránsito y se puede

evidenciar bombeo.



Fisura en bloque

Causas:

• Gradientes térmicos que generan fatiga

térmica. Los cambios de temperatura

ocasionan esfuerzos internos en la mezcla

asfáltica que pueden desencadenar en la falla

del material por fatiga térmica.

• Reflejo de grietas de contracción de bases

estabilizadas.

• Utilización de un ligante asfáltico envejecido

y/o de baja penetración (rígido).



Fisuras en juntas de construcción, longitudinal y transversal. Universidad

Nacional de Colombia y el Ministerio de Transporte (2006).



Fisuras por reflexión sobre materiales estabilizados. Universidad Nacional de

Colombia y el Ministerio de Transporte (2006).



Fisuras en media luna. Universidad

Nacional de Colombia y el Ministerio

de Transporte (2006).

Causas:

• Desplazamiento de banca debido al

movimiento de un talud o una ladera.

• Zonas en donde las raíces de los

árboles desecan las arcillas de la

subrasante.

Unidad de medida: área de afectación en

m2. Así mismo, se debe anotar la

distancia de desplazamiento en caso de

que se evidencie hundimiento en la zona

afectada.



Fisura de borde. Universidad

Nacional de Colombia y el

Ministerio de Transporte (2006).

Causas:

• Falta de confinamiento lateral.

• Parque automotor moviéndose muy cerca

a la orilla del pavimento (30 cm a 60 cm

de dicho borde

Para evaluar el grado de severidad se

aplican los mismos criterios que se usan

para el caso de las fisuras longitudinales y

transversales.



Fisura por deslizamiento.

Causas:

•Exceso de ligante asfáltico.

•Alto contenido de arena en la mezcla

asfáltica.

•Aceleraciones y desaceleraciones que

generan altos esfuerzos en la dirección del

movimiento de los vehículos.

El grado de severidad se tipifica de manera

similar a como se realiza para el caso de las

fisuras longitudinales y transversales.



Ahuellamiento.

Causas:

• Mezcla asfáltica de baja rigidez y/o sometida

a altas temperaturas de servicio.

• Compactación insuficiente de la capa

asfáltica o de las capas granulares.

• Exceso de asfalto en la mezcla asfáltica.

• Cargas elevadas de tránsito acompañado de

insuficiente espesor del pavimento.

El grado de severidad se tipifica de la siguiente

manera:

• Bajo: profundidad menor de 1 cm.

• Regular: prof. entre 1 cm y 2.5 cm.

• Alto: profundidad mayor a 2.5 cm.



Hundimientos.

Causas:

• Deficiencia en las obras de drenaje.

• Presencia de “fallos” en las capas.

• Defecto constructivo aislado.

• Desplazamiento vertical de la subrasante

por desecación o cargas de tráfico.

• Zonas localizadas donde las capas

granulares están muy húmedas.

• Compactación deficiente.

• Daños de tuberías de alcantarillado o

acueducto.

• Inestabilidad de laderas.



Hundimientos.

El grado de severidad se tipifica:

• Bajo: profundidad menor de 2 cm y no

genera incomodidad al conductor.

• Regular: profundidad entre 2 cm y 4 cm,

y genera incomodidad al conductor.

• Alto: profundidad mayor a 4 cm y genera

incomodidad al conductor con necesidad

de disminuir la velocidad.

http://2.bp.blogspot.com/_YZXexgF-50k/TUcP5TAbq8I/AAAAAAAAAB8/8-KkrKNRDWo/s1600/100_0160.JPG



Ondulación.

Causas:

• Exceso de ligante asfáltico o mala

dosificación del mismo con respecto a

los agregados pétreos.

• Ligante asfáltico blando.

• Pérdida de estabilidad de la mezcla,

principalmente en climas de alta

temperatura.

• Frenado de vehículos pesados en

intersecciones o circulación lenta de los

mismos en zonas de alta pendiente.

• Agregados pétreos redondeados.



Ondulación.

El grado de severidad se tipifica de la

siguiente manera:

• Bajo: profundidad máxima menor de 1

cm y no genera incomodidad al

conductor.

• Regular: profundidad entre 1 cm y 2

cm, y genera incomodidad al conductor.

• Alto: profundidad máxima mayor a 2

cm, genera incomodidad al conductor y

necesidad de disminuir la velocidad.



Descascaramiento.

Causas:

• Espesor insuficiente de la capa de rodadura.

• Ligante asfáltico inadecuado.

