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MOQUEGUA PERALUMNOS: FLORES ROQUE, NOEMA PAURO HUACHO, EVERTH ALFREDO VILCA OJEDA, WILBER CONDORI COLANA, NELLY LILIANA

TRABAJO ENCARGADOCURSO: DISEO MODERNO DE PAVIMENTOSDOCENTE: ING. MACARIO R. FLORES CUAYLACICLO: IXTEMA : ASFALTOS MEZCLAS ASFALTICAS

El presente trabajo se la dedicamos a tolos los alumnos de la Universidad Alas Peruanas - Moquegua

AGRADECIMIENTOS

Se agradece la colaboracin de los integrantes del grupo al ser totalmente participes en la elaboracin del presente trabajo.De igual manera se agradece al Ing. Macario por la dedicacin que le da a la enseanza del Curso Diseo Moderno de Pavimentos.

INTRODUCCION

El asfalto es un producto milenario y que gracias a la tecnologa y al desarrollo de la humanidad ha variado su forma, su manejo, e, inclusive, sus caractersticas, hacindolo ms maleable para el hombre.Es un producto viscoso cuyas caractersticas permiten utilizarlo en diferentes ramas de la construccin, por su versatilidad y fcil manejo.Por ejemplo, en vialidad es utilizado como lecho de las carreteras o de las vas por donde transitan los vehculos. Es perfecto como aislante en las estructuras, no el asfalto en s, pero si un derivado o compuesto a base de este material. En la impermeabilizacin de losas es magnfico, y su historia y desarrollo comienza desde los principios de la vida cuando el asfalto era recuperado de las lagunas naturales o conocido como brea y vertido a las losas como impermeabilizante, que para aquel entonces eran ms bien unas estructuras (las losas) a base de ramas secas y otros elementos; hoy en da este producto es aplicado en rollos compactos de asfalto y otros materiales que le dan ciertaspropiedadesy caractersticas que lo hacen mucho ms verstil en la aplicacin en obra.Es un producto muy til para la ingeniera civil y otras reas.

CAPITULO I: GENERALIDADESTITULO 1: CONCEPTOSI.1.1 ASFALTO

El asfalto es una mezcla slida y compacta de hidrocarburos y de minerales que mayormente es empleada para construir el pavimento de las calzadas. Suscaractersticasfsicas ms destacadas son la viscosidad, su pegajosidad y su intenso color negro; y como bien decamos al comienzo su uso primordial se da comoaglomerante en mezclas asflticas a instancias de laconstruccinde carreteras, autovas y autopistas, ya que es capaz de unir fragmentos de varios materiales y dar cohesin al conjunto a travs de transformaciones en su propia masa que dan lugar al origen de nuevos compuestos.El principal componente del asfalto es elbitumen, tambin conocido comobetn, el bitumen es lafraccin residual, es decir,el fondo que queda tras la destilacin fraccionada de petrleo, se trata de la parte ms pesada y que tiene el punto de ebullicin ms alto del proceso. Aunque comnmente se los suele confundir y usar los trminosindistintamente, no se debe confundir al betn con el asfalto, ya que este ltimo es una mezcla de betn con minerales.Adems, el asfalto es un material que se encuentra presente en la composicin del petrleo crudo.

I.1.2 MEZCLA ASFALTICA

Unamezcla asflticaen general es una combinacin deasfalto y agregados minerales ptreos en proporciones exactas que se utiliza para construirfirmes. Las proporciones relativas de estos minerales determinan las propiedades fsicas de la mezcla y, eventualmente, el rendimiento de la misma como mezcla terminada para un determinado uso.La mezcla asfltica debe ser duradera, es decir, debe ser resistente a las acciones tales como el despegue de la pelcula de asfalto del agregado por efectos del agua,abrasindel trnsito, etc. Debe ser resistente a las solicitaciones de trnsito a travs de su estabilidad. Una mezcla debe ser impermeable para que sus componentes no estn bajo la accin directa de los agentes atmosfricos y debe ser trabajable para su fcil colocacin y compactacin en terreno. Cada una de estas y otras propiedades deseables de las mezclas asflticas.Estas mezclas asflticas pueden ser confeccionadas en plantas y con los equipos apropiados para esta labor. Segn sus propiedades y espesores de capa, se considera que aportan capacidad estructural al pavimento.

I.1.3 PLANTA ASFALTICA

Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecnicos y electrnicos en donde losagregadosson combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfltica en caliente (a grandes temperaturas), que debe cumplir con ciertas especificaciones y que se utilizan para laconstruccinde superficies de rodamiento.

I.1.4 HORMIGON ASFALTICO

Hormign asfltico, tambin conocido como hormign bituminosoo concreto bituminosoes el material ms comn en los proyectos de construccin para firmesde carreteras, aeropuertos y aparcamientos. Consiste en un agregado deasfaltoy materiales minerales (mezcla de varios tamaos de ridos y finos) que se mezclan juntos, se extienden en capas y se compactan. Debido a sus buenas propiedades como impermeabilizante tambin se usa en el ncleo de ciertas presas como impermeabilizante. Los trminos "hormign asfltico", "cemento asfltico bituminoso" y sus abreviaciones "AC" (del inglsasphalt concrete) son generalmente usados slo en ingeniera y en documentos de construccin y literatura. El trmino ms comn es "asfalto", que adems por defecto tiende a incluir a los pavimentos de hormign de cemento aunque en realidad stos no estn compuestos realmente de asfalto. La definicin ingenieril de hormign incluye cualquier material compuesto por un agregado cementado con un aglutinante, que puede ser cemento Portland, pero que en el caso que nos ocupa es asfalto. Informalmente el hormign asfltico es conocido enNorteamricacomo "blacktop" (en referencia a su superficie negra).TITULO 2: NORMATIVIDAD

I.2.1 NORMAS PERUANAS: SEGURIDAD, TRANSPORTE, ALMACENAMIENTO, MEDIO AMBIENTE, COMERCIALIZACIN Y OTROS

Reglamento de Seguridad para el Transporte de Hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N 026-94-EM (10/05/94), y modificaciones. Reglamento de Seguridad para el Almacenamiento de Hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N 052-1993-EM (18/11/1993), y modificaciones. Reglamento de medio ambiente para las actividades de hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N 015-2006-EM (02/03/2006), y modificaciones. Reglamentos para la Comercializacin de Combustibles Lquidos y Otros Productos Derivados de los Hidrocarburos aprobados por los Decretos Supremos N 030-1998-EM (03/08/1998) y N 045-2001-EM (26/07/2001), y modificaciones. Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos aprobado por Decreto Supremo N 043-2007-EM (22/08/2007), y modificaciones.

I.2.2 NORMAS TCNICAS PERUANAS

D. S. N 015 2008 EM: Mediante esta norma se dispone el cumplimiento obligatorio de las siguientes normas tcnicas:

Combustibles Lquidos: NTP 321.002: 2001 Petrleo y Derivados. Petrleos industriales. NTP 321.005: 2001 Petrleo y Derivados. Gasolina uso aviacin. NTP 321.006: 2001 Petrleo y Derivados. Turbo combustible A-1. NTP 321.103: 2001 Petrleo y Derivados. Turbo combustible JP-5. NTP 321.135: 2002 Petrleo y Derivados. Diesel N 2 para uso militar. NTP 321.139: 2003 Petrleo y Derivados. Diesel marino. NTP 321.140: 2003 Petrleo y Derivados. Combustibles residuales de uso marino.

