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Curso de Diseño de Mezclas Asfálticas
Materiales Asfálticos
Ing. Raul Teran Orozco
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Dos Tipos de Asfaltos
• Asfaltos naturales
– Isla de Trinidad
– Bermudez, Venezuela• Asfaltos derivado del
petróleo
– Producto de la industria
del petróleo
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Antecedentes
• 1870 primera construcción con mezcla asfáltica
(HMA) en USA
– Av. Pensilvania en Washington, D.C.
– Asfalto del lago de la Isla Trinidad
• En 1920 se construyó la primera mezcla asfáltica
en México- Ciudad de México
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Tipos de Asfaltos
• Depósitos de asfaltos naturales
– Evaporación natural de porciones volátiles del petróleo
producen fracciones de asfalto
– Lagos de asfalto
• Trinidad
• Bermudez
– Roca asfáltica
• Depósitos naturales de asfalto en rocas porosas
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Lago de asfalto en Trinidad
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Antecedentes
• Cada fuente de los lagos es muy consistente
– Se utilizó la prueba de solubilidad para determinar la
procedencia
• La insolubilidad difiere sustancialmente dependiendo del origen
• La demanda de asfalto supero a la capacidad de
suministro de los lagos a finales de 1800’s
– Dio paso al uso de asfalto procedente del petróleo
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Asfalto derivado del petróleo
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Operación de la refinería
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Temperaturas y productos típicos de la
destilación del asfalto
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Penetración (1900’s)
100g
0 s
100g
5 s
Penetración
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Especificación de la Penetración
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Especificación de la Penetración
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Viscosidad
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Especificación de Viscosidad
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Especificación de Viscosidad
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Especificación de Asfaltos Rebajados
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Emulsiones= Asfalto + Agua +Emulsificante
RAPIDAMEDIA
SUPER ESTABLE
IMPREGNACION
CATIONICAS
ANIONICAS
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Especificaciones EM Aniónicas
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Especificación EM Catiónicas
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Propiedades del cemento asfáltico
Temperatura
Consistencia
Semi-sólido
Líquido
El asfalto es un material
termoplástico que se ablanda
cuando se calienta y se endurece
cuando se enfría
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Especificaciones anteriores
A
B
C
Temperatura, °C
duro
suave
Consistencia(Pen o Vis)
-15 25 60 135
penvis
vis
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Limitantes antes de Superpave
• Viscosidad – Solo efectos de viscosidad
• Penetración – Medida empírica de los efectos de la viscosidad y elasticidad
• No contemplaba los efectos a bajas temperaturas
• Problemas con la caracterización de asfaltosmodificados
• Proliferación de especificaciones
• Envejecimiento a largo plazo no estaba considerado
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Especificación del cemento asfálticoSUPERPAVE
• Sistema de clasificación basado en el clima
PG 58-22
Grado de
desempeño
Promedio temp
de diseño 7 días
más calurosos
Temperatura de diseño
min
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36 40
-31 -23
Invierno muy frío
Invierno promedio
Temperaturas del Aire Observadas
> Desviación estándar de 4°C
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60
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Grado PG
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60
PG 64-34 (98% de confiabilidad mínima)
PG 58-28 (50% de confiabilidad mínima)
Grados PG en incrementos de 6
grados
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Fluencia del asfalto
1 hora
1 hora10 horas
60°C
25°C
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Efectos de la velocidad de tránsito en laselección del cemento asfáltico
• Ejemplo:
– Altas velocidades (90 km/h)
• PG 64-22
– Velocidades lentas
• PG 70-22
– Estaciones de pesaje (Frenado total)
• PG 76-22
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Efecto de la cantidad de tránsito en laselección del cemento asfáltico
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Temperatura del pavimento,° C
Tensión
directa
Viga por
flexión
Reómetro de corte
dinámico
Viscosímetro
rotacional
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Es un PG un asfalto modificado?
• Regla del 92 – PG 64-34 > 64-(-34)= 98
– Probablemente sea modificado (Depende de lafuente del asfalto)
Efecto de la velocidad de tránsito Confiabilidad
Efecto del tránsito
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GRACIAS
¿Preguntas?
Ing. Raul Teran Orozco