• Compactación localizada insuficiente.

• Baja afinidad entre el ligante asfáltico y el

agregado pétreo.

• Extensión y compactación de mezcla

asfáltica durante lluvia.

• Riego de liga deficiente.

• Mezcla asfáltica permeable.

• Envejecimiento del ligante asfáltico.



Descascaramiento.

El grado de severidad se tipifica de la

siguiente manera con respecto a la

profundidad del descascaramiento:

• Bajo: profundidad menor de 1 cm.

• Regular: prof. entre 1 cm y 2.5 cm.

• Alto: profundidad mayor a 2.5 cm.

Con respecto a la proporción de área

afectada en un tramo de 100 m:

• Bajo: menor al 5%.

• Regular: entre 5% y 10%.

• Alto: superior al 10%.



Bache.

La capa asfáltica se desprende totalmente dejando

expuesta la capa granular.

Causas:

• Consecuencia o evolución de la piel de cocodrilo.

• Presencia de zonas donde no se detectan “fallos”.

• Deficiencias en las obras de drenaje o subdrenaje.

• Presencia de zonas donde la subrasante

experimenta reblandecimiento por alto contenido

de humedad.



Bache.

El grado de severidad se tipifica de la siguiente

manera con respecto a la profundidad del bache:

• Bajo: profundidad menor a 2.5 cm.,

correspondiente a capas asf. delgadas.

• Regular: profundidad entre 2.5 cm y 5 cm.,

dejando expuesta la capa granular.

• Alto: profundidad mayor a 5 cm., afectando

incluso la capa granular.

Con respecto a la proporción de área afectada en un

tramo de 100 m con hundimiento mayor a 2 cm:

• Bajo: menor al 1%.

• Regular: entre 1% y 10%.

• Alto: superior al 10%.



Parches.

El grado de severidad se tipifica:

• Bajo: parche en buen estado.

• Regular: parche con deficiencias en

los bordes y pequeñas fisuras en

ciertas zonas aledañas.

• Alto: parche con grietas severas en

las zonas aledañas al mismo.



Daños superficiales y surcos.

Causas:

• Fricción en la interfase entre las llantas y la capa

de rodadura, ocasionando pérdida de ligante en

la mezcla asfáltica que compone dicha capa.

• Falta de adherencia entre el ligante asfáltico y el

agregado pétreo.

• Inadecuada dosificación de asfalto en la mezcla.

Unidad de medida: m2.

Evolución probable: pérdida de agregado.

El daño es de alta severidad si en la rasante de la

vía se observa pérdida, desintegración superficial

de la capa de rodadura y presencia de partículas

sueltas de agregado pétreo.



Daños superficiales y surcos.

El inconveniente de la pérdida del agregado en la

capa de rodadura es que el pavimento experimenta

superf. una textura más rugosa acompañada de una

zona en la cual el material se encuentra expuesto a la

acción del tránsito y del clima.

La pérdida de agregado se mide en m2 y puede ser

producido, adicional a lo ya expuesto por:

• Envejecimiento (endurecimiento) del asfalto.

• Escasa compactación de la mezcla.

• Exposición a disolventes derivados del petróleo

como son la gasolina y aceites lubricantes.

Cuando el desgaste superficial se da en franjas o

canales longitudinales bien, el mecanismo de daño

se denomina “surcos”.



Pulimento del agregado pétreo.

Causado principalmente por la fricción entre

las llanta y la capa de rodadura.

Este daño se genera por una combinación entre

altas magnitudes y volúmenes de tránsito con

agregados pétreos de baja dureza.

Se evidencia por la presencia superficial de

agregados gruesos con caras planas y ausencia

de caras angulares.

Superficialmente el pavimento experimenta

una disminución en la resistencia al

deslizamiento.

Unidad de medida: m2.



Cabezas duras.

Generado principalmente por la presencia de

agregados pétreos gruesos muy duros en la

capa de rodadura.

Los vehículos al rozar con dicha capa,

desprenden el ligante asfáltico de la mezcla, y

el agregado pétreo al ser muy duro, queda

expuesto con sus caras angulares casi

intactas.

Este daño se mide en m2 y genera zonas en el

pavimento de alta resistencia al rozamiento,

con ruidos de rodadura altos, y en algunas

ocasiones dichas zonas son incomodas

durante el tránsito de los usuarios ya que

generan vibraciones en el vehículo.



Afloramiento de agua.

Universidad Nacional de

Colombia y el Ministerio de

Transporte (2006).