Otros productos derivados de los hidrocarburos:

NTP 321.026: 2002 Petrleo y Derivados. Asfaltos lquidos tipo cut back-curado lento. NTP 321.027: 2002 Petrleo y Derivados. Asfaltos lquidos tipo cut back-curado medio. NTP 321.028: 2002 Petrleo y Derivados. Asfaltos lquidos tipo cut back-curado rpido. NTP 321.051: 2002 Petrleo y Derivados. Cementos asflticos. NTP 321.059: 2002 Petrleo y Derivados. Emulsiones asflticas catinicas. NTP 321.136: 2002 Petrleo y Derivados. Ligamentos asflticos clasificados por su desempeo. NTP 321.146: 2003 Petrleo y Derivados. Cemento asfltico modificado con polmero tipo 1 para uso en construccin de pavimentos. NTP 321.147: 2003 Petrleo y Derivados. Cemento asfltico modificado con polmero tipo 2 para uso en construccin de pavimentos. NTP 321.148: 2003 Petrleo y Derivados. Cemento asfltico modificado con polmero tipo 3 para uso en construccin de pavimentos. NTP 321.149: 2003 Petrleo y Derivados. Cemento asfltico modificado con polmero tipo 4 para uso en construccin de pavimentos. NTP 321.141:2003 Petrleo y Derivados. Emulsiones asflticas catinicas con polmeros. NTP 321.145: 2003 Petrleo y Derivados. Sellantes para juntas y grietas aplicadas en caliente para pavimentos asflticos y de concreto. NTP 321.012:2005 Petrleo y Derivados. Aceites lubricantes para motores de combustin interna a gasolina. NTP 321.014: 2005 Petrleo y Derivados. Aceites lubricantes para motores de Diesel.

I.2.3 NORMAS TCNICAS INTERNACIONALES

ISO 2592:1973 - Productos De Petrleo - Determinacin del punto de inflamacin. Mtodo del probador de copa abierta Cleveland.

ISO 3733:1976 Productos De Petrleo Y Materiales Bituminosos - Determinacin de agua. Mtodo de destilacin.

I.2.4 NORMAS TCNICAS DE ASOCIACIN

ASTM D 5:1997 Mtodo de ensayo de penetracin de materiales bituminosos. ASTM D 95:1997 Mtodo de ensayo para agua en productos de petrleo y materiales bituminosos por destilacin. ASTM D 113:1994 Mtodo de ensayo para ductilidad de materiales bituminosos. ASTM D 140:1994 Mtodo de muestreo para materiales bituminosos. ASTM D 402:1998 Mtodo de ensayo para destilacin de asfaltos lquidos (bituminosos). ASTM D 2042:1997 Mtodo de ensayo para la solubilidad de materiales asfalticos en tricloroetileno. ASTM D 2170:1998 Mtodo de ensayo para viscosidad cinemtica de asfaltos (bitmenes). ASTM D 2171:1994 Mtodo de ensayo para viscosidad de asfaltos por el viscosmetro capilar de vaco. ASTM D 3143:1997 Mtodo de ensayo para punto de inflamacin de asfaltos diluidos con solvente con el probador Tag de copa abierta. AASHTO T 40 Mtodo de muestreo para materiales bituminosos. AASHTO T 44 Mtodo de ensayo para la solubilidad de materiales asfalticos en tricloroetileno. AASHTO T 49 Mtodo de ensayo para penetracin de materiales bituminosos. AASHTO T 51 Mtodo de ensayo para ductilidad de materiales bituminosos.. AASHTO T 55 Mtodo de ensayo para agua en productos de petrleo y materiales bituminosos por destilacin. AASHTO T 72 Mtodo de ensayo para viscosidad Saybolt Furol.. AASHTO T 78 Mtodo de ensayo para destilacin de asfaltos lquidos (bituminosos). AASHTO T 79 Mtodo de ensayo para punto de inflamacin de asfaltos diluidos con solvente con el probador Tag de copa abierta. AASHTO T 102 Prueba de rea. AASHTO T 201 Mtodo de ensayo para viscosidad cinemtica de asfaltos (bitmenes). AASHTO T 202 Mtodo de ensayo para viscosidad absoluta de asfaltos (bitmenes).

I.2.5 OTRAS NORMATIVAS VIGENTES

Especificaciones SUPERPAVE: Las nuevas especificaciones SUPERPAVE estn dirigidas al control de la deformacin permanente, agrietamiento por fatiga y a baja temperatura.

La deformacin permanente se presenta en climas clidos o bajo grandes cargas, especialmente detenidas o circulando a bajas velocidades (comportamiento viscoso del asfalto). El agrietamiento por fatiga es inducido por la repeticin de cargas y es propio de los pavimentos en servicio. La fatiga a su vez se relaciona con el comportamiento de la mezcla y puede ser acelerada en mezclas rgidas y/o envejecidas. El agrietamiento a bajas temperaturas se presenta en pavimentos que trabajan a temperaturas inferiores a cero (0) grados centgrados. Los tres tipos de problemas antes mencionados se presentan en los pavimentos en nuestro pas: clima clido en la Selva, clima con gradientes trmicas variables llegando a temperaturas menores a cero grados centgrados en la Sierra, problemas de humedad y del medio ambiente en la Costa, lo cual representa un reto.

SUPERPAVE para el diseo de mezclas asflticas: Las especificaciones Strategic Highway Research Program (Superpave) estn dirigidas al control de la deformacin permanente, agrietamiento por fatiga y baja temperatura.

Los procedimientos de ensayo del Superpave pueden utilizarse para hacer una prediccin detallada del comportamiento real de los pavimentos, permitiendo calcular la vida en servicio de las mezclas asflticas en caliente en trminos de ejes equivalentes o del lapso transcurrido para alcanzar un determinado nivel de ahuellamiento, fisuramiento por fatiga o por baja temperatura.

En el sistema Superpave, se clasifica a los diferentes tipos de mezclas asflticas sobre la base de criterios y valores del comportamiento real, tomando en cuenta las diferentes variaciones de temperatura, humedad, volmenes de trnsito e intensidad de las cargas esperadas.

La evaluacin de los cementos asflticos Petroper por el PRI Asphalt Technologies de Tampa (Florida, Estados Unidos) concluy que stos presentan propiedades de desempeo Superpave PG comparables o superiores a la mayora de los cementos asflticos puros, por lo que suministran excelentes pavimentos asflticos de largo perodo de desempeo.

Petroper, en el laboratorio de Refinera Talara, cuenta con equipos para otorgarle a los asfaltos caractersticas de acuerdo con la clasificacin Superpave, todos ellos de ltima generacin y supervisados por potentessoftwares que generan resultados de gran nivel de precisin.

CAPITULO II: ASFALTOTITULO 1: ORIGEN E HISTORIA DEL ASFALTOII.1.1 ORIGEN DEL TERMINO ASFALTO

El asfalto es un componente natural de la mayor parte de los petrleos.La palabra Asfalto, deriva del acadio, lengua hablada en Asira, en las orillas del Tigris superior, entre los aos 1400 y 600 A.C. En esta zona se encuentra en efecto la palabra "Sphalto" que significa "lo que hace caer".Luego la palabra fue adoptada por el griego, pas al latn y, ms adelante, al francs (asphalte), al espaol (asfalto) y al ingls (asphalt). Estudios arqueolgicos, indican que es uno de los materiales constructivos ms antiguos que el hombre ha utilizado.Tambin se dice que el origen del trmino asfalto, viene a cuentadel Lago Asfaltities(el Mar Muerto) en la cuenca delRo Jordnen donde su presencia es predominante.Pero adems del mencionado Lago, el asfalto, en estado totalmente natural es factible de ser hallado en laslagunas de algunas cuencas petrolerasformando una mezcla compleja de hidrocarburos slidos, tal es el caso dellago de Guanoco, en Venezuela, el lago de asfalto ms largo del mundo entero con una extensin de cuatro kilmetros cuadrados y 75 millones de barriles de asfalto natural. Otro lago similar que le sigue en importancia es el deLa Brea en la Isla Trinidad.Si bien resulta ser sencilla la obtencin del mismo y en materia de calidad el asfalto natural no tiene competencia, desde hace ya mucho tiempo y por una estricta cuestin econmica no se lo explota sino que se lo obtiene en las refineras petroleras como subproducto.

