COMBINACIN DE LOS AGREGADOSEn la mayora de los casos los
agregados de los cuales se disponen para la mezcla asfltica no
cumplen por si solos con la granulometra indicada en las
especificaciones preestablecidas para la mezcla. Por lo expuesto
generalmente se hace necesario combinar dos (2) o mas agregados
para lograr una granulometra que este enmarcada dentro de las
especificaciones dadas, lo que puede requerir proceso de seleccin y
cuidado, lo cual puede incrementar el costo inicial pero ello se
justifica cuando se hace en carretera de trfico pesado que se
aumenta la estabilidad. Adems por ser mezclas de concreto asfaltico
elaboradas con granulometras controladas y bien gradadas, se hace
necesario producir 2 o 3 tipos de tamaos de agregados para que de
su proporcin pueda producirse la granulometra dentro de los lmites
exigidos. Para obtener los porcentajes deseados de los agregados se
utilizan los siguientes mtodos:1. Procedimiento analtico o Mtodo de
Tanteo Sucesivos.El medio ms simple por el cual una combinacin
apropiada pueda ser obtenida, es el procedimiento de tanteo. Se
puede obtener en forma rpida los porcentajes de cada uno de los
agregados, estudiando los diferentes tamices y considerando cual de
los agregados controlara la cantidad de material que pasa por un
determinado tamiz. Al hacer la combinacin de los agregados es
deseable, siempre que sea factible, producir una granulometra que
se aproxime lo ms posible a las media de los limites de las
especificaciones.Para un tamiz determinado, el % con que contribuye
un tipo de agregado a la mezcla deseada se obtiene multiplicando el
porcentaje total que pasa por el tamiz, expresado en forma de
fraccin decimal, por el % del agregado de ese tipo contenido en la
mezcla. El % de material combinado que pasa por un tamiz
determinado se obtiene sumando las cantidades de material de cada
tipo que pasa por dicho tamiz. Tomando en cuenta la definicin dad
podemos describir la siguiente formula aplicable a cualquier
tamiz:T = aA + bBa y b se expresa como fraccin decimal, y cuando se
expresan como % retenidos en tamices donde pasa el 100% puede darse
la condicin que b se anula y la expresin bB desaparece teniendo
obteniendo la expresin: A=T/a, la cual es muy til para estudiar por
tanteos mezclas de ridos, por lo que podemos establecer la
siguiente regla general Si todos los ridos de la mezcla de
determinado tamao proviene de uno de los ridos primitivos, el %
aportado, dividido por la cantidad total de esta fraccin contenida
en los citados ridos primitivos y expresada como fraccin decimal,
da el % de estos ridos necesarios para cumplir las especificaciones
en cuanto a dicha fraccin particular se refiereLa fraccin citada
puede corresponder a cualquiera de los casos siguientes:1. % total
retenido en un tamiz determinado.2. % total que pasa por un tamiz
determinado.3. % retenido en uno o varios tamices determinados.La
ecuacin T = aA + bB es vlida independientemente del nmero de
agregados empleados por lo que puede escribirse T = aA + bB + cCnN
respectivamente, a, b, c, dn, son % respectivos correspondientes a
un tamiz dado X, expresados como fracciones decimales. T es igual
al valor correspondiente al tamiz en la granulometra combinada.Por
otra parte, los % de los diversos ridos suman 100, de manera que si
tiene adems la ecuacin A+B+C+.+N = 100.En el ejercicio de la
profesin el sistema de ecuacin es aconsejable en el estudio de la
combinacin de tres tipos de ridos, pero resultan nada prcticos
cuando han de emplearse ms de 3 agregados.Ejemplo: Se requiere para
obtener una granulometra especificada una combinacin de 3 agregados
A, B, y C cuya granulometra individual son las siguientes:
TAMIZ% TOTAL QUE PASAESPECIFICACIONES MEDIA
ABC
1100100100
9595-10097.5
3/84565-8072.5
N 41210045-6052.5
N 838530-4537.5
N 3004810015-2520
N 2007803-75
Obtenidos los % de cada uno de los agregados realizamos la
distribucin de tamao de acuerdo a los % obtenidos, en nuestro caso
para facilidad del clculo redondeamos; y se verifica con los
limites de las especificaciones.2 .-Procedimiento Grficos.
1. Mtodo del Instituto del Asfalto.
El mtodo consiste en utilizar dos cartas, representadas en el
sistema de coordenadas cartesianas, sobre el papel milimetrado,
donde se tiene un apropiado arreglo en la escala de %. La
construccin y uso de estas cartas es como sigue:
1. Plotee los % del agregado ms fino (C) sobre la escala D y los
% del agregado intermedio (B) sobre la escala C.
2. Conecte por medio de una lnea recta los % que pasan de ambos
agregados para cada respectivo tamiz de un mismo tamao. La
interseccin de cada linea de tamiz con cualquier lnea vertical,
definir la granulometra compuesta de los agregados finos e
intermedios, segn los % indicados en la carta II, por la lnea
vertical en su parte inferior y superior.
3. Marque con cada lnea de tamiz los lmites de las
especificaciones, con respecto a la escala D.
4. Seleccione una lnea vertical que pueda mejor adaptarse a las
especificaciones de cada una de las lneas de tamices.
5. Para este ejemplo la lnea vertical seleccionada representa
40% de agregado fino y 60% de agregado intermedio.
6. Proyecte horizontalmente la interseccin de cada lnea de tamiz
con la lnea vertical seleccionada.