El afloramiento de agua se observa sobre la

superficie del pavimento en instantes en los que

no hay presencia de lluvias en la zona.

Si esta agua se acompaña de partículas solidas

finas, el daño adquiere la denominación de

afloramiento de finos.

La principal causa es la falta o inadecuada

construcción de obras de drenaje y sub-drenaje

vial.

En el primer caso, la unidad de medida es en m, y

para el segundo, en número de veces que ocurre

ya que éste último por lo general se reporta en

zonas donde existe previamente un daño (p.e.,

agrietamientos, piel de cocodrilo, etc.).



Corrimiento de la berma.

Universidad Nacional de

Colombia y el Ministerio de

Transporte (2006).

Los desplazamientos de las bermas ocurren de dos

formas: por corrimiento vertical u horizontal.

En el primero, la berma se desplaza verticalmente y

en el segundo, la berma se separa horizontalmente

de la calzada.

Estos daños se miden en m de longitud afectada y

ocurren principalmente por problemas de estabilidad

de taludes.

El corrimiento vertical se tipifica como de severidad

baja, media y alta cuando el desplazamiento es

menor a 6 mm, entre 6 mm y 2.5 cm, y mayor a 2.5

cm respectivamente.

Para el caso de la separación de la berma, si la

abertura es menor a 3 mm, entre 3 mm y 6 mm o

mayor que 1 cm, se tipifica la severidad como baja,

media o alta respectivamente.



EVALUACIÓN DEL ESTADO SUPERFICIAL A TRAVÉS DEL MDR

MDR (Modified Distress Rating) o índice de daños superficiales del

pavimento.

Este parámetro adimensional se obtiene con base en la información obtenida

del inventario de daños y puede variar entre 0 y 100.

0 significa estado de una vía totalmente destruida y 100 una superficie en

perfecto estado.

En el caso de vías con alto grado de deterioro, se pueden obtener valores de

MDR negativos, en este caso se asigna un MDR igual a cero.



Clasificación Rango de MDR Calificación

Verde 79-100 Excelente

Amarillo 59-78 Bueno

Naranja 40-58 Regular

Rojo 0-39 Malo

Este índice se calcula con base en la ecuación propuesta por el Washington

State Department of Transportation (WSDOT):

2100 ipnMDR

pn, es el peso de ponderación del daño según su severidad y extensión de

acuerdo con el sistema PAVER. Cada valor de daño deducido se introduce en

la ecuación para obtener el valor del MDR.



CORRUGACIONES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Afectada (%)

Valo

r D

ed

ucib

le (

Pe

so

s)

Alto

Bajo

Medio

Curva de calibración PAVER para el deterioro por corrugación.



FISURAS LONGITUDINAL

Y TRANSVERSAL

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Afectada (%)

Valo

r D

educib

le (

Pesos)

Alto

Bajo

Medio

Curva de calibración PAVER para fisuras longitudinales y transversales.



BACHES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Afectada (%)

Valo

r D

ed

ucib

le (

Pe

so

s)

Alto

BajoMedio

Curva de calibración PAVER para baches.



PIEL DE COCODRILO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100Area Afectada (%)

Va

lor

De

du

cib

le (

Pe

so

s)

Alto

Bajo

Medio

Curva de calibración PAVER para piel de cocodrilo.



HUNDIMIENTOS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Afectada (%)

Valo

r D

educib

le (

Pesos)

Alto

Bajo

Medio

Curva de calibración PAVER para hundimientos.



E x u d a c ió n

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

1 0 0

0 .1 1 1 0 1 0 0

A re a A fe c ta d a (% )

Va

lor

De

du

cib

le (

Pe

so

s)

A lto

M e d io

Bajo

Curva de calibración PAVER para exudación.



D e s g a s te S u p e rfic ia l

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

1 0 0

0 .1 1 1 0 1 0 0

A re a A fe c ta d a (% )

Va

lor

De

du

cib

le (

Pe

so

s)

A lto

M e d io

Bajo

Curva de calibración PAVER para desgaste superficial.



AHUELLAMIENTO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Afectada (%)

Va

lor

De

du

cib

le (

Pe

so

s)

Alto

Bajo

Medio

Curva de calibración PAVER para ahuellamiento.



DETERMINACIÓN DEL PCI

El índice de condición actual de pavientos PCI, fue publicado por el cuerpo de

Ingenieros de la Armada de Estados Unidos en 1978.

Índice fácil de emplear, no requiere de equipos sofisticados o especiales para

ejecutar las evaluación viales.