II.1.2 HISTORIA DEL USO DEL ASFALTO

En el sector de la construccin, la utilizacin ms antigua se remonta aproximadamente al ao 3200 A.C. Excavaciones efectuadas en TellAsmer, a 80 km al noreste de Bagdad, permitieron constatar que los Sumerios haban utilizado un mastic de asfalto para la construccin.Dicho mastic, compuesto por betn, finos minerales y paja, se utilizaba en la pega de ladrillos o mampuestos, en la realizacin de pavimentos interiores (de 3 a 6 cm de espesor), para tratamientos superficiales externos de proteccin y como revestimiento impermeable en los baos pblicos.Este gnero de aplicaciones se repite en numerosas regiones de Mesopotamia, al igual que en el Valle del Indo (Mohenjo-Daro).A la sazn, los Egipcios le haban encontrado otra aplicacin al betn, como relleno del cuerpo en trabajos de momificacin, prctica que se extiende aproximadamente hasta el ao 300 A.C.Teniendo en cuenta el gran nmero de aplicaciones posibles y conocidas de los ligantes hidrocarbonados, es normal que se encuentren numerosas alusiones en la literatura al respecto.Es as como en la Biblia, se menciona en varias oportunidades su uso- a propsito del Arca de No, de la Torre de Babel, de la Cuna de Moiss, de las Murallas de Jeric, etc.Numerosas citaciones figuran en casi todos los libros Griegos o Latinos, que segn los casos, describen los yacimientos de betn natural o de asfalto, la fabricacin del alquitrn de madera, los diversos usos o curiosas propiedades de este producto.Los rabes desarrollaron un uso medicinal al asfalto, el cual se extendi hasta nuestra poca.Se utiliza para el tratamiento de enfermedades a la piel y como desinfectante tpico.Dada las propiedades combustibles que presentan los ligantes hidrocarbonados, es que en la antigedad se utilizaban con fines blicos o destructivos, en forma de bolas de betn encendidas las cuales eran catapultadas y en forma de baos incandescentes, prolongndose hasta la Edad Media.Por ltimo, cabe destacar el papel desempeado por los ligantes hidrocarbonados en el calafateo y proteccin de los cascos de las embarcaciones.El betn natural fue descubierto a mediados del siglo XVI, en la Isla de Trinidad, por Cristbal Coln.Un siglo ms tarde, Sir Walter Raleigh qued asombrado ante este Lago de Betn y tom posesin de l para la CoronaBritnica.Se puede considerar que el 19 de agosto de 1681, abri una nueva era para los ligantes hdrocarbonados, dado que los ingleses Joakin Becher y Henry Serie registraron una patente relativa a "un nuevo mtodo para extraer brea y alquitrn del carbn de piedra", que segn sus autores permita obtener un alquitrn tan bueno como el de Suecia.Mientras tanto, en 1712, el griego Eirini D'Eyrinis hizo otro descubrimiento: el yacimiento de asfalto de Va de Travers en Suiza y luego el yacimiento de Seyssel en el Valle del Rdano.A partir de estos yacimientos se elabor el "mastic de asfalto", aplicado a revestimientos de caminos y senderos.Las primeras aplicaciones tuvieron lugar en las afueras de Burdeos y en Lyon.En el ao 1781, Lord Dundonald realiza los primeros estudios relativos a la calidad y utilizacin de la alquitrn de hulla y barniz de hulla.En 1824, la firma Pillot et Eyquem comenz a fabricar adoquines se asfalto, que en 1837 se utilizaron para pavimentar la Plaza de la Concordia y los Campos Elseos en Pars.En 1852, la construccin de la carretera Paris-Perpian utiliz el asfalto de Val Travers, significando el comienzo de una nueva forma de construccin vial.En 1869, se introduce el procedimiento en Londres (con asfalto de Val de Travers), y en 1870 en los Estados Unidos con similar ligante.Desde esta poca, el "asfalto" se implant slidamente en las vas urbanas y propici significativamente su uso vial.La construccin del primer pavimento, tipo Sheet Asphalt, ocurre en 1876 en Washington D.C., con asfalto natural importado.En 1900 aparece la primera mezcla asfltica en caliente, utilizada en la rue du Louvre y en la Avenue Victoria en Pars, la cual fue confeccionada con asfalto natural de la Isla de Trinidad.A partir del ao 1902, se inicia el empleo de asfaltos destilados de petrleo en los Estados Unidos, que por sus caractersticas de pureza y economa en relacin a los asfaltos naturales, constituye en la actualidad la principal fuente de abastecimiento.La aparicin y desarrollo de la circulacin automovilstica en las carreteras de aquel entonces - de macadam a base de agua - provocaban grandes nubarrones de polvo, ello dio origen a los tratamientos superficiales a base de emulsiones en el ao 1903, con objeto de enfrentar dicho inconveniente.En 1909 en Versalles, sobre el firme de una carretera con un trfico diario de 5000 vehculos, se construy una capa de aglomerado bituminoso de 5 cm de espesor.As pues, en los albores del siglo XX, ya existan los principales componentes de la tcnica de revestimientos bituminosos.Su desarrollo y perfeccionamiento, es tarea que incumbe a los profesionales del asfalto del siglo XXI.

TITULO 2: CLASIFICACION O TIPOS DE ASFALTO

Entre la variada gama de tipos de asfalto, podemos nombrar los siguientes:

II.2.1 ASFALTOS OXIDADOS O SOPLADOS

Estos sonasfaltosque han sido sometidos a un proceso de deshidrogenacin y posteriormente a un proceso de polimeracin.Este asfalto es expuesto a una elevada temperatura pasndole una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus caractersticas y ser empleado en aplicaciones ms especializadas.El proceso de oxidacin en los asfaltos presenta las siguientes modificaciones fsicas:

Aumento del peso especfico. Aumento de la viscosidad. Disminucin de la suceptibilidad trmica.

II.2.2 ASFALTOS SLIDOS O DUROS

Asfaltos con una penetracin a temperatura ambiente menor que 10.Adems de ser aglutinante e impermeabilizante, se caracteriza por su flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la accin de la mayora de los cidos, sales y alcoholes.

II.2.3 FLUXANTE O ACEITE FLUXANTE

Fraccin depetrleorelativamente poco voltil empleada en ocasiones para ablandar elasfaltohasta la consistencia deseada; frecuentemente se emplea como producto bsico para la fabricacin de materiales asflticos para revestimientos decubiertas.II.2.4 ASFALTOS FILLERIZADOS

Asfaltos en cuya composicin hay materias minerales finamente molidas que pasan por el tamiz # 200.

II.2.5 ASFALTOS LQUIDOS

Son materiales asflticos de consistencia blanda o fluida, por ello no se incluyen en el ensayo de penetracin, cuyo lmite mximo es 300. Tambin se los denominaasfaltos rebajadosocutbacks.Se componen por una fase asfltica y un fluidificante voltil, que puede ser bencina, queroseno o aceite. Los fluidificantes se evaporan (proceso de curado), quedando el residuo asfltico el cual envuelve y cohesiona las partculas del agregado.Dentro de los asfaltos lquidos encontramos los siguientes productos:

Asfalto de curado rpido: Es aquel cuyo disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado rpido y se designan con las letrasRC(Rapid Curing), seguidos por un nmero que indica el grado deviscosidad cinemtica encentiestokes.

