Ensayos Para Pavimentos Asfalticos

8/16/2019 Ensayos Para Pavimentos Asfalticos

1/15

ENSAYOS PARA PAVIMENTOS ASFALTICOS

ENSAYO MARSHALL

El Ensayo Marshall sirve para el diseño de mezclas para pavimentos asfalticos, fue formulado por

Bruce Marshall, determina valores de estabilidad y deformabilidad de los pavimentos asfálticos. El

ensayo se puede emplear tanto para el proyecto de mezclas en el laboratorio como para el control en

obra de las mismas.

El método original únicamente es aplicable a mezclas asfálticas en caliente para pavimentacin, !ue

contengan agregados con un tamaño má"imo de #$ mm %&'( o menor. El método Marshall

modificado se desarroll para tamaños má"imos arriba de )* mm %&.$'(, y está pensado para diseño

en laboratorio y control en campo de mezclas asfálticas en caliente, con graduacin densa. +ebido a

!ue la prueba de estabilidad es de naturaleza emprica, la importancia de los resultados en términos

de estimar el comportamiento en campo se pierde cuando se realizan modificaciones a los

procedimientos estándar.

El procedimiento consiste en la fabricacin de probetas cilndricas de &-&. mm %/0( de diámetro y

).$ mm %#10( de altura, preparadas como se describe en esta norma, rompiéndolas posteriormenteen la prensa Marshall y determinando su estabilidad y deformacin. 2i se desean conocer los

porcenta3es de vacos de las mezclas as fabricadas, se determinarán previamente las gravedades

especficas de los materiales empleados y de las probetas compactadas, antes del ensayo de rotura,

de acuerdo con las normas correspondientes.

El procedimiento se inicia con la preparacin de probetas de ensayo, para lo cual los materiales

propuestos deben cumplir con las especificaciones de granulometra y demás, fi3adas para el

proyecto. 4demás, se deberá determinar previamente la gravedad especfica bul5 de los agregados,

as como la gravedad especfica del asfalto, y se deberá efectuar un análisis de +ensidad 6acos de

las probetas compactadas.

7ara determinar el contenido ptimo de asfalto para una gradacin de agregados dada o preparada,

se deberá elaborar una serie de probetas con distintos porcenta3es de asfalto, de tal manera !ue al

graficar los diferentes valores obtenidos después de ser ensayadas, permitan determinar ese valor

0ptimo0.


2/15

ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA

El ensayo de traccin indirecta, destaca por ser un método simple y representativo, !ue permite

imitar la respuesta de un pavimento fle"ible y obtener la carga má"ima !ue aguanta una mezcla

antes de romper.

8asta &9$ solo se utilizaba para determinar la resistencia a traccin indirecta, pero desde entonces

se ha ido profundizando en su estudio llegando a ser un ensayo con grandes perspectivas de futuro.

Estados :nidos destaca como pionero en el avance de su estudio en la década de los 9-, donde se

realizan un gran número de investigaciones. 4ctualmente es un ensayo ampliamente utilizado paramedir la resistencia a traccin de las mezclas bituminosas, además en un procedimiento muy simple

y está especificado en la norma M;< E $-/=#--- >esistencia de mezclas bituminosas empleando el

aparato Marshall.

Este ensayo consiste en someter a compresin diametral una probeta cilndrica, igual a la definida en

el ensayo Marshall, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos lneas o generatrices

opuestas hasta alcanzar la rotura %figura #.&(.

Esta configuracin de carga provoca un esfuerzo de traccin relativamente uniforme en todo el

diámetro del plano de carga vertical, y esta traccin es la !ue agota la probeta y desencadena la

rotura en el plano diametral.


3/15

?a imagen de la iz!uierda muestra la posicin del espécimen en la prensa ?ottman. ?a imagen de la

derecha muestra la fractura de la probeta después del ensayo.

?a probeta es cargada a compresin según un plano diametral vertical de la misma. 7ara poder

cargar la probeta a compresin en un plano diametral vertical, se re!uiere un dispositivo de su3ecin

de la probeta a través del cual se materialice dicho plano de carga.


4/15

ENSAYOS PARA ASFALTOS CORTAOS

?os asfaltos diluidos se clasifican según su tipo y grado. ?os tipos, >


5/15

El ob3etivo y significado del ensayo de punto de inflamacin son los mismos !ue los ya vistos para

el cemento asfáltico. En los materiales 2< se usa el Hvaso

abierto de


6/15

Este ensayo consiste en calentar una muestra de asfalto diluido 2< entre #/9 y#-< %/*- a

$--F( y mantener esta temperatura hasta !ue alcance una penetracin de &--. 2e determina la

cantidad de asfalto residual !ue !ued, pesándola. 2e le hace luego un ensayo de ductilidad a

#$< %@@F(, como el descripto para cementos asfálticos.

