MEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTE

MEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTE OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL

Determinar el porcentaje ptimo de asfalto que se deber aadir a una mezcla de agregado para generar un pavimento flexible

OBJETIVOS ESPECFICOS

Elaborar las respectivas grficas obtenidas a partir del ensayo, permitiendo de esta manera obtener los porcentajes que permitan obtener el diseo total del pavimento.

MARCO TEORICO:

MEZCLA ASFLTICAUnamezcla asflticaen general es una combinacin deasfaltoy agregados minerales ptreos en proporciones exactas que se utiliza para construir la capa de rodadura. Debe ser resistente a las solicitaciones de trnsito a travs de su estabilidad.Las mezclas asflticas se emplean en la construccin de firmes, ya sea en capas de rodadura o en capas inferiores y su funcin es proporcionar una superficie de rodamiento cmoda, segura y econmica a los usuarios de las vas de comunicacin, facilitando la circulacin de los vehculos, aparte de transmitir suficientemente las cargas debidas al trfico a la explanada para que sean soportadas por sta.USOS DEL ASFALTOCumple las siguientes funciones:Estabilidad.- Carga mxima (Kg) que puede resistir la probeta normalizada a 60 C.Flujo.- Deformacin de mezcla entre comienzo de ensayo y carga mxima durante el ensayo de estabilidad (mm)

DESARROLLO

PROCEDIMIENTO PARA EL CLCULO DE LOS PESOS ESPECFICOS DEL AGREGADO MINERAL

CALIBRACIN DEL PICNMETRO (AGREGADO FINO)

1. Sumergir el picnmetro en agua para estabilizar la temperatura.2. Secar el picnmetro por dentro y por fuera y luego llenar con agua hasta la marca3. Rociar con alcohol para eliminar las burbujas superficiales4. Suavemente colocar la tapa en el picnmetro con el agujero de 1/8 que est al frente. Cerrar las clavijas, asegurarse que el agujero de 1/8-pulgada este alado de las soportes de las clavijas en la tapa.5. Usando la jeringa, despacio llene el picnmetro a travs del agujero grande a travs del orificio especial en la tapa, llenar el picnmetro justo hasta que el agua salga del agujero de 1/8 en la superficie de la tapa.6. Limpiar el agua en exceso de la cima de la tapa con un trapo7. Inmediatamente colocar todo el equipo con el picnmetro en la balanza y obtener el peso.

PROCEDIMIENTO PARA AGREGADOS FINOS1. Sumerja el picnmetro (el recipiente y tapa) en agua para estabilizar la temperatura. Completamente seque el picnmetro por dentro y fuera.2. Preparar 5001 gramos del material.3. Colocar el picnmetro seco y vaco en el soporte con las mordazas y empujar el picnmetro hasta que hagan contacto con los topes.4. Coloque agua en el picnmetro aproximadamente hasta la mitad.5. Despacio y uniformemente llenar la muestra en el picnmetro procurando no perder el material.6. Use la esptula de aluminio suministrada y empujar al fondo del picnmetro en forma de espiral en el interior del picnmetro.7. Despacio y suavemente arrastre la esptula al centro del picnmetro, quitando la esptula despus de llegar al centro. Realizar este proceso 8 veces.8. Llenar el picnmetro con el agua al nivel de la lnea indicado dentro el picnmetro.9. Use el rociador de alcohol y roce la superficie del agua para quitar las burbujas de aire.10. Suavemente colocar la tapa en el picnmetro y cerrar las mordazas asegurndose que el agujero de 1/8-pulgada que esta alado del agujero grande en la tapa est al frente.11. Usando la jeringa, despacio llene el picnmetro a travs del agujero grande del centro de la tapa.12. Llenar el picnmetro hasta que usted vea que el agua sale del agujero de 1/8 en la superficie de la tapa.13. Limpie el agua en exceso alrededor del agujero de 1/8 con un trapo.14. Pese el picnmetro y el soporte con las mordazas.15. Tomar una bolsa pequea del rollo. Inspeccione la bolsa para asegurarse no hay ningn agujero, puntos de tensin o discontinuidad en las caras laterales. Pesar la bolsa.16. Colocar una muestra de 10001 gramos en la bolsa pequea. Apoye el fondo de la bolsa al verter el agregado para proteger contra la perforacin los puntos de impacto.17. Colocar la bolsa dentro del CoreLok, tomar de los dos lados la bolsa y extender en la base de la muestra cuidadosamente.18. Colocar el extremo abierto de la bolsa encima de la barra y cierra la puerta de la cmara.19. Despus que la puerta de la cmara se abra, suavemente quite la muestra de la cmara.20. Inmediatamente sumerja la muestra en el tanque de agua para el anlisis de desplazamiento de agua.21. Corte una esquina de la bolsa, aproximadamente 1 a 2 pulgada del lado mientras la parte superior de la bolsa est por lo menos a 2 bajo el agua. Asegrese que la bolsa este completamente sumergida antes de cortar.22. Abra la porcin cortada de la bolsa con sus dedos y sostenga abierto durante 45 segundos. Permita que el agua fluya libremente en la bolsa. Permita que cualquier burbuja de aire residual pueda escapar.23. Despus de que el agua ha rellenado, corte aproximadamente 1-2 pulgadas a la otra esquina de la bolsa. Apriete cualquier burbuja de aire residual fuera de las esquinas cortadas con sus dedos por encima de la bolsa.24. Colocar la bolsa que contiene al agregado en el cesto dentro del agua y obtenga el peso bajo el agua.