Asfalto de curado medio: El disolvente de este asfalto es queroseno, y se designa con las letrasMC (Medium Curing), seguidos con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica medida encentiestokes.

Asfalto de curado lento: El disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco voltil, y se designa por las letrasSC(Slow Curing), seguidos con un nmero que indica el grado de viscosidad cinemtica medida encentiestokes.

Road oil: Es la fraccin pesada delpetrleo, usualmente uno de los grados deasfalto lquido de curado lento(SC,Slow Curing).

II.2.6 ASFALTOS EMULSIFICADOS

Emulsiones asflticas:

Son parte de los asfaltos lquidos.Es un sistema heterogneo de dos fases normalmente inmiscibles (no semezclan), como son elasfaltoy el agua, al que se le incorpora una pequea cantidad de un agente activador de superficie, tenso activo o emulsificante de base jabonosa o solucin alcalina, que mantiene en dispersin el sistema, siendo la fase continua el agua y la discontinua los glbulos del asfalto, en tamao, entre uno a diez micrones.El asfalto es emulsificado en un molino coloidal con 40 - 50% por peso de agua que contiene entre 0.5 y 1.5% por peso de emulsificante. Permite la aplicacin del asfalto donde no es posible calentar el material.Cuando la emulsin se pone en contacto con el agregado se produce un desequilibrio que la rompe, llevando a las partculas del asfalto a unirse a la superficie del agregado.El agua fluye o se evapora, separndose de las partculas ptreas recubiertas por el asfalto. Existen emulsificantes que permiten que estaroturasea instantnea y otros que retardan ste fenmeno.De acuerdo con lavelocidad de rotura, las emulsiones asflticas pueden ser: (verEmulsiones Bituminosas)

De rompimiento rpido:RS(Rapid Setting).Forman una capa relativamente dura y principalmente se usan para aplicaciones en spray sobre agregados y arenas de sello, as como penetracin sobre piedra quebrada; que por ser de alta viscosidad sirve de impermeabilizante.

De rompimiento medio.MS(Medium Setting).

De rompimiento lento.SS(Slow Seting).Sirven especialmente para una mxima estabilidad de mezclado. Se las emplea para dar un buen acabado con agregados compactos y asegurar una buena mezcla estabilizada.El tipo de emulsin a utilizar depende de varios factores, tales como las condiciones climticas durante la construccin, tipos de agregados, etc.Las emulsiones asflticas deben tener una buenaadherencia. Esta cualidad la confiere elemulsificante, que puede darle polaridad negativa o positiva, tomando el nombre deaninicas, las primeras, afines a los ridos de cargas positivas ycatinica, las segundas, afines a ridos de cargas negativas; como son las de origen cuarzoso o silceo.

Emulsin Asfltica Inversa

Emulsin asfltica en la que la fase continua es asfalto de tipo lquido, y la fase discontinua est constituida por diminutos glbulos deaguaen porcin relativamente pequea.Este tipo de emulsin puede ser tambinaninicaocatinica.

TITULO 3: PRODUCCION

II.3.1 COMPOSICIN

El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difcil establecer una distincin clara entre la fase continua y la dispersa. Las primeras experiencias para describir su estructura, fueron desarrolladas por Nellensteyn en 1924, cuyo modelo fue mejorado ms tarde por Pfeiffer y Saal en 1940, en base a limitados procedimientos analticos disponibles en aquellos aos.

El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar , el cual provee de una razonable explicacin de dicha estructura , en el cual existen dos fases; una discontinua (aromtica) formada por dos asfltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misin de homogeneizar y compatibilizar a los de otras maneras insolubles asfltenos. Los maltenos y asfaltenos existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites.

MODELO DE COMPOSICIN DEL ASFALTO

ASFALTENOSMALTENOS

>Compuestos Polares>Hidrocarburos Aromticos>Peso molecular mayor 1.000Precipitan como sustancias oscuraspor dilucin con parafinas de bajopunto de ebullicin (pentano-heptano) >No polares

>Hidrocarburos Alifticos ms Naftnicos y Aromticos

>Peso molecular hasta 1.000 Medio continuo

DispersadoSistema Coloidal

II.3.2 ASFALTOS DERIVADOS DE PETRLEO

Los asfaltos ms utilizados en el mundo hoy en da, son los derivados de petrleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilacin industrial del crudo. Representan ms del 90 % de la produccin total de asfaltos. La mayora de los petrleos crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petrleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporcin de asfalto que poseen, los petrleos se clasifican en:

Petrleos crudos de base asfltica. Petrleos crudos de base parafnica. Petrleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).

El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la prdida de ductilidad. Con los crudos asflticos esto no sucede, dada su composicin. El petrleo crudo extrado de los pozos, es sometido a un proceso de destilacin en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosene de la base asfltica mediante la vaporizacin, fraccionamiento y condensacin de las mismas. En consecuencia, el asfalto es obtenido como un producto residual del proceso anterior. El asfalto es adems un material bituminoso pues contiene betn, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrn obtenido de la destilacin destructiva de un carbn graso, tambin contiene betn, por lo tanto tambin es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El alquitrn tiene bajo contenido de betn, mientras que el asfalto est compuesto casi enteramente por betn, entre otros compuestos. El asfalto de petrleo moderno, tiene las mismas caractersticas de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condicin uniforme, libre de materias orgnicas y minerales extraos.

II.3.3 PROCESO DE OBTENCION DEL ASFALTO

En el grafico siguiente podemos ver como las relaciones mutuas de los productos de petrleo, as, como la gasolina los aceites lubricantes y el asfalto proceden del mismo pozo.Tambin podemos apreciar en el esquema, la secuencia de obtencin de los asfaltos rebajados de fraguado rpido, medio y lento, as como tambin los asilatos oxidados tan comunes en nuestro medio por ser utilizaciones, principalmente como impermeabilizantes.

II.3.4 PROCESO DE FABRICACION DE PRODUCTOS ASFALTICOS

OBTENCIN DEL ASFALTO MEDIANTE DESTILACIN:

En general, se emplean dos mtodos para la recuperacin del asfalto del petrleo crudo:

Mtodo de la destilacin por vapor. Mediante proceso contino.

En el mtodo de destilacin por vapor, el crudo se carga en columnas horizontales, que normalmente tienen la capacidad de hasta 1200 barriles; se aplica gradualmente calor externo, al subir la temperatura, los aceites ligeros empiezan a hervir y destilan recondensndose en forma lquida, en una unidad separada llamada condensador. Cuando las fracciones pesadas alcanzan en el destilador una temperatura determinada, se introduce vapor vivo a travs de un serpentin perforado, que se encuentra en el fondo del destilador, los vapores mezclados (el agua y el aceite), se llevan a los condensadores y la carga del destilador se mantiene en agitacin continua, evitndose as que haya un sobrecalentamiento local en el fondo de la columna. El vapor tambin abate el punto de ebullicin de los aceites, que son eliminados cuando se aproxima la densidad del residuo a la consistencia buscada del asfalto. Sube cuidadosamente el calor y se aumenta en volumen de volumen de vapor condensado a aceite sea alta. Cuando se ha llegado prcticamente a la consistencia deseada, se cierra el vapor y se vapor y se procede a bombear el asfalto a tanques de almacenamiento.El mtodo de destilacin por vapor, generalmente queda limitado en su aplicacin a crudos ricos en asfaltos como los mexicanos; tiene frecuentemente la ventaja de que permiten la fabricacin de pequeas cantidades de material.