Procedimiento enteramente visual, ofrece buena repetitividad y confiabilidad

estadística de los resultados, y suministra información confiable sobre las fallas

que presenta el pavimento, su severidad y área afectada.

Al igual que el MDR, el PCI tipifica el estado del pavimento con base en una

escala que varía desde 0 (muy mal estado) hasta 100 (perfecto estado).

El cálculo del PCI se obtiene siguiendo los pasos propuestos por la norma ASTM

D 5340.



Rango de PCI Calificación Intervención

85-100 Excelente Mantenimiento

70-85 Muy bueno Mantenimiento

55-70 Bueno Rehabilitación

40-55 Regular Rehabilitación

25-40 Malo Rehabilitación

10-25 Muy malo Reconstrucción

0-10 Fallado Reconstrucción



DETERMINACIÓN DE LA IRREGULARIDAD SUPERFICIAL

La clasificación más conocida de las técnicas para medir la regularidad superficial

de pavimentos es la propuesta por el Banco Mundial:

• Medidas de precisión de perfil.

• Medidores de rugosidad.

• Otros métodos perfilométricos.

• Evaluaciones subjetivas, las cuales no son recomendadas.

Las medidas de precisión de perfil se ejecutan utilizando equipos topográficos

como la mira y nivel.

Estos equipos son los más confiables y exactos a la hora de determinar

irregularidades superficiales en el pavimento.

http://www.topografia-global.com/catalogo/nivel/automatico/c_s.html







La principal desventaja de utilizar estos equipos es el tiempo que se consume para

la obtención de mediciones en campo.

Este aumento de tiempo se traduce en incremento de costo a la hora de determinar

mediciones sobre el pavimento.

Lo anterior lo convierte en una técnica muy poco utilizada en proyectos de tramos

de vías de longitud apreciable.








El método más utilizado actualmente para medir la regularidad del perfil longitudinal

de una vía es el Índice de Rugosidad Internacional (IRI por sus siglas en inglés -

International Roughness Index).

Aceptado como estándar de medida de la regularidad superficial de una vía por el

Banco Mundial en 1986.

Es un indicador estadístico de la regularidad superficial del pavimento y simula los

desplazamientos verticales acumulados de una rueda de un cuarto de vehículo

estándar circulando a 80 km/h en un tramo de vía.

Se expresa en m/km, mm/km, pulgadas/milla, etc., y representa una medida de

desplazamientos (ascensos o descensos en valor absoluto) por unidad de distancia.

El cálculo del Índice de Rugosidad Internacional se basa en un modelo matemático

llamado “Cuarto de Carro”.




Representación gráfica del modelo “cuarto de carro” (Romero, 1996).




Para una vía pavimentada el rango del IRI es de a 0 a 12 m/km, donde 0

representa una superficie perfectamente uniforme y lisa, y 12 un camino

prácticamente intransitable.

Algunos equipos que se utilizan para la determinación del IRI, adicionales a los

topográficos convencionales, son: perfilógrafo láser, Merlín, Viágrafo y el

Analizador de Rugosidad superficial.



Perfilógrafo láser

http://www.cedex.es/cec/document/auscul.htm



MERLÍN (Del Águila, 1999).



Viagrafo




Analizador de rugosidad superficial (ARS)




DETERMINACIÓN DEL PSI

El índice de serviciabilidad presente (PSI por sus siglas en inglés - Present

Serviciability Index), es utilizado en el diseño de pavimentos para tener en cuenta el

estado inicial y final de serviciabilidad del pavimento que se diseñará y construirá.

A pesar de ser un parámetro subjetivo, el estado de serviciabilidad se evalúa de

manera cuantitativa, asignando un valor entre 0 y 5, siendo 5 el máximo valor,

asumiendo que el pavimento se encuentra en perfecto estado de serviciabilidad.

Se parte por lo general de un valor inicial para pavimentos flexibles de Po entre 4.0 y

4.2 (estado bueno de la vía) y se determina el valor donde ocurre la falla funcional

del pavimento Pf entre 1.5 y 2.5. Es decir, que la pérdida del índice de

serviciabilidad PSI durante la vida útil del pavimento oscila entre 1.5 y 2.7.



5.0201.038.11log91.103.5 PCRDSVPSI


Este índice adimensional se calcula en la práctica a través de la ecuación:

SV es la varianza de la pendiente de la sección, con medidas realizadas con el

perfilómetro CHLOE, RD es la Profundidad del ahuellamiento en pulgadas, C es el

área con agrietamientos de las clases AASHO 2 y 3 (pies2/1000 pies2) y P es el área

parchada (pies2/1000 pies2).