CALIBRACIN DEL PICNMETRO (AGREGADO GRUESO)1. Llenar el picnmetro grande con el agua hasta el borde del mismo.2. Coloque la tapa en el picnmetro y apriete suavemente hacia abajo para que la superficie del agua empate con la parte inferior de la tapa. Asegrese que la tapa este bien colocado girndola suavemente encima del picnmetro.3. Asegrese el agujero de 1/8 en la tapa est hacia adelante. Use la jeringa y llene el recipiente a travs del agujero grande en el poste hasta que el agua empiece a fluir a travs del agujero pequeo de 1/8.4. Limpie el exceso de agua del picnmetro con un trapo.5. Coloque el picnmetro lleno de agua en la balanza y obtener el peso.

PROCEDIMIENTO PARA AGREGADOS GRUESOS1. Sumerja el picnmetro (el recipiente y tapa) en agua para estabilizar la temperatura. Completamente seque el picnmetro por dentro y fuera.2. Preparar 10002 gramos del material.3. Llene el picnmetro ms o menos a la mitad con agua.4. Despacio y uniformemente distribuya la muestra en el picnmetro. Asegrese el agua cubra completamente el agregado.5. Usando la esptula de aluminio mueva suavemente la muestra del agregado alrededor para asegurar que no haya aire entrampado entre las partculas.6. Llene el picnmetro con el agua hasta la cima y roce con el alcohol frotante para quitar burbujas de aire.7. Coloque la tapa en el picnmetro y presione suavemente para que el agua fluya fcilmente a los lados, asegrese que el agujero de 1/8 este adelante.8. Usando la jeringa, despacio llene el picnmetro a travs del agujero grande del centro en la cima de la tapa.9. Limpie el exceso de agua del picnmetro con un trapo.10. Obtenga el peso total del picnmetro, agregado, y agua.11. Tome una bolsa grande. Inspeccione que no tenga agujeros e imperfecciones. Pese la bolsa.12. Pese las dos lminas de caucho para adicionar a la bolsa.13. Coloque la muestra dentro de la bolsa asegurndose que quede entre ambas lminas de caucho para evitar perforaciones en la bolsa. Use su mano para esparcir la muestra en el interior las lminas-14. Ponga el extremo abierto de la bolsa grande externa encima de la barra de sellado y cierra el puerta de la cmara.15. Despus de que la puerta de la cmara se abra, suavemente quite la muestra de la cmara.16. Inmediatamente ponga la muestra en el agua, para el anlisis de desplazamiento de agua.17. Corte una esquina de la bolsa, aproximadamente 3-4 pulgadas del lado. Asegrese que la bolsa este completamente sumergida antes de cortar.18. Abra desde la parte cortada de la bolsa grande y la bolsa pequea con sus dedos y tenga abierto. Permita que el agua fluya libremente en la bolsa.19. Despus de que el agua ha rellenado, corte aproximadamente 3-4 pulgadas a la otra esquina de la bolsa. Apriete cualquier burbuja de aire residual fuera de las esquinas cortadas empujando con sus dedos por encima de la bolsa.20. Colocar la bolsa que contiene al agregado en el cesto dentro del agua y obtenga el peso bajo el agua.

MEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTEPAVIMENTOSMEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTEPAVIMENTOS

PREPARACIN DE BRIQUETAS

La NEVI indica trabajar con la Mezcla Asfltica Normal (MAC) donde La gradacin de la mezcla asfltica normal (MAC) deber responder a alguno de los siguientes husos granulomtricos, de acuerdo a lo establecido en la tabla 405-5.6

SEGN DIO NUESTROS PESOS QUE CUMPLEN CON DICHA ESPECIFICACIONES SON LOS SIGUIENTES:Estabilizacin Granulomtrica - Carpeta Asfltica

Malla1/2 "3/8"N 4N8N50N200Pasante N 200

Abertura (mm)12.709.504.752.360.300.075

Especificacin NEVI MAC 2100.0090.0055.0032.007.002.00

100.00100.0085.0067.0023.0010.00

Pasante - Mezcla (%)100.0095.0070.0049.0015.006.000.00

Retenido Acumulado Mezcla (%)0.005.0030.0051.0085.0094.00100.00

Total Muestra (g)1200.00

Retenido Acumulado Mezcla(g)0.0060.00360.00612.001020.001128.001200.00

Retenido Parcial Mezcla (g)0.0060.00300.00252.00408.00108.0072.00

Para ello se debe cumplir primero con los criterios MARSHALL

EQUIPO Moldes de 4 pulgadas de dimetro. Estufa Termmetro Compactador mecnico Martillo compactador de 10 libras Horno Balanza Papel filtro Guantes y equipo de proteccin

PROCEDIMIENTO a) Una vez obtenidos los pesos especificados de los agregados se los debe calentar en la estufa para que obtenga una temperatura adecuada ridos 175-190 C, tambin se debe calentar el cemento asfltico para obtener una temperatura de 120 140 C.b) Se coloca el cemento asfaltico dependiendo del porcentaje que se lo va a agregar.c) Se mezcla en la hornilla los agregados con la mezcla asfltica teniendo precaucin de no quemar la mezcla se lo realiza aproximadamente 20 minutos hasta que todos los agregados estn cubiertos con el cemento asfaltico.d) Se preparan los moldes y el collarn, se los engrasa y se los coloca en el horno para que no exista choques de temperatura con la mezcla asfltica, el martillo de compactacin tambin debe ser calentado.

COMPACTACIN DE LA MEZCLA

Se vierte la mezcla en el molde compactndola con una esptula caliente, 15 veces por el permetro 10 veces en su interior Quitar el collar y enrasar. Reponer el collar, ubicar el molde sobre el pedestal y ajustarlo. Aplicar 75 golpes de acuerdo a lo especificado, manteniendo perpendicular el eje del pistn, el martillo de compactacin tiene un peso de 10 lb con una altura de cada de 18 pulgadas. Remover la base y el collar y dar la vuelta a la muestra en este procedimiento se debe tener una bandeja para receptar el material desprendido de la la briqueta se coloca nuevamente la muestra en el compactador y se aplica el mismo nmero de golpes de pisn en la cara opuesta de la probeta. Luego de compactar quitar la base, dejar enfriar probeta al aire hasta que no se deforme al ser extrada del molde. Corrientemente se la deja enfriar una noche.

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECFICO BULK En primer lugar con la ayuda del separador de muestras, se extrae la muestra del molde. Se toma el peso al aire de la briqueta A continuacin se sumerge la briqueta en la balanza de inmersin, de acuerdo a la norma se debe colocar durante 15 minutos, en este caso se la coloc nicamente durante 5 minutos por falta de tiempo. Tomar el peso de la briqueta sumergida. Secar la briqueta completamente de manera de obtener una superficie saturada seca Tomar el peso de la briqueta en la misma balanza para mantener la precisin. Determinar la densidad Bulk de la muestra.