TITULO 4: ENSAYOS

II.4.1 ENSAYO DE PENETRACION

La penetracin es el numero de unidades de 0.1 mm de profundidad de penetracin alcanzados durante el ensayo de penetracin. Se trata de una medida emprica de la dureza del cemento asfaltico. Esta propiedad se determina utilizando AASHTO T49 (ASTM D45) Metodo estandar de prueba para la penetracin de las mezclas bituminosas. En este procedimiento, una aguja se carga con un peso de 100 g. y se le permite penetrar en una muestra de cemento asfltico durante 5 segundos. Antes de realizar la prueba, la muestra de cemento asfaltico es llevada a la temperatura de anlisis, por lo general 25 C (77F). Un cemento asfaltico ms duro tendr una penetracin ms baja mientras que un cemento asfaltico mas suave tendr una mayor penetracin. Este examen tambin puede realizarse a 0C (32 F) con una carga de 200 g. durante 60 segundos o en 46.18 C (115F) con un peso de 50 g. durante 5 segundos.Los errores ms comunes en la ejecucin de este ensayo suelen ser: Muestreo y preparacin de muestra deficiente. Agujas y aparatos con mal mantenimiento. Temperatura y cronometraje incorrectos.

PENETROMETRO

II.4.2 VISCOSIDADLa viscosidad se puede definir como la resistencia de un fluido a fluir. Esta es una caracterstica fundamental de un asfalto ya que determina cmo el material se comportar a una determinada temperatura y en un rango de temperatura. La unidad bsica de la viscosidad es el pascal-segundo. La viscosidad dinmica o absoluta de un asfalto medido en pascal-segundo es el esfuerzo de corte aplicado a una muestra de asfalto en pascales dividido entre la razn de corte por segundo; 1 Pa-s =10 P (poise). La viscosidad absoluta de un asfalto puede ser medida usando el viscosmetro de placa deslizante. As mismo, tambin podemos medir la viscosidad en unidades de m2/s, o en unidades mas comunes como mm2/s (1 mm2/s =1 centistoke). Estas unidades estn referidas a la viscosidad cinemtica. La viscosidad cinemtica es medida usando un viscosmetro de tubo capilar. La viscosidad cinemtica es medida usando u viscosmetro de tubo capilar. La viscosidad cinemtica esta relacionada ala viscosidad dinmica por la ecuacin:

Para muchos propsitos, es usual determinar la viscosidad de un asfalto midiendo el tiempo requerido para que una cantidad fija de material fluya a travs de un orificio. Estos mtodos son tiles para propsitos comparativos y de especificacin, y de requerirse, estos resultados pueden ser convertidos a unidades mas fundamentales de viscosidad.La viscosidad absoluta se determina mediante AASHTO T 202 (ASTM D2171). En este procedimiento, un vaco parcial desplaza desplaza una muestra de cemento asfaltico a traves del viscosmetro el cual se mantiene a 60 C (140 F). Dos marcas en el viscosmetro indican el inicio y fin de la prueba. El tiempo necesario para el desplazamiento del cemento asfaltico desde el punto de partida hasta el punto final se registra y se compara con el tiempo para un fluido de viscosidad conocida. La relacin de estos dos tiempos se utilizan para calcular la viscosidad del asfalto.La viscosidad cinemtica se determina mediante AASHTO T201 (ASTM D2170). En este procedimiento, una muestra de cemento asfaltico se deja fluir bajo la fuerza de gravedad entre dos marcas dentro de un viscosmetro Zeitfuchs de brazos cruzados mientras que un viscosmetro se mantiene a una temperatura de 135C (275 F). Las marcas en el viscosmetro indican el inicio y el fin de la prueba. El tiempo necesario para que del cemento asfaltico se desplace desde el punto de partida hasta el punto final se registra. La viscosidad cinemtica se calcula multiplicando el factor de calibracin suministrado por el tubo del viscosmetro.

(a) Viscosmetro de Placa Deslizante

Un mtodo fundamental en la medicin de viscosidad es el viscosmetro de placa deslizante. Este aparato aplica la definicin de viscosidad dinmica o absoluta, es decir, toma el esfuerzo cortante (Pa) aplicado a la pelcula de asfalto (con un espesor de 5 a 50 m) que se encuentra entre dos placas lisas y mide la razn de deformacin resultante (s-1). La viscosidad en pascales segundos (Pa s)est dada por el esfuerzo cortante dividido entre la razn de deformacin . el aparato comprende un sistema de carga que aplica un esfuerzo cortante uniforme durante la medicin y un dispositivo que produce el registro de flujo como una funcin de tiempo. Generalmente, los registros muestran un dedo curvo debido al comportamiento visco-elstico pasando a una forma linear cuya pendiente es la medicin directa de la viscosidad. Dependiendo de la carga y el tamao del espcimen se podrn medir las viscosidades en el rango de 105 a 109 Pa-s(b) Viscosmetro CapilarLos viscosmetros capilares son esencialmente tubos de vidrio estrechos por el que fluye un asfalto. El tubo tiene secciones angostas y anchas, y tiene 2 o mas marcas para indicar un volumen en particular o el flujo. El valor de la viscosidad cinemtica es medida cronometrando el flujo de asfalto a travs del viscosmetro capilar de vidrio a una determinada temperatura. Cada viscosmetro es calibrado y e l producto del tiempo del flujo por el factor de calibracin del viscosmetro nos da la viscosidad cinemtica en mm2/s. Las curvas de temperatura-viscocidad son obtenidas midiendo la viscosidad cinemtica a varias temperaturas, y dibujando la viscosidad en una escala logartmica versus la temperatura en un escalar linear.

VISCOSIMETRO CAPILAR(c) Viscosmetro RotacionalLos viscosmetros rotacionales son normalmente usados para determinar, y en algunos casos especificar, la viscosidad de asfaltos a la temperatura de aplicacin. Esencialmente, el dispositivo consiste en una cmara termostticamente controlada, que contiene una muestra de asfalto caliente. Esta propiedad se determina mediante AASTHO T316 (ASTM D4402).En este procedimiento, el cemento asfaltico se vierte en una cmara de la muestra, que posteriormente se coloca en un termo-contenedor.Este contenedor mediante el cemento asfaltico a una temperatura de 135 C (275F). El huso es bajado hacia el asfalto y rotado. El momento de torsin necesario para mantener la viscosidad constante de rotacin de un eje cilndrico sumergido en la muestra de cemento asfaltico se utiliza para calcular la viscosidad rotacional. En la pantalla se aprecia una lectura directa de la viscosidad en Pa-s. La viscosidad rotacional del asfalto es usualmente determinada a 150C, pero con este tipo de aparato la viscosidad puede ser determinada dentro de un rango relativamente amplio de temperaturas, entre 120C y 180 C, y de valores de corte.

VISCOSIMETRO ROTACIONAL(d) Viscosmetro de CopaLos asfaltos diluidos y las emulsiones estn especificados por su viscosidad. Los asfaltos diluidos son especificados usando el viscosmetro estndar. La viscosidad de las emulsiones puede ser determinada usando ya sea el viscosmetro Engler o el viscosmetro Redwood II. En estos ensayos, una tasa metlica es llenada con asfalto diluido o emulsin a una temperatura estndar y el tiempo es registrado en segundos para que un volumen estndar de material fluya hacia fuera a ttraves de un orificio ubicado en la base de la copa.

VISCOSIMETRO ESTANDAR

II.4.3 ENSAYO DE PUNTO DE INFLAMACINEl punto de inflamacin es la temperatura a la que puede el cemento asfaltico calentarse sin peligro de causar una inflamacin instantnea en la presencia de una llama abierta. Esta propiedad se determina utilizando AASTHO T48 y ASTM D92. En este procedimiento, una taza de latn parcialmente lleno de cemento asfaltico se calienta a un tiempo determinado . Una llama se pasa sobre la superficie de esta copa peridicamente y la temperatura que haga que esta llama tenga una flama instantnea se reporta como el punto de inflamacin . Requisitos minimos del punto de inflamacin suelen ser incorporados en las especificaciones del cemento asfaltico por razones de seguridad. Sin embargo un cambio de punto de inflamacin puede indicar la presencia de contaminantes.

