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Jorge R. Escalante Zegarra
RECICLADO A PROFUNDIDAD ESTABILIZADO CON EMULSIONES ASFALTICASEXPERIENCIA PERUANA
Reciclado a profundidad estabilizado con Emulsiones Asfálticas
Jorge Escalante Z
▪ Permite reutilizar materiales que ya cumplieron su ciclo de vida (carpetas
asfálticas envejecidas fatigadas, tratamientos superficiales y bases
granulares)
▪ Capas a nivel profundo en carreteras, pueden ser recicladas in-situ por una
recicladora móvil o por una planta móvil.
▪ Es una solución que permite obtener grandes ahorros en agregados y
transporte
▪ Es una solución amigable con el medio ambiente, evitando la sobre
explotación de canteras y la creación de áreas de botaderos.
▪ Para los trabajos de reciclado estabilizado con emulsión utilizamos
emulsiones catiónicas de rotura lenta (CSS).
▪ Dependiendo de la solución se puede utilizar emulsiones asfálticas que
contengan en su formulación agentes rejuvenecedores.
▪ El objetivo principal de los trabajos de reciclado y estabilización contempla
generar cohesión entre las partículas de los componentes de la mezcla e
impermeabilizar estas capas. Este objetivo se consigue cuando las
partículas de suelo son cubiertas por asfalto generando cohesión entre ellas
y previniendo o disminuyendo la penetración de agua, evitando la reducción
de la resistencia del suelo
▪ Las emulsiones asfálticas son muy versátiles ya que trabajan tanto en la
fracción fina como en la fracción gruesa generando de esta forma la
adhesividad y cohesión del material a ser estabilizado
▪ Los trabajos de reciclado y estabilización con emulsión asfáltica pueden ser
realizados con equipos convencionales y bajo cualquier condición de
temperatura ambiente (superior a los 5°C).
▪ La emulsión asfáltica de utiliza a temperatura ambiente, evitando de esta
manera riesgos de accidentes y daño al medio ambiente.
¿Porqué reciclar y estabilizar con emulsión asfáltica?
▪ No existe un método de diseño de estabilización con emulsiones asfálticasnormalizado universalmente, pero casi todos los que se encuentran en usoemplean partes o modificaciones del método Hveen normal (AASHTO T-246 y T-247) o Marshall (AASHTO T-245), que recibe el nombre de“Marshall modificado Illinois”.
▪ Para el diseño de materiales reciclados estabilizados utilizamos el método“Marshall modificado Illinois”, debido a la facilidad de desarrollar el diseñoen los laboratorios disponibles.
▪ La estabilización de suelos o agregados mediante la incorporación deemulsiones asfálticas, incrementa la capacidad portante, la resistencia aldesplazamiento por la acción del clima (agua).
▪ La estabilización de bases granulares con emulsiones asfálticasincrementan el coeficiente estructural del material de base.
Diseño de mezcla de reciclado a profundidad estabilizado con emulsión asfáltica
EL procedimiento que se utiliza para el diseño de estabilización de suelos es
el método Marshall modificado Illinois, del Instituto del Asfalto.
Diseño de mezcla de material estabilizado con emulsión asfáltica
Caracterización del material
SERIE ABERTURA PESO RET. RET. PAR. RET. AC. PASA
AMERICANA g % % % PESO DE PIEDRA : 5670,1 g
3" 76,200 PESO DE ARENA HUMEDA : 4260,7 g
2 1/2" 63,500 PESO DE ARENA SECA : 4189,5 g
2" 50,800 PESO TOTAL DE AGREGADO 9859,6 g
1 1/2" 38,100 100,0 FRACCION HUMEDA : 950,0 g
1" 25,400 1323,6 13,4 13,4 86,6 FRACCION SECA : 934,1 g
3/4" 19,050 1230,3 12,5 25,9 74,1
1/2" 12,700 1160,5 11,8 37,7 62,3 PESO DE TARA +MUESTRA HUMEDA : 672,60 g
3/8" 9,525 860,3 8,7 46,4 53,6 PESO DE TARA +MUESTRA SECA : 665,20 g
1/4" 6,350 PESO DE TARA : 235,4 g
# 4 4,760 1095,4 11,1 57,5 42,5 : 1,70 %
# 6 3,360
# 8 2,380 167,3 7,6 65,1 34,9 PORCENTAJE DE PIEDRA : 57,5 %
# 10 2,000 PORCENTAJE DE ARENA : 42,5 %
# 16 1,190 183,1 8,3 73,5 26,6
# 20 0,840 LIMITE LIQUIDO : NP %
# 30 0,590 173,4 7,9 81,3 18,7 LIMITE PLASTICO : NP %
# 40 0,426 INDICE DE PLASTICIDAD : NP
# 50 0,297 160,1 7,3 88,6 11,4 PESO UNITARIO :
# 80 0,177 PESO ESPECIFICO APARENTE :
# 100 0,149 74,5 3,4 92,0 8,0
# 200 0,074 21,8 1,0 93,0 7,0
< # 200 153,9 7,0 100,0 0,0
ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS POR TAMIZADO
(ASTM D-6913) CARACTERIZACIÓN DEL AGREGADO
MALLAS
(mm)
(A ST M C -117)
CARACTERIZACIÓN DEL AGREGADO
CONTENIDO DE HUMEDAD
CONTENIDO DE HUMEDAD
PORCENTAJE DE PIEDRA Y ARENA
OTROS ENSAYOS
1565 Kg/m3
2,562 g/cm3
Diseño de mezcla
Ensayos al material granular
GRANULOMETRÍA
LÍMITES
PESO ESPECIFICO
PESO UNITARIO SUELO
Diseño de mezcla
La emulsión asfáltica que
utilizamos para los trabajos
de estabilización de suelos,
es una emulsión asfáltica
catiónica de rotura lenta
( CSS ).