ENSAYO PARA LA ESTABILIDAD Y FLUJO

Para este ensayo se siguen las especificaciones dadas en la norma ASTM D 6927

EQUIPO

Marco de carga Marshall Tanque de bao Mara Deformmetro

PROCEDIMIENTO

Previo a este procedimiento se debe calcular la densidad Bulk:

Sumergir la probeta en bao mara 60+/-0.5 C durante 20 a 30 minutos Encerar medidor de deformaciones (capuchn). Limpiar y calentar las mordazas para tener listo al marco de carga Sacar la probeta del bao de agua y secar la superficie con mucho cuidado. Colocar y centrar la probeta en la mordaza inferior y colocar la mordaza superior. El medidor de fluencia se coloca sobre la varilla gua este procedimiento se lo debe realizar en 30 segundos de lo contario el cambio de temperatura de la briqueta afecta en la medicin de la estabilidad y el flujo. Aplicar carga a velocidad de 2plg/min hasta la rotura. La carga necesaria para producir la rotura se anota como estabilidad Marshall. se observa en el deformmetro el valor del flujo.

CLCULOS

NOMENCLATURA Pb = Contenido de asfalto en la mezcla Ps = Contenido de agregado en la mezcla Pa = Peso en el aire SS = Peso saturado superficie seca Psum = Peso sumergido Vol = Volumen de la briqueta

Gmb = Densidad Bulk de la mezcla

Gmm = Gravedad especfica terica mxima medida Gmmc = Gravedad especfica terica mxima calculada

Va = Porcentaje de Vacos

VAM = Vacos en el agregado mineral

VAF = Vacos llenos de asfalto

Em = Estabilidad medida Fc = Factor de Correccin Ec = Estabilidad Corregida

Peso real luego de compactar

Desperdicio de muestra

Empuje del agua

Determinacin de la densidad Bulk

Determinacin de la Densidad mxima Terica- Gravedad Especfica Bulk de los agregados

MEZCLA%A.C.PESO EN GRAMOSVol. C.CBulk Mezc CompacBulk Mezc CompacPeso AsfaltoVolum AsfaltoAsfalto Absorvido% Efect AsfAgregadoVaciosnPeso unitarioPROMEDIOESTABILIDADPROMEDIORPROMEDIOCap. Soportante

ABCDEPROMEDIOFGHIJKMNOPS

S.S.S en aireAireAgua(A-C)(B/D)E*%A.CF/dens. Asf(E*100-F)*%AbG-HE*100-F100-I-JE*62,4MedidaFactor de CorreccionCorregidaFlujo 0.01''P/R

(100*Densidad Asf.)A.G.G.Lb/pie3

14.501307.081207.08589.50717.581.681.687.577.491.585.9162.7531.3431.5288.1487.91826.301.00826.30842.7016.0018.0051.64

24.501282.851182.85570.45712.401.667.477.401.565.8461.9432.2287.00610.301.00610.3018.0033.91

34.501304.061204.06591.75712.311.697.617.531.595.9463.0631.0088.571091.501.001091.5020.0054.58

45.001336.441236.44612.00724.441.711.698.538.451.606.8563.3429.8130.6589.4388.361254.001.001254.00894.7320.0021.0062.70

55.001323.351223.35596.70726.651.688.428.331.586.7662.4830.7788.22688.301.00688.3024.0028.68

65.001306.631206.63583.50723.131.678.348.261.566.7061.9231.3887.44741.901.00741.9019.0039.05

75.501318.701218.70596.18722.521.691.689.289.191.577.6162.2630.1230.2488.3888.24914.301.00914.30972.9324.0025.8338.10

85.501306.361206.36589.28717.081.689.259.161.577.5962.1030.3088.15939.401.00939.4023.5039.97