COPA ABIERTA DE CLEVELAND

II.4.4 PRUEBA DE DUCTILIDADLa ductilidad es el numero de centmetros que una muestra estandar de cemento asfaltico extender antes de romperse. Esta propiedad se determina utilizando la norma AASTHO T51 (ASTM D113). En este procedimiento, una muestra se moldea con una seccin transversal de 1 cm2. Esta muestra se debe mantener en bao a una temperatura de 25C para proceder a estirarla a una tasa de 5 cm/min hasta que se rompa. Esta prueba algunas veces se ejecuta a 4C a una tasa de 1 cm/min

ENSAYO DE DUCTIBILIDADII.4.5 PRUEBA DE SOLUBILIDADLa solubilidad es el porcentaje de una muestra de cemento asfaltico que se disuelve en el tricloroetileno. Esta propiedad se determina utilizando AASHTO T44 (ASTM D2042). En este procedimiento, una muestra de cemento asfaltico se disuelve en tricloroetileno y luego se filtra a travs de un filtro de fibra de vidrio donde quedan atrapadas las partes insolubles del material cuyo peso es medido. La solubilidad se calcula dividiendo el peso de la porcin disuelta con el peso total de la muestra de cemento asfaltico. Esta prueba se utiliza para controlar la contaminacin en el cemento asfaltico. Las mayora de las especificaciones requieren un mnimo de 99% de solubilidad en Tricloroetileno.II.4.6 PRUEBA DE PELICULA DELGADA EN HORNOLa prueba de TFO se utiliza para simular el efecto de envejecimiento a corto plazo durante el proceso de mezcla. Esta prueba se realiza mediante la norma AASTHO T179 o ASTM D1754. En este procedimiento una muestra de asfalto de cemento de 50 g. se coloca en un recipiente cilndrico planohast una profundidad alrededor de 3.2 mm (0.125 pulgadas). Los recipientes se colocan sobre una plataforma que gira a 5 6 rev/min en un horno ventilado que se mantiene a 163 C durante 5 h. La muestra se retira del horno y se encuentra lista para ejecutar otros ensayos.

ENSAYO DE PELICULA DELGADA EN HORNOII.4.7 PRUEBA DE ROTACION PELICULA DELGADA EN HORNOEl objetivo general de la prueba RTFO es similar a la del ensayo TFO. Su objetivo es simular el envejecimiento de corto plazo de los cementos asfalticos en el laboratorio . La ventaja de esta prueba sobre la TFO es que es mas rpida y un mayor numero de muestras pueden ser analizadas al mismo tiempo. Esta prueba se lleva a cabo en conformidad con AASHTO T240 (ASTM D2872)En este procedimiento, aproximadamente 35 gramos de muestras se vierten en botellas de vidrio cilndricas y se coloca en un estante dentro de un horno mantenido a 163C . Esta bandeja gira a aproximadamente 15 rev/min con el aire se distribuye en las botellas a un ritmo de aproximadamente 4000 ml/seg a un punto en la rotacin. Despues de 85 minutos, la prueba se ha completado yb al muestra se considera sometida a envejecimiento de corto plazo. En esta prueba, la perdida de masa durante el proceso de envejecimeinto se calcula. Esta perdida de masa, debido a la perdida de voltiles, da una idea del potencial de envejecimeinto que puede tener lugar con este cemento asfaltico en la mezcla y la compactacin. El sistema PG permite una perdida de masa mxima de 1%.

PRUEBA DE ROTACION DELGADA EN HORNO

II.4.8 ENSAYO DE ENVEJECIMIENTO EN CAMARA DE PRESINLa prueba PAV se utiliza para simular el envejecimiento de largo plazo de los cementos asfalticos en condiciones de servicio. Esta prueba se lleva a cabo de conformidad con la ASTM D6521. En este procedimiento, aproximadamente 50 g de muestra se vierten en moldes PAV y son colocados en el estante de la cmara aplicando una presin (2070 kPa) se mantiene aprximadamente en el horno a 100 C (212 F). La temperatura del horno tambin se puede establecer en 90 C (194 F) o 110 C (230 F) basada en las condiciones climticas en servicio. Despues de aproximadamente de 20 h, la prueba se ha completado y la muestar se considera envejecida a largo plazo y esta lista para las pruebas. II.4.9 ENSAYO DE CORTE CON REOMETRO DINAMICODSR se usa para caracterizar el comportamiento viscoso y elsticos de los cementos asfalticos. Esta caracterizacin se realiza mediante la norma AASHTO T315 o D7552. Enn este procedimiento, un disco de cemento asfaltico se coloca entre un eje oscilante y la placa base. Siendo que el cemento asfaltico es un material viscoelastico, hay un lapso de tiempo () entre el esfuerzo cortante aplicado y la deformacin angular resultante. La tensin tangencial mxima () y la mxima deformacin angular de la () se calcula utilizando las siguientes ecuaciones:

Donde: T= Maximo torque (Nm)r=Radio de la pieza o placa (4 o 12.5 mm)= Angulo de rotacin h=altura muestra (1 o 0.2 mm)Estya prueba se utiliza para evaluar la capacidad del cemento asfaltico de resistir la deformacin permanente y agrietamiento por fatiga. La prueba se realiza a la temperatura mxima del pavimento para el diseo promedio de 7 dias para evaluar la resistencia ala deformacin permanente y a la temperatura intermedia para evaluar la resistencia a la fatiga de temperatura. La temperatura de ensayo de fatiga se puede ver en la tabla de especificaciones. Un minimo G*/seno de 1.00 y 2.20 KPa para la temperatura mxima media de 7 dias del pavimento y la muestra envejecida mediante el horno rotacional RTFO respectivamente, se han establecido para minimizar la deformacin permanente. Un mximo G*/sen de 500 kPa se ha establecido para minimizar las grietas por fatiga. Sin embargo, investigaciones posteriores SHRP han indicado que el critico de agrietamiento por fatiga no haba tenido xito en la prevencin de grietas por fatiga

ENSAYO REOMETRO DINAMICO DE CORTE

II.4.10 ENSAYO DE REOMETRO DE VIGA DE FLEXIONEl ensayo BBR se utiliza para medir la rigidez de los cementos asflticos a baja temperatura. La prueba proporciona dos parmetros. Rigidez de fluencia que es una medida de cmo el asfalto resiste la carga y se mide despus de 60 seg y el valor m que es una medida de cmo cambia la rigidez del asfalto cuando se aplica una carga y es representada por la pendiente de la curva de la rigidez vs. tiempo de carba en 60 seg. Esta propiedades se miden mediante la norma AASHTO T313 o ASTM D6648. En este procedimiento, una viga de cemento asfaltico que se ha sometido a RTFO y PAV se mantiene a una temperatura constante dentro de un bao lquido. El centro de la viga esta sometido a una carga constante aplicado por una punta curva , la viga se apoya en dos lugares cerca de sus extremos. La deformacin de la viga se mide en funcin del tiempo. La siguiente ecuacin se emplea para calcular la rigidez de la fluencia.