La forma común de cuantificar este parámetro es a través del IRI (en m/km):

IRIPSI 18.0exp5

IRIPSI 633.055




Rango Calificación

0-1 Muy pobre

1-2 Pobre

2-3 Aceptable

3-4 Buena

4-5 Muy buena



Clasificación Rango Calificación

Verde 71<OPI<100 Bueno

Amarillo 51<OPI<70 Aceptable

Naranja 31<OPI<50 Regular

Rojo 0<OPI<30 Malo

DETERMINACIÓN DEL OPI

Índice de condición global del pavimento (OPI, por sus siglas en inglés).

Parámetro adimensional que considera la condición funcional y superficial del

pavimento a través del IRI (en m/km) y el MDR respectivamente.

Un OPI igual a 0 y 100 significa una vía en mal y buen estado respectivamente.

Se obtiene a través de la ecuación:

12.0261.0198.0

5

exp5

IRI

MDROPI



DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA SUPERFICIAL

La rugosidad del pavimento se puede medir por medio de los siguientes equipos:

SCRIM.

Quarter – Car (INV. E-94-07).

Microperfilógrafo.

Medidor de fricción dinámica (ASTM E-1911).

Sistema de rayo láser.

Método estereofotográfico.

Círculo de arena (INV. E-791-07).

Equipos de medida de drenaje superficial (ASTM E-2380).

Péndulo de la TRRL (INV. E-792-07).

Rugosímetro MERLIN.



Deflectógrafo tipo Lacroix




Viga Benkelman http://www.cedex.es/cec/document/auscul.htm



Tipo de sección


deslizamiento*

NT1 NT2 NT3





0.5 0.55 0.6


Sobre mezclas de concreto asfáltico y mezclas densas en frio el INVIAS (2007)

recomienda:

Textura superficial mediante el Círculo de Arena (INV. E-791) ≥1.0 mm.

Coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo TRRL (INV. E-792).

*NT1, NT2 y NT3 significa bajos, medios y altos volúmenes de tránsito respectivamente.



De acuerdo con MINTRANSPORTE (2008):

1. Microtextura. Es la desviación que presenta la superficie de un pavimento

en relación con una superficie plana de dimensiones características en

sentido longitudinal, inferiores a 0.5 mm. Algunas características de este

tipo de textura son:

Es la que genera la mayor adherencia neumático-pavimento y es la

responsable de la resistencia al deslizamiento.

Genera el mayor desgaste de los neumáticos y ruido de rodadura en las

altas frecuencias del espectro acústico.

Este tipo de irregularidad es siempre necesario y es tan pequeña que no

se puede apreciar a simple vista.




2. Macrotextura. Es la desviación que presenta la superficie de un pavimento

en relación con una superficie plana de dimensiones características en

sentido longitudinal comprendidas entre 0.5 y 50 mm. Algunas

características de este tipo de textura son:

Presenta longitudes de onda del mismo orden que los elementos de labrado

del neumático en la zona de contacto con el pavimento.

Es necesaria para una adecuada resistencia al deslizamiento a altas

velocidades en condición de superficie húmeda.

La macrotextura se asocia como rugosa o lisa, mientras que la microtextura

como áspera o pulida. La macrotextura corresponde al tamaño de los pétreos

usados en la fabricación de la mezcla asfáltica que conforma la capa de

rodadura, mientras que la microtextura corresponde al acabado superficial de

los elementos que componen los áridos.




3. Megatextura. Es la desviación que presenta la superficie de un pavimento

con respecto a una superficie plana de dimensiones características en sentido

longitudinal entre 50 y 500 mm. Esta textura presenta longitudes de onda del

mismo orden de la interfaz neumático - pavimento. Las irregularidades de

este tipo suelen estar relacionadas con la puesta en obra del pavimento o con

diversos tipos de deterioros, tales como los baches y los abultamientos.

4. Regularidad superficial. Conocida también como rugosidad, es la desviación

que presenta la superficie de un pavimento con respecto a una superficie

plana con dimensiones características en sentido longitudinal

correspondientes a una longitud de onda comprendida entre 0.5 y 50 metros.

Los defectos de regularidad influyen en la masa suspendida de los vehículos,

afectando la comodidad de los pasajeros. Longitudes de onda mayores a las

que identifican la regularidad superficial, corresponden a las características

geométricas del perfil de la carretera.