ENSAYO DE AGUA

?os materiales asfálticos, e"cepto las emulsiones, no deben tener nada de agua, o casi nada, principalmente por!ue produce espuma cuando se calienta el material, lo !ue es riesgoso. 7ara

determinar la cantidad de agua, si la hay, en los asfaltos diluidos, se vuelca un determinado volumen

de asfalto en una retorta de vidrio o metal y se lo mezcla perfectamente con nafta de alto punto de

ebullicin o con "ilol. 2e adiciona a la retorta un condensador de reflu3o !ue descarga en

un colector graduado. 4l calentarlo, si hay agua, se 3unta en el colector. 2e calcula el porcenta3e de

agua por volumen.

ENSAYOS PARA EM!LSIONES ASFALTICAS

+ebido a la variedad de usos de las emulsiones asfálticas, se las fabrica con distintas viscosidaddesde cemento asfáltico base y diferentes roturas. 4428;G y 42;M adoptaron especificaciones

para emulsiones asfálticas catinicas y amnicas. 8ay tres tipos normalizados de anionicasJ rotura

rápida %E2(, rotura media %M2( y rotura lenta %22(. 7ara las catinicas se dispone de los mismos

tipos designados como


7/15

ENSAYO DE SEDIMENTACIÓN

El ensayo de sedimentacin detecta la tendencia de las partculas de asfalto

a Hperder la estabilidad0 durante el almacenamiento de la emulsin. ?e da

al usuario un elemento de proteccin contra la separacin del asfalto y el

agua en emulsiones asfálticas inestables, !ue deben ser almacenadas por un

cierto tiempo.

2e colocan dos muestras de $-- ml en sendos tubos de vidrio graduados y

se los de3a descansar tapados, por $ das. ?uego se toman pe!ueñas

muestras de la parte superior e inferior de cada tubo, se coloca cada

muestra en un frasco y se las pesa. 2e las calienta hasta !ue se evapora el

agua y se pesa el residuo. ?os pesos obtenidos permiten determinar la

diferencia, si la hay, entre el contenido de cemento asfáltico de la parte superior y el de la parte

inferior, proveyendo as una medida del asentamiento.

ENSAYO DE ESTABILIDAD PARA ALMACENAMIENTOEl ensayo de estabilidad para almacenamiento permite hacer determinaciones de estabilidad en un

tiempo relativamente corto. 7uede ser usado en lugar del ensayo de asentamiento, !ue dura $ das.

2e colocan dos muestras de $-- ml en sendos tubos de vidrio graduados. 2e los tapa y se los de3a

descansar por #/ horas. 2e toman muestras de $- g dé la parte superior e inferior de cada tubo, se las

coloca en frascos, se las revuelve y se pesan. 2e calientan en un horno para evaporar el agua y se

pesan los residuos. 2e puede determinar entonces el porcenta3e promedio de residuos en la porcin

superior y en la inferior de la muestra. ?a diferencia entre ambos porcenta3es de residuos es la

estabilidad de almacenamiento.

ENSAYO DE CLASIFICACIÓN

El ensayo de clasificacin es un procedimiento !ue sirve para distinguir las emulsiones asfálticas

catinicas de rotura de rápida de otras emulsiones, a través de su falla para recubrir una mezcla de

arena y cemento.

2e mezcla en una bande3a una muestra de arena de GttaLa, de /& g, secada al aire, con / g de

cemento 7ortland ;ipo . 4 esta mezcla se le agrega una muestra de )$ g de la emulsin asfáltica,

mezclándolas cuidadosamente por # &A# minutos. 2e saca cual!uier e"ceso de emulsin y se coloca

una porcin de la mezcla en un papel absorbente para hacerle un e"amen visual. 2i el área no

recubierta de las partculas de arena es mucho mayor !ue el área cubierta, se considera !ue es unaemulsin catinica de rotura rápida.

ENSAYO DE DESEMULSIÓN

El cloruro de calcio hace coagular o flocular a las partculas microscpicas presentes en las

emulsiones asfálticas aninicas. 7ara hacer el ensayo, se mezcla cuidadosamente una muestra de

&-- g con una solucin de cloruro de calcio, se la vuelca sobre un tamiz de &,/- mm %N &/( y se la

lava. ?a cantidad de residuo asfáltico retenido nos da el grado de coalescencia.


8/15

En una emulsin asfáltica aninica de rotura rápida se re!uiere un alto grado de desemulsin por!ue

debe romperse inmediatamente en contacto con la superficie del agregado. 7or lo tanto para

determinar esta propiedad, en estos productos, se usa una solucin de cloruro de calcio muy débil.

?os grados de rotura lenta se usan en mezclas con contenido de agregados finos o en otras

aplicaciones en las !ue no es deseable la coalescencia rápida de las partculas de asfalto. 7or lo

tanto, para controlar el grado de asentamiento en estos productos se usa el ensayo de mezcla concemento en lugar del de desemulsin.