Donde : S(t)=Rigidez de la fluencia (en tiempo de 60 seg). P= carga aplicada (980 MN), L= Distancia entre soportes de la viga (102 mm), b= Ancho de la viga (12.5 mm), h= Espesor de la viga (6.25 mm) y =Deformacin (en tiempo de 60 seg)La rigidez critica deseada y el valor de m en la temperatura minima del pavimento de diseo despus de 2 h de la carga. Sin embargo, los investigadores del SHRP descubrieron que estos valores se pueden obtener despus de 60 seg de carga si la temperatura de ensayo se cambia a 10 C. Esto se basa en la teora de la superposicin tiempo-temperaturas. Una rigidez mxima de 300 kPa y un minimo m-valor de 0.300 son necesarios para reducir al minimo las grietas por baja temperatura. Si estos dos criterios se cumplen, no hay necesidad de pruebas adicionales. Si la rigidez mxima es de entre 300 y 600 kPa y el valor de m es mayor que 0.300, el ensayo de traccin directa puede llevarse a cabo para comprobar el cumplimiento de la PG especificaciones para esta categora de cemento asfaltico. Una vez mas, estos valores crticos se miden a la temperatura critica anticipada, es decir, la temperatura mnima de diseo del pavimento.

REOMETRO DE LIGA DE FLEXIONII.4.11 ENSAYO DE TENSION DIRECTAEn este ensayo se aplica una carga de tensin sobre una muestra de asfalto hasta provocar la rotura. Se trata de un ensayo que permite conocer la relacin entre la rigidez del asfalto y su ductilidad. Este ensayo mide la resistencia de la tensin a baja temperatura del cemento asfaltico. Este ensayo se efecta de acuerdo a la Norma AASHTO T314, para lo cual se moldea una muestra y se introduce est en un bao a determinada temperatura constante. Luego el espcimen es sometido a una carga de tensin manteniendo una deformacin constante de 1.0mm /min hasta que se produzca la rotura. Luego se calcula la deformacin de falla () que resulta de la relacin entre el cambio de longitud ()y la longitud efectiva al inicio (). La deformacin critica esperada a la temperatura mnima de diseo es de 1%.II.4.12 ENSAYO DE PUNTO DE ABLANDAMIENTOLa consistencia del grado de penetracin o asfalto oxidado puede tambin ser medida determinando su punto de ablandamiento. En este ensayo, una bola de acero (peso 3.5 g) es colocada sobre una muestra de asfalto contenida en un anillo de bronce que luego es suspendida en un bao de agua o glicerina.El agua es usada para asfaltos con un punto de ablandamiento de 80 C o menos y la glicerina es usada para puntos de ablandamiento mayores a 80 C. La temperatura de bao es incrementada a razn de 5C por minuto, el asfalto se ablanda y eventualmente se deforma lentamente con la bola a travs del anillo. En el instante en que el asfalto y la bola de acero tocan la placa base a 25 mm debajo del anillo, se registra la temperatura del agua. El ensayo es llevado a cabo dos veces y el promedio de las dos temperaturas registradas es redondeado a la fraccin de 0.2 C ms cercana para grado de penetracin de asfalto y a 0.5C para un asfalto oxidado. Si la diferencia entre los dos resultados excede 1.0C, deber repetirse el ensayo. La temperatura reportada se designa como el punto de ablandamiento del asfalto y representa una temperatura equi-viscosa. II.4.13 ENSAYO DE PUNTO DE ROTURA FRAASSEl ensayo de punto de rotura Fraass es uno de los pocos ensayos que puede ser usado para describir el comportamiento de asfaltos a muy bajas temperaturas (tan bajas como -30 C). Este ensayo fue desarrollado por Fraass en 1937. Es esencialmente una herramienta de investigacin que determina la temperatura en la que el asfalto alcanza una rigidez crtica y se quiebra. Algunos pases con temperatura de invierno muy bajas, por ejemplo: Canada, Finlandia, Noruega y Suecia; tienen temperaturas mximas permitidas segn Fraass para grados individuales de asfalto.En el ensayo de Fraass, una placa de acero de 41 mm x 20 mm cubierta por 0.5 mm de asfalto es flexionada y liberada. La temperatura de la placa es reducida a razn de 1C por minuto hasta que el asfalto alcanza su rigidez crtica y se quiebra. La temperatura en la que la muestra se quiebra es considerada el punto de rotura y representa temperatura equi-viscosa o equi-rigida. Se ha demostrado, que al fracturarse, el asfalto a 2.1x109 Pa. La temperatura de Fraass puede ser predicha del grado de penetracin y punto de ablandamiento del asfalto porque es equivalente a la temperatura en la cual el asfalto tiene una penetracin de 1.25.

ENSAYO DE PUNTO DE ROTURA FRAASS

TITULO 5: APLICACIONES

El asfalto y las mezclas asflticas cuentan con numerosas ventajas de uso:rpida instalacin, gran rendimiento, funcionalidad y bajo coste.

Sus usos ms comunes son los siguientes:

Agricultura: desinfectantes, proteccin de estanques y rboles, control de la erosin por viento y agua, etc. Edificios y construcciones: impermeabilizacin de cubiertas y suelos, sellados de juntas, pantallas acsticas, decoracin arquitectnica, etc. Obras hidrulicas: presas, barreras de detencin y/o desvo de aguas, etc. Industrial: fieltros, conductores elctricos, proteccin de tuberas, proteccin de cables, explosivos, extintores de incendio, revestimientos de proteccin de superficies, etc. Pavimentos: capas asflticas, riegos, caminos, aeropuertos, calles, estacionamientos y reas industriales, garajes, etc.Sus aplicaciones las encontramos en:

(a) PAVIMENTOS

Uno de los principales usos que se le dan a los asfaltos es, entre otros, como material aglutinante en la elaboracin de carpetas asflticas para la construccin de pavimentos flexibles.

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Consisten en una delgada capa de desgaste, de espesor comnmente menor a 2.5 cm, compuesta de dos o ms aplicaciones de asfalto liquido cubierto con ridos.El tratamiento superficial es un tipo de carpeta econmica que da buenos resultados durante un periodo limitado de tiempo, puede emplearse como un paso durante la construccin por etapas.El tratamiento superficial da una capa de desgaste impermeable adecuada para trafico ligero.Los materiales empleados en la construccin de carpetas asflticas, son dos: producto asfaltico y material ptreo. Estos dos materiales deben seleccionarse adecuadamente, teniendo en mente la funcin que desempean bajo las distintas condiciones de trnsito y clima a que estn sometidos.

(b) IMPERMEABILIZACIONES

Los asfaltos soplados u oxidados se producen cuando se hace pasar aire a travs de los asfaltos calentados, esto con el fin de darle las caractersticas necesarias para ciertos usos especiales.Tienen un punto de reblandecimiento superior a los asfaltos normalmente refinados de penetracin comparable, lo que los hace adecuados para revestimientos de techos y otras aplicaciones similares.Su uso en carreteras est limitado en gran medida a la impermeabilizacin de estructuras y al relleno de juntas de los pavimentos de concreto hidrulico.Tambin es comn utilizarlo como impermeabilizante en la construccin de cimentaciones en obras civiles.En nuestro medio es muy utilizado como impermeabilizante en los techos, desde pequeas casas de habitacin hasta grandes obras de ingeniera y su aplicacin es relativamente sencilla ya que solo se requiere de mnima experiencia en el trabajo de impermeabilizaciones, lo que se puede recomendar a las personas que lo utilizan, como por lo general se somete a altas temperaturas, es que consideren los siguiente: El corazn de toda la operacin de construccin de impermeabilizaciones in situ es la caldera para calentar el asfalto hasta temperatura de aplicacin adecuada. Para tener un buen funcionamiento, la caldera debe ser capaz de llevar el asfalto a su temperatura de aplicacin en un breve periodo de tiempo sin sobrecalentarlo en ningn momento durante se funcionamiento, ya que un sobrecalentamiento podra perjudicar considerablemente al asfalto, reduciendo en proporciones importantes la vida probable de la impermeabilizacin.