EVALUACIÓN ESTRUCTURAL

Esta etapa es necesaria principalmente para:

Establecer y cuantificar las necesidades de mantenimiento o rehabilitación de

una vía.

Evaluar la capacidad estructural del pavimento.

Obtener una indicación sobre la vida residual del pavimento.

Determinar las propiedades de rigidez de las diferentes capas del pavimento y

de la subrasante.

Disponer de datos de entrada para el diseño de las obras de mantenimiento y

rehabilitación.




ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS – MEDIDAS DE DEFLEXIÓN

Deflectómetro de Impacto – FWD.

Viga Benkelman.

Curviámetro.

Deflectógrafo de Lacroix.

FWD (Imagen extraída de

http://www.ce.umn.edu/~guzina/ el 10 de mayo de 2011).

http://www.ce.umn.edu/~guzina/



El Deflectógrafo de Lacroix es una extensión de la viga Benkelman y uno de los

primeros equipos denominados “de alto rendimiento”. Consiste básicamente de

dos vigas Benkelman de menor longitud, una para la huella izquierda y otra para la

huella derecha. El vehículo registra medidas de deflexión cuando se detiene cada 5

metros y se moviliza a velocidad aproximada de entre 3 y 5 km/h.




Viga Benkelman http://www.cedex.es/cec/document/auscul.htm



VIGA BENKELMAN:

Este equipo mide la deflexión máxima del pavimento bajo la acción de una carga

estática o de muy lenta aplicación.

La carga que se aplica en el ensayo es el eje simple de doble rueda de 8.2 toneladas

que se utiliza en el diseño de estructuras flexibles.

El ensayo se ejecuta con base en los lineamientos especificados por INVIAS

(2007a, INV. E-795).

Ventajas de la utilización del equipo: bajo costo, facilidad de uso y existencia en

Colombia de una base de datos elevada con información reportando su uso

generalizado durante muchos años.

Desventajas: lentitud en la determinación de las deflexiones, no simula la acción

de las cargas cíclicas del tránsito, necesidad de un control permanente del tránsito

en la vía durante las mediciones y de mano de obra intensiva, y la escasa

repetitividad de las medidas.



http://www.euroconsult.es/in_his_2etp.htm

El curviámetro es una extensión del

deflectógrafo Lacroix que permite medir

deflexiones y la obtención del radio de

curvatura a una velocidad del orden de

18 km/h.

Permite determinar la anchura de la zona

deformada y detectar zonas de baja

capacidad de soporte.

Es un equipo montado sobre un camión

de dos ejes.

Las medidas se realizan cada 5 m.

Posterior a la medición, los datos de

deflexiones y radios de curvatura se

procesan y corrigen por temperatura y

humedad.

http://www.euroconsult.es/in_his_2etp.htm





En Colombia los ensayos de deflectometría con FWD se ejecutan siguiendo los

lineamientos especificados por INVIAS (2007a, INV. E-798-07).

En el ensayo, se genera un pulso de carga haciendo caer sobre la rasante una masa

la cual transmite una onda al pavimento o la subrasante por medio de un sistema de

amortiguadores elásticos apoyados sobre una placa de carga. En el momento del

impacto se mide el desplazamiento o deflexión dr que experimenta el pavimento o

la subrasante con sensores ubicados en siete puntos localizados a una distancia r

del eje de carga de 0, 30, 60, 90, 120, 150 y 180 cm, medida entre el eje de carga

del sistema y el sitio de ubicación de cada sensor.

A través del FWD, el Mr de la subrasante se calcula por medio de la ecuación:

3

rr

r

MM

rdr

PM rr

21





P es la carga aplicada en el impacto, µ es la Relación de Poisson de la subrasante.

Por lo general µ se asume igual a 0.5, valor en el cual se representa la condición

más crítica de un suelo (saturada y en condición no drenada), y la ecuación anterior

se convierte en:

La metodología AASTHO prevé una relación para establecer esta distancia r

mínima según lo siguiente:

Dónde ae corresponde al radio del bulbo de esfuerzos en la interfase entre la

subrasante y la estructura del pavimento en pulgadas. Este valor se puede

determinar mediante iteraciones o haciendo uso del nomograma incluido en el

método.

rdr

PM rr

24.0

ear 7,0





Dado que los módulos retro calculados son mayores a los módulos de campo, el

método establece que debe afectarse la ecuación por un factor denominado C, así

las cosas dicha ecuación queda convertida en:

Según las recomendaciones del método, el factor C es 0.33 para un suelo tipo A-6,

sin embargo estudios reportados por Urbaez et al. (2008), presentan valores de C

de 0.66 y 0.60 para un suelo de la misma clasificación. Acevedo et al. (2012)

determinaron un valor de 0.45, y otros autores presentan diferentes

recomendaciones. La apreciable dispersión entre los valores de C indica que debe

tenerse especial cuidado en la escogencia de este coeficiente o realizar algún tipo

de chequeo para la adopción del método.

rdr

PCM rr

24.0





Para calcular el módulo equivalente del pavimento (Ep en psi), es decir, la rigidez

promedio de la estructura, incluyendo subrasante, capas granulares y capa

asfáltica, se utiliza la ecuación:

do es la deflexión central en pulgadas, p es la presión del plato de carga en psi, a es

el radio del plato de carga en pulgadas, D es el espesor total del pavimento sobre la

subrasante en pulgadas, Mr es el módulo resiliente de la subrasante en psi.

p

r

p

r

oE

a

D

M

E

a

DM

apd

2

2

1

11

1

15.1




ENSAYOS DESTRUCTIVOS

Apiques.

Extracción de núcleos (INVIAS 2007a, INV. E-758-07).

Extraído de MINTRANSPORTE e INVIAS, 2008.





Densidad, INV. E-733/734-07.

Composición volumétrica, INV. E-736-

07.

Contenido de asfalto, INV. E-732-07.

Granulometría del agregado pétreo,

INV. E-782-07.


Sobre las muestras extraídas de mezclas asfálticas se pueden realizar los

siguientes ensayos:





Módulo resiliente, INV. E-749-07.

Marshall, INV. E-748-07.

Recuperación de asfaltos (INV. E-759-

07), con el fin de evaluar el grado de

envejecimiento.

Resistencia de la mezcla al agua - TSR,

INV. E-725-07.


Sobre las muestras extraídas de mezclas asfálticas se pueden realizar los

siguientes ensayos:




DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL

El SNef es una medida de la capacidad estructural del pavimento ante solicitaciones

de cargas dinámicas. Se determina a partir de medidas de deflexión (por lo general

se exige la utilización del deflectómetro de impacto) utilizando retrocálculo.

D es el espesor total del pavimento sobre la subrasante en pulgadas, Ep en psi es el

módulo equivalente del pavimento.

30045.0 pef EDSN

Clasificación Rango Calificación

Verde SNef > 4 Alta

Amarillo 2 < SNef ≤ 4 Media

Naranja SNef ≤ 2 Baja



DISEÑOS TÉCNICO, LEGAL Y FINANCIERO PARA IMPLEMENTACIÓN

DE UN PLAN DE GESTIÓN INTEGRAL DE ACEITES USADOS,

LLANTAS, NEUMÁTICOS Y BATERÍAS EN EL D.C.

Hugo Alexander Rondón Quintana Ingeniero Civil, M. Sc., Ph. D.





Aprox. 300 millones de llantas de neumático son desechadas anualmente en

los Estados Unidos.

En Puerto Rico se produce 1 neumático/habitante/año.

En Brasil se producen anualmente cerca de 45 millones de llantas.

En México se estima un desecho de 1/4 de llanta por habitante por año.

La producción mundial es aprox. de 20 millones de toneladas por año.

http://www.swissinfo.ch/ http://sabersinfin.blogspot.com http://columnacuestiondeenfoques.blogspot.c

om

http://4.bp.blogspot.com/_icHZZBQAEkM/SBCc6nW3BUI/AAAAAAAABLk/TPLE4MB97Y4/s1600-h/llantas.jpg



En Colombia, se producen 18.000 toneladas de neumáticos como desecho

al año.

Las importaciones de llantas nuevas para buses y camiones aumentaron en

valor al 11.2% anual y en volumen al 15.3% entre 1993-2002.

En 1999 se generaron 1.981.375 de llantas usadas en Bogotá.

En 2010 las llantas usadas en Bogotá D.C fueron de 2.642.938.

http://www.swissinfo.ch/ http://sabersinfin.blogspot.com http://columnacuestiondeenfoques.blogspot.c

om

http://4.bp.blogspot.com/_icHZZBQAEkM/SBCc6nW3BUI/AAAAAAAABLk/TPLE4MB97Y4/s1600-h/llantas.jpg



Residuo voluminoso en los rellenos sanitarios y en los basureros a cielo

abierto.