95.501279.761179.76578.60701.161.689.259.161.577.6062.1130.2988.171065.101.001065.1030.0035.50

106.001344.301244.30609.80734.501.691.7010.1610.061.578.4962.2029.3028.8888.7789.29948.601.00948.601026.5020.0017.6747.43

116.001304.041204.04600.00704.041.7110.2610.161.588.5862.8028.6389.61997.101.00997.1020.0049.86

126.001334.801234.80611.80723.001.7110.2510.151.588.5662.7128.7289.491133.801.001133.8013.0087.22

136.501339.731239.73608.24731.491.691.6911.0210.911.569.3561.9028.7528.8688.8188.671096.801.001096.801136.6717.5017.5062.67

146.501340.181240.18604.38735.801.6910.9610.851.559.2961.5629.1588.321119.701.001119.7015.0074.65

156.501348.331248.33612.47735.861.7011.0310.921.569.3561.9628.6988.891193.501.001193.5020.0059.68

MUESTRADENSIDADMATERIAL (%)Densidad Promedio

AGREGADOS RETENIDOS EN TAMICESM 3/82.56152.643516693

N42.56625

N82.6221

N502.7234

N2002.6715

SUMATORIA100

DENSIDAD BULKMaterial (%)5.0025.0021.0034.009.006.00

Densidad2.5612.5662.622.722.672.67

Material/Densidad1.9529.7438.01512.5003.3712.247

Densidad Promedio Agregado2.6435

Densidad BulkASFALTO (%)VAM

1.684.5060.6139.39

1.695.0060.6039.40

1.685.5060.2039.80

1.706.0060.5939.41

1.696.5059.8540.15

ASFALTO (%)DENSIDAD BULKDENSIDADRICEPOROSIDAD

4.501.682.3829.36

5.001.692.3929.50

5.501.682.4330.70

6.001.702.4129.29

6.501.692.3929.20

ASFALTO (%)DENSIDAD BULKCONSTANTEPESO UNITARIO (lb/pie3)

5.001.6862.40104.68

5.501.6962.40105.23

6.001.6862.40105.07

6.501.7062.40106.33

7.001.6962.40105.60

CONTENIDO DE ASFALTO (%)GRAV. ESP. DE MASA. MEZC. COMPN% V.A.M.PESO UNITARIO PC.F.ESTABILIDAD CORREGIDA(CARGA)FLUJO(DEFORMACIN)

4.508.79129.36339.410584318.0

5.008.83629.50239.410589521.0

5.508.82430.70539.810597325.8

6.008.92929.29339.4106102717.7

6.508.86729.19540.1106113717.5

GRFICAS

Con los siguientes resultados se obtuvieron los siguientes valores:FRMULA MAESTRA3/85.0

N 425.0

N 821.0

N 5034.0

N 2009.0

% asfalto5.8

CONCLUSIONES: En este estudio del porcentaje ptimo de asfalto, se prev que no es posible hallar dicho valor debido a que existieron problemas al tomar las muestras de los pesos especficos, con lo cual repercute en las grficas de Vacos de Agregado Mineral y por ende en los Vacos Llenos de Asfaltos. El agregado utilizado en dicha mezcla asfltica, se debe mezclar junto con el asfalto a temperatura no mayor a 140 oC, lo cual permite que se compacte de forma correcta dichos materiales. El porcentaje de mezclas asflticas debe cumplir con los parmetros de diseo bajo una condicin de economa conjuntamente. El diseo Marshall es un mtodo no muy preciso al depender de grficas que estn pendientes de la percepcin humana Dentro del diseo, las grficas antes expuestas no lograron determinar el porcentaje correcto de asfalto, por lo que se debe realizar un nuevo tanteo de porcentaje asfltico. El volumen de vacos es un indicador de la rigidez del pavimento, mientras menos volumen de vacos tiene la muestra, mayor ser su estabilidad.RECOMENDACIONES: El proceso de elaboracin de la brigueta debe considerar factores de seguridad que impidan que dicha muestra tienda a dar valores errneos. Se debe evitar que la brigueta contenga bordes despostillados, puesto que hasta cierto grado de falla la muestra se desecha