Emulsión asfáltica
Diseño de mezcla
Ensayos efectuados a la emulsión asfáltica
PENETRACIÓN P. ABLANDAMIENTO
DUCTILIDAD
VISCOSIDAD
Diseño de mezcla
resultados de los ensayos realizados
EMULTEC CSS-1HEMULSIÓN CATIÓNICA DE RUPTURA LENTA
MÍNIMO MÁXIMO
VISCOSIDAD SAYBOLT FUROL, 25 ºC ssf 20 100 36
ESTABILIDAD AL ALMACENAMIENTO, 24 horas % -.- 1 0,6
DESTILACIÓN -.-
- CONTENIDO DE ASFALTO RESIDUAL % 57 -.- 60,5
- CONTENIDO DE DISOLVENTES % -.- -.- 0
PRUEBA DEL TAMIZ Nº 20 % -.- 0,1 0,00
% -.- 2 0,0
POSITIVA
dmm 40 90 60
cm 40 -.- 133,8
% 97,5 -.- 99,70
RESULTADOMÉTODO
ASTMENSAYOS SOBRE EMULSIÓN
UNIDADE
S
ESPECIFICACIONES
POSITIVA
PENETRACIÓN, 25°C, 100 g, 5 s
ENSAYOS SOBRE EL RESIDUO DE EMULSIÓN
CARGA DE PARTÍCULA
D 113
D 5
D 7402
D 7496
D 6930
D 6997
D 6933
D 6935
SOLUBILIDAD EN TRICLOROETILENO D 2042
DUCTILIDAD, 25°C, 5 cm/min
MEZCLA CON CEMENTO
D 6997
D 6997
Diseño de mezcla
Ensayo de recubrimiento
Con emulsión Asfáltica tipo CSS-1H:
▪ Agregado seco…...................100 %
▪ Cemento…………………........0.5 %
▪ Agua…………………………...lo que requiera
▪ Emulsión………………………3.0 % (se varia)
Diseño de mezcla
Ensayo de recubrimiento
3.0% de agua 4.0% de agua 5.0% de agua
Recubrimiento pobre Buen recubrimiento Exceso de agua
Diseño de mezcla
Ensayo de briquetas vía seca y vía saturada
Condición seca Condición Saturada
1,2% R.A
1,7% R.A
2,2% R.A
2,7% R.A
1,2% R.A
1,7% R.A
2,2% R.A
2,7% R.A
Diseño de mezcla
Determinación del contenido óptimo de residuo asfáltico
% DE EMULSIÓN ASFÁLTICA (% EN PESO DE LOS AGREGADOS) 3.0 3.3 3.6
ASFALTO RESIDUAL (% EN PESO DE LOS AGREGADOS) 1.8 2.0 2.2
DENSIDAD SECA BULK (g/cm3) 2.032 2.039 2.041
ESTABILIDAD MODIFICADA SECA (kg), (22.2 °C) 1457.5 1457.9 1456.0
ESTABILIDAD MODIFICADA HÚMEDA ( kg), (22.2 °C) 961.0 994.8 1025.8
CAMBIOS DE ESTABILIDAD (%) 33.9 31.6 29.4
VACÍOS TOTALES (%) 18.5 18.0 17.7
HUMEDAD ABSORBIDA (%) 7.8 7.1 6.5
REVESTIMIENTO (%) -.- 90.0 -.-
Diseño de mezcla
Reciclado a profundidad con material de aporte
Material chancado de aporte
Carpeta asfáltica totalmente
fatigada
Base granular
Reciclado a profundidad sin material de aporte
Carpeta asfáltica totalmente
fatigada
Base granular con baches
WWW.GRUPOTDM.COM
jescalante@grupotdm.com(511) 617 4700 anexo 4735 986662840
Jorge EscalanteGerente Técnico
GRACIAS
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