7. En nuestro caso la lnea 40-60 a la carta B de la escala I.
Los valores numricos obtenidos sobre la escala B representaran los
% que pasan por los tamices respectivos: para la gradacin combinada
de 40% de fino y 60 % de agregado intermedio.
8. Plotee el % que pasa del agregado grueso sobre la escala A de
la carta I, y repite el proceso como se indica en los apartes 2, 3
y 4 para determinar la proporcin de la mezcla de: AGREGADO GRUESO,
AGREGADO FINO MAS INTERMEDIO.
9. Proyecte horizontalmente la interseccin de cada lnea de tamiz
con la lnea vertical a la escala A. Solucin: % tomados escala A.
Los valores numricos obtenidos sobre la escala A, representan la
granulometra combinada de 8% AGREGADO GRUESO; 55% AGREGADO
INTERMEDIO y 37% AGREGADO FINO. Tambin se utiliza para la
combinacin de 2 agregados. 2. Mtodo de la AASHTO (Mtodo del
Triangulo).Se emplea para la combinacin de tres o ms agregados, el
cual es aceptado hoy en da por el Instituto del Asfalto.
Procedimiento: 1. Se divide cada uno de los agregados en:
% de material retenido en el tamiz N 8. % de material que pasa
el tamiz N 8 pero es retenido en el tamiz N 200. % de material que
pasa el tamiz N 200.
2. Los lmites de las especificaciones se divide de manera
similar en los % retenidos en el tamiz N 8 y % pasa 200.
3. Se plotea cada uno de los agregados en una carta triangular
especialmente preparada.
4. Se plotea igualmente los limites de las especificaciones de
retenido en el N 8 y pasa 200 obteniendo un rea enmarcada en un
paralelogramo que representa los limites de las especificaciones.
El punto S representa el punto medio de los lmites de las
especificaciones.
5. Se conecta mediante una lnea recta dos de los puntos que
representan agregados. (Lnea B-C).
6. Se traza una lnea recta a partir del 3er punto pasando por el
punto s, prolongndola hasta interceptar la recta obtenida en el
paso anterior De no ser factible el trazar una lnea desde el 3er
punto pasando a travs del rea que representen las especificaciones
y que aun intercepten la lnea que conecta los primeros dos puntos,
ello indica que no es posible una combinacin de esos agregados para
obtener las especificaciones dadas.
7. Se mide y se determina la longitud de cada uno de los
segmentos dibujados.
8. Se determina la proporcin del 3er agregado A, luego las
proporciones de los otros dos agregados.
9. Usando estas proporciones, se determina la granulometra de la
mezcla final de esos agregados. En caso de ser necesario se harn
los ajustes por el mtodo analtico.EjemploTAMIZ% TOTAL QUE
PASAESPECIFICACIONES
ABC
100100100100
9010010080-100
3/85910010070-90
N 4169610050-70
N 83.28210035-50
N 301.15110018-29
N 500369813-23
N 100021938-16
N 20009.2824-10
3. Sustitucin del Mtodo del Triangulo.
Debido a que el mtodo del triangulo, se trabaja nicamente con
dos coordenadas independientes, ya que la tercera es dependiente,
es decir si se fijan dos coordenadas la tercera queda determinada
automticamente, y siendo el triangulo ni ms ni menos que un sistema
coordenado no cartesiano donde los ejes coordenados forman un ngulo
de 60, podemos definir un nuevo sistema, en este caso cartesiano, y
formar un cuadrado hallando las proporciones de un segmento de
recta, y donde se cumplira exactamente lo expuesta en el mtodo
triangular. El procedimiento a seguir es el siguiente:
1. Se divide cada uno de los agregados en: % de material
retenido en el tamiz N 8. % de material que pasa el tamiz N
200.
2. Los lmites de las especificaciones se divide de manera
similar en los % retenidos en el tamiz N 8 y % pasa 200.
3. Se plotea cada uno de los agregados en una carta cuadrada
especialmente preparada, colocando en las abscisas el % retenido en
el tamiz N 8 y la ordenada el pasante n 200.
4. Se plotea igualmente los limites de las especificaciones
obteniendo un rea enmarcada en un rectngulo que representa los
limites de las especificaciones. El punto S representa el punto
medio de los lmites de las especificaciones
5. Se conecta mediante una lnea recta dos de los puntos que
representan agregados. (Lnea B-C).
6. Se traza una lnea recta a partir del 3er punto pasando por el
punto s, prolongndola hasta interceptar la recta obtenida en el
paso anterior De no ser factible el trazar una lnea desde el 3er
punto pasando a travs del rea que representen las especificaciones
y que aun intercepten la lnea que conecta los primeros dos puntos,
ello indica que no es posible una combinacin de esos agregados para
obtener las especificaciones dadas.
7. Se mide y se determina la longitud de cada uno de los
segmentos dibujados.
8. Se determina la proporcin del 3er agregado A, luego las
proporciones de los otros dos agregados.
9. Usando estas proporciones, se determina la granulometra de la
mezcla final de esos agregados. En caso de ser necesario se harn
los ajustes por el mtodo analtico. EjemploTAMIZ% TOTAL QUE
PASAESPECIFICACIONES
ABC
100100100100
9010010080-100
3/85910010070-90
N 4169610050-70
N 83.28210035-50
N 301.15110018-29
N 500369813-23
N 100021938-16
N 20009.2824-10