ENSAYO DE MEZCLA CON CEMENTO


9/15

ENSAYO DE TAMIZ

El ensayo de tamiz complementa al de sedimentacin y tiene, en cierta forma, un propsito similar.

2e utiliza para determinar cuantitativamente el porcenta3e de cemento asfáltico !ue forma glbulos

relativamente grandes, grumos o fibras !ue pueden obstruir los e!uipos y formar recubrimientos de

asfalto no uniformes sobre las partculas del agregado. El ensayo de sedimentacin puede no

detectar esta falta de uniformidad, ya !ue tiene valor slo cuando hay una diferencia suficiente entre

los pesos especficos del asfalto y del agua !ue permita la sedimentacin. En el ensayo de tamiz, sevierte &--- g de emulsin asfáltica sobre un tamiz de*$- u %N #-(. ;ratándose de emulsiones

aninicas se en3uagan el tamiz y el asfalto retenido con una solucin suave de oleato de sodio, y con

agua destilada en caso de emulsiones catinicas. ?uego se secan el tamiz y el asfalto en un horno y

se determina la cantidad relativa de asfalto retenido en el tamiz.

ENSAYO DE DESTILACIÓN

El ensayo de destilacin sirve para determinar la proporcin

relativa de cemento asfáltico y agua presentes en la emulsin

asfáltica. ;ambién permite obtener informacin sobre la cantidadde destilado de petrleo, contenido en algunas clases de emulsin

asfáltica.


10/15


11/15

PLANTAS E ASFALTO

:na planta de asfalto es un con3unto de e!uipos mecánicos y electrnicos en donde los agregadosson combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en

caliente %a grandes temperaturas(, !ue debe cumplir con ciertas especificaciones y !ue se utilizan

para la construccin de superficies de rodamiento.


12/15

CLASIFICACION DE LAS PLANTAS ASFALTICAS:

PLANTAS DE TIPO CONTINUO: 2on de caractersticas más simples, adecuadas especialmente

para concretos asfálticos a los !ue no se les e"i3a especificaciones de gran rigidez.

El proceso de elaboracion en este sistema, consiste en los siguientes pasosJ

+osificacion de agregados, homogeneizacion, secado, inyeccion de asfalto, mezclado, elevacion,

almacenamiento y carga a camion. +e lo descrito en este proceso todo es continuo hasta antes de la

carga al camion !ue depende de condiciones especiales del tendido de carpeta, como puede serI

temperatura ambiente, distancia de acarreo, facilidad de colocacion, numero de camiones

disponibles, etc. ?a dosificacion de los agreagados y el asfalto es basica, dado !ue no hay manera de

dosificarlo por unidad de peso directamente, sino por flu3o de material, siendo este el tema a

desarrollar de operacin de plantas de produccion continua.


13/15

Es importante contar con agregados y asfalto !ue cumplan con todas las especificaciones, asi como

con una planta calibrada según el diseño de la mezcla asfaltica, esto es un re!uisito indispensable

para elaborar concretos asfalticos satisfactorios en lo !ue respecta a produccion, pero no hay !ue

perder de vista !ue la colocacion es determinante para conseguir un comportamiento adecuado de la

mezcla aplicada, es decir, todo el traba3o realizado hasta la produccion se puede perder por una

inadecuada colocacion, siendo este un tema e"tenso fuera del alcance de traba3o.

PLANTAS DE TIPO DISCONTINUO O DE DOSIFICACIONJ 2uelen utilizarse en la

produccin de asfaltos de gran rigidez. ?a diferencia esencial entre ambas variantes reside en la

má!uina amasadora %mezclador(, por lo !ue e"teriormente, la instalacin no ofrece caractersticas

determinantes.

En este proceso los agregados son combinados, calentados, secados, proporcionados, y mezclados

con el cemento asfaltico para producir una mezcla asfaltica en caliente. :na planta puede ser

pe!ueña o grande, dependiendo de la calidad de la mezcla asfaltica !ue este produciendo. ;ambien

puede ser estacionaria o portatil.


14/15

?os agregados son alimentados, en cantidades controladas, seguidamente pasados por un tambor en

donde son secados y calentados, despues, los agregados pasan por una unidad de cribado, la cual

separa el material en fracciones de diferentes tamaños y lo deposita en tolvas para su almacena3e

caliente. ?uego, los agregados y el relleno mineral %cuando este es usado( son pesados, en

cantidades controladas, combinados con el asfalto y mezclados en su totalidad para formar una

carga. ?a mezcla es luego cargada en los camiones y transportada al lugar de pavimentacion.

PLANTA ESTACIONARIA O FIJA: Es la !ue se encuentra instalada o situada en un lugar

permanentemente.


15/15

PLANTAS PORTATILES O MOVILES: Esta planta puede ser fácilmente desmantelada y movida

por ferrocarril o carretera, para posteriormente volverla a instalar con un mnimo de tiempo y

energa, es decir !ue puede ser transportada de una obra a otra.

Documents

Ensayos Para Pavimentos Asfalticos