materiales asfálticos (grado pg)

7/24/2019 Materiales Asflticos (Grado PG)

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Control de calidad de mezclas

asflticas de alto desempeo

Clasificacin del

material asfltico


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Asfalto

Es un compuesto viscoelstico a temperaturaambiente, adhesivo, impermeabilizante,derivado del crudo del petrleo.

Actualmente el 85% del asfaltoproducido en el mundo es

utilizado por la industria de

construccin de carreteras, 10%como impermeabilizante detechos y el 5% para usos diversos.


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Produccin de asfaltoDiagrama simplificado de la preparacin de asfaltos


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Composicin qumica(Fraccin SARA)

5 15 wt.% 30 45 wt.% 30 45 wt.%

5 20 wt.%

Son los principalesresponsables de laadherencia con elagregado ptreo.

Son los principales responsables

de la prdida de cohesin con elagregado ptreo.

Encargados demantener estables alos asfaltenos.

Compuestoprincipalmente por

grupos polares y

aromticos policclicos(baja polaridad)


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Fluencia del asfalto

1 hora

1 hora 10 horas

60C

Propiedades mecnicas del cementoasfltico

25C


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Viscosidad

Temperatura

Consistencia

Semi-slido

Lquido

El asfalto es un material termoplstico

que se ablanda cuando se calienta yse endurece cuando se enfra.


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Clasificacin de los asfaltos

1910 Clasificacin por Penetracin

1960 Clasificacin por Viscosidad

1993 Clasificacin por Desempeo Grados PG

MXICO ~ 1930

MXICO ~ 1990

MXICO ~ 2008


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Penetration-Graded Asphalt Cement

Designacin AASHTO : M 20-70 (2004)


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Viscosidad Dinmica


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Especificacin de Viscosidad


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Especificacin de Viscosidad


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LIMITANTES DE LOSSISTEMAS ACTUALES DECLASIFICACIN


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Especificaciones anteriores

Propiedades del cemento asfltico


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Limitantes antes de clasificacinpor grados PG

Viscosidad Solo efectos de viscosidad (trabajabilidad)

Penetracin Medida emprica de los efectos de la viscosidad y elasticidad

No contemplaba los efectos a bajas temperaturas Problemas con la caracterizacin de asfaltos

modificados Proliferacin de especificaciones

Envejecimiento a largo plazo no estaba considerado


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Importancia del envejecimiento

Viscosidad Oxidacin (envejecimiento)

D. Brock. Oxidacin del asfalto,

Boletn tcnico T-103S (1994)


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Clasif icacin del Grado PG


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ESFUERZO

TEMPERATURA C

0 58

SOLIDO RIGIDO

LIQUIDO

VISCOSO

VISCOELASTICO

UTI

PG(Performance Grade)

PG 64-22Grado de

desempeo

Temperatura

mxima de diseodel pavimento

Temperatura

mnima de diseo

del pavimento


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Especificacin del cemento asflticoSUPERPAVE


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Viscosidad

rotacional

DSR

OriginalRTFO DSR RTFO PAV DSR PAV BBR

Condicin original Envejecido en RTFO Envejecido en PAV

3 Pas G*/sen 1 kPa G*/sen 2.2 kPaG*(sen) 5000 kPa

S 300 Mpam 0.3

Ensayos para Grado PG

CM 1%


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Viscosmetro rotacional (VR)


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Remetro de corte dinmico (DSR)


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Horno rotatorio de pelcula delgada(RTFO)

Contenedores

RTFO

Estante de enfriamiento


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Vasija de envejecimiento a presin(PAV)


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Remetro de viga a flexin (BBR)

S G G


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ASTM D6373 : Grado PG

Grado de Desempeo

PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

-

10-16

-

22

-

28

-

34

-

40

-

10

-

16

-

22

-

28

-

34-40

-

10

-

16

-

22

-

28

-

34

-

10

-

16

-

22

-

28

-

34

Temperatura mxima de diseo del

pavimento (promedio de 7 das), C

< 64 < 70 < 76 < 82

Temperatura mnima de diseo del

pavimento, CA

>-

10

>-

16

>-

22

>-

28

>-

34

>-

40

>-

10

>-

16

>-

22

>-

28

>-

34

>-

40

>-

10

>-

16

>-

22

>-

28

>-

34

>-

10

>-

16

>-

22

>-

28

>-

34

Asfalto Original

Punto de Inflamacin mnimo 230 C

135 C

64 C 70 C 76 C 82 C

Despus de Horno Rotator io de Pelcula Delgada (RTFO) Cambio de masa 1.00 %

64 70 76 82

Despus de Envejecimiento en Vasija de Presin, Temperatura y Aire (PAV)

100 C 100 (110) C 100 (110) C 100 (110) C

31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 28

0 -6 -12

-18

-24

-30

0 -6 -12

-18

-24

-30 0 -6 -12

-18

-24

0 -6 -12

-18

-24

3 Pas

G*/sen 1.0 kPa

G*/sen 2.2 kPa

G*(sen) 5000 kPa

S 300 Mpam 0.300


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TODOS LOS ASFALTOS SONPG?


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Aditivos modificadores del PG


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Determinacin del Grado PG

de la obra


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reas geogrficas

Temperatura del pavimento

Temperatura del aire

Volumen de trnsito

Mtodo de seleccin de asfaltosGrado PG


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Regiones geogrficas


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Efecto de la cantidad de trnsito en laseleccin del cemento asfltico


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Clculo del Grado PGecuaciones

78.17)9545.0*)2.422289.000618.0(( 220 ++= LatLatTT airmm

Temperaturas altas:

Correccin de la temperatura del aire:

CTTair

+= 7.1859.0min

Temperaturas bajas:


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Ajuste del valor de PG, SUPERPAVE

ESALs para unperiodo1

(millones)

Ajuste al grado de temperatura alta portrnsito

Relacin con la carga del trnsi to

Detenido2 Lento3 Normal4

< 0.3 considerar 1 - -

0.3 a < 3 2 1 -

3 a < 10 2 1 -

10 a < 30 2 1 considerar 1

30 2 1 1

Nota 1 Vida de servicio considerada de 20 aosNote 2 Promedio de velocidad es < 20 km/hNote 3 Rango promedio de velocidad de 20 a 70 km/hNote 4 Promedio de velocidad es > 70 km/h


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Ejemplo de diseo

La carretera estar ubicada al norte del estado de Coahuila. El aforo estimado para el tramo carretero calcul un TDPA 9325

veh/da, considerando los diferentes tipos de vehculos, tasa de

crecimiento y vida til requerida se determin un ESALs de20,7x106. La velocidad de operacin es 110 km/h. La carpeta asfltica es para una capa de estructural con una vida

til de 15 aos.

Datos de proyecto

Qu grado PG del asfalto es necesariopara este proyecto?


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Determinacin del Grado PG

de la obra

materiales asfálticos (grado pg)

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