En época de lluvias, son refugio de insectos (malaria, paludismo, dengue y

virus del oeste del Nilo).

Contaminantes visuales que degradan la imagen de las comunidades.

Peligro: pueden incendiarse accidentalmente.

http://www.inqro.com.mx http://www.veracruzanos.info

http://www.veracruzanos.info/2011/05/central-de-abastos-de-poza-rica-convertido-en-basurero-publico/llantas-4/



Quema de llantas a cielo abierto:

Irritaciones de la piel, ojos, sistema respiratorio y

membranas mucosas.

Depresión del sistema nervioso central.

Cáncer.

Efectos mutagénicos (p.e., defectos físicos, abortos, o

cáncer al nacimiento).

Lluvia ácida.

Calentamiento de la atmósfera y cambio climático.

Adelgazamiento de la capa de ozono.

ttp://www.dforceblog.com/

http://rainforestradio.com/



Disposición:

Apilamiento.

Entierro.

Reúso.

Generación de energía

http://www.elbarlovento.com.mx/Edicion4oct10.html

http://www.elarsenal.net/wp-content/uploads/2011/01/venta-de-llantas-usadas.jpg



Algunos usos:

Aprovechamiento energético.

Arrecifes artificiales.

Plantación de árboles.

Señalizaciones.

Protección de equipos.

Paredón en polígonos de tiro.

En áreas deportivas.

Para control de erosión.

Muros de contención.

Barreras en pistas de karts.

Para delimitación de casas.

Modificador de asfaltos.

http://cuenca-vv-sjr.blogspot.com/



Ventajas:

Mezclas más resistentes a los fenómenos de fatiga (flexión y TDC),

ahuellamiento.



Ley de fatiga para mezclas asfálticas modificadas con grano-caucho

(Sibal et al., 2000).



Ahuellamiento



Influencia del caucho molido de llanta en la resistencia a la deformación

permanente. Shen et al. (2006) (izquierda) y Lee et al. (2007) (derecha)



Ventajas:

Aumenta la resistencia al envejecimiento y oxidación del

ligante asfáltico.

Aumenta la resistencia de la mezcla al agrietamiento por

bajas temperaturas.

Disminuye la susceptibilidad térmica del asfalto.

Aumenta la resistencia a la humedad.

Ligante asfáltico más resistente al calor y al

sobrecalentamiento debido al proceso de vulcanización

de la llanta.

Aumento de la elasticidad del ligante.



Mayor resistencia al desgaste por abrasión.

Disminuye el ruido de rodadura.

Mejoras las propiedades reológicas del asfalto.

Menor espesor de capa asfáltica.

Ayuda a disminuir el impacto ambiental negativo que

producen las llantas usadas.

Mezclas más durables y por lo tanto con menor necesidad de

mantenimiento.



De acuerdo con IDU y Universidad de Los Andes (2002) el costo/eje

(beneficio-costo) puede disminuirse en un 20% y 57% cuando se modifica la

mezcla por vía seca utilizando 1% y 2% de Gcr.

Costo de mantenimiento de vías pavimentadas con mezclas convencionales y

modificadas con asfalto-Gcr en Arizona (USA). Way (1999).



Consumo de llanta para un carril de un km de vía: 2 y 27

toneladas.

Resolución No. 3649 del 16 de septiembre de 2009 y 3841 del 5

de septiembre de 2011.

Instituto de Desarrollo Urbano – IDU y Universidad de Los

Andes (2002, 2005).

Laboratorio y tramos de prueba.

Tecnología estudiada desde la década de los 50’s y utilizada

ampliamente desde los 70’s.

Utilizado principalmente para modificar mezclas de concreto

asfáltico y mezclas abiertas en caliente.

Recientemente se está estudiando su utilización en WMA y RAP.



Resolución 1457 del 29 de julio del 2010 del Ministerio de

Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial.

Países desarrollados con reglamentación para usar el asfalto-

GCR.

Colombia presenta especificación general de asfaltos

modificados (INVIAS, 2013, articulo 413-13).

Estados del conocimiento sobre asfaltos modificados.



En el mundo existen diversas tecnologías para mezclar el asfalto caucho en planta.



Desventajas:

Incremento de la viscosidad y temperatura de fabricación

en planta y extensión en obra.

Incremento del costo inicial de la mezcla.

La captación de aceites del asfalto por parte del caucho

afecta las propiedades de adherencia y cohesión.

capítulo 1-7 - asfaltos y mezclas asf

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