(c) OBRAS HIDRAULICAS

El principal uso de las obras hidrulicas es como relleno en las juntas en la construccin de canales.

Los objetivos a cumplir en las estructuras hidrulicas son varios, entre ellos podemos citar:

1) Evitar la prdida de agua.2) Proteger las laderas de la erosin.3) Disminuir el rozamiento4) Reducir el servicio de conservacin.

Para cumplir estas finalidades de un modo satisfactorio, el revestimiento debe ser resistente, duradero, tener estabilidad mecnica y superficie lisa, suficientemente flexible para admitir pequeas deformaciones y ser impermeable. Los revestimientos y estructuras asflticas adecuadamente proyectados y construidos cumplen todas estas exigencias. Se han empleado en estructuras hidrulicas diversos tipos de revestimientos teniendo cuidado en el proyecto de las mezclas para cada tipo de trabajo. Al construir estas estructuras deben establecerse y seguirse procedimientos detallados de construccin para obtener los resultados esperados.

(d) OTROS TIPOS DE APLICACIONES

(i) Revestimiento de canales con membrana enterradaConsiste en capas asflticas impermeables que se cubren con tierra, arena, grava o cualquier otro tipo de material protector resistente a la erosin. Estos revestimientos se emplean fundamentalmente para evitar las prdidas de agua en los canales, especialmente cuando se construyen en terrenos arenosos permeables o cuando se encuentran en zonas de fallas, tenemos pizarrosos o materiales semejantes.(ii) Revestimiento de presasLas mezclas asflticas se han empleado para revestir presas en varias grandes obras en Estados Unidos y en otros pases; permiten conseguir una capa impermeable a precio muy econmico.(iii) Revestimientos asfalticos para instalaciones de tratamiento de aguas residualesSe han empleado revestimientos asfalticos para diversos tipos de instalaciones para tratamientos de agua residuales y en sistemas industriales en los que es necesario almacenar ciertos lquidos para utilizarlos cierto tiempo despus; muchos de estos lquidos tienen efectos perjudiciales sobre otros tipos de revestimientos, sensibles al ataque de ciertos tipos de cidos o sales: como el asfalto no es afectado en general, por la mayor parte de los cidos y sales, proporciona un excelente revestimiento para estructuras de este tipo. Normalmente se emplean revestimientos del mismo tipo en depsitos, pero debe hacerse un anlisis cuidadoso para asegurarse que el revestimiento es adecuado para la finalidad perseguida y de que el material ptreo tampoco ser afectado por los lquidos almacenados(iv) Aplicacin del asfalto en la impermeabilizacin de cubiertasLa construccin de cubiertas fue probablemente la primera profesin del mundo, pues la proteccin contra los elementos ha sido siempre una de las necesidades materiales ms primarias del hombre.Este ha tenido que protegerse desde el principio contra las implacables fuerzas de la naturaleza: contra el calor y el frio extremados, la lluvia, el viento, el granizo, la nieve y el hielo.

TITULO 6: MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO

Antes de trabajar con el asfalto, debe estar capacitado en el almacenamiento y la manipulacin apropiados de esa sustancia qumica. El asfalto, cuando est calentado, puede liberar gases txicos de sulfuro de hidrogeno. El asfalto se puede encender o explotar cuando se mezcla con nafta, otros solventes voltiles, y oxgeno lquido. El asfalto no es compatible con agentes oxidantes (tales como percloratos, perxidos, permanganatos, cloratos, nitratos, cloro, bromo y flor). Almacene en recipientes bien cerrados, en un rea fresca y bien ventilada. Las fuentes de ignicin, tales como el fumar y las llamas abiertas, estn prohibidas donde se usan, manipulan o almacenan el asfalto de curado rpido y el asfalto diluido deben estar conectados a tierra entre si. Use solamente equipos y herramientas que no produzcan chispas, especialmente al abrir y cerrar recipientes de asfalto de curado rpido y el asfalto diluido.

CAPITULO III: MEZCLA ASFALTICA EN PAVIMENTOSTITULO 1: ORIGEN

Los orgenes de las mezclas bituminosas empleadas en firmes asflticos se remontan a 1830, cuando el alquitrn se utiliza en algunos riegos superficiales en la pavimentacin de carreteras. Sin embargo, los primeros aglomerados realizados in situ con alquitrn se ejecutaron hacia 1850 en algunas carreteras y vas urbanas del Reino Unido. A partir de ese momento la tcnica se desarrolla en paralelo con la iluminacin con gas ciudad, en cuya fabricacin se obtiene dicho ligante como subproducto. En Espaa se pavimentan con alquitrn las zonas peatonales de la Puerta del Sol de Madrid entre 1847 y 1854. En torno a 1870, en Estados Unidos, se empiezan a utilizar mezclas fabricadas a partir de rocas asflticas y de asfaltos naturales, si bien estos materiales ya haban sido empleados en algunas pavimentaciones en Burdeos y Lyon en 1810. Ms tarde como consecuencia del desarrollo de la industria del petrleo se comienza a emplear betunes de destilacin.A finales del siglo XIX el norteamericano C. Richardson sent las bases de la tecnologa de las mezclas bituminosas para pavimentacin. Despus de la I Guerra Mundial surge la industria de la fabricacin en central de las mezclas bituminosas, aunque es despus de la II Guerra Mundial cuando se produce un gran desarrollo tecnolgico de estos materiales, debido principalmente a las grandes necesidades de construccin acelerada de pistas de aterrizaje militares.

TITULO 2: CLASIFICACION

Las mezclas asflticas se clasifican de acuerdo a diferentes parmetros, entre ellos:III.2.1 Por Fracciones del Agregado Ptreo en la Mezcla(a) Masilla Asfltica: Mezcla asfltica con altas proporciones de polvo mineral y de ligante, para que el agregado grueso, si lo hay, pueda dispersarse con facilidad en la masilla.La masilla asfltica es una mezcla que no trabaja por rozamiento interno y su resistencia se debe a la cohesin que proporciona la viscosidad de la masilla.Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie especfica de la materia mineral. Dada la sensibilidad a los cambios de temperatura que presenta una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y disminuir su susceptibilidad trmica mediante el empleo de asfaltos duros, cuidando la calidad del polvo mineral y mejorando el ligante con adiciones de fibras.Los asfaltos fundidos, incluidos en este tipo, son mezclas de gran calidad, pero solo se emplea en los tableros de los puentes y en las vas urbanas, incluso se usan en las aceras de pases con climas fros y hmedos.

(b) Mortero Asfltico:

Es la combinacin de un aglomerante y aglomerados. El aglomerante lo compone en esta ocasin el cemento asfltico, mientras los aglomerados son los agregados ptreos, los cuales deben ir dosificados en proporciones exactas.

Esta mezcla asfltica debe ser durable, es decir, debe ser resistente a las acciones, tales como el desprendimiento de la pelcula de asfalto del agregado por efectos del agua, abrasin del trnsito, etc. Debe ser resistente a las solicitaciones y esfuerzos producidos por el trnsito a travs de su estabilidad. Una mezcla o mortero asfltico debe ser impermeable para que sus componentes no estn bajo la accin directa de los agentes atmosfricos y debe ser trabajable para su fcil colocacin y compactacin en terreno. Segn las propiedades y el espesor de la capa de mortero asfltico a aplicar, se considera que aportan capacidad estructural al pavimento.(i) Componentes: Emulsin Asfltica:Una emulsin asfltica es la dispersin de pequeas partculas de asfalto dentro de otro lquido, que lo mantenga en condiciones estables. Las emulsiones pueden ser formadas por dos lquidos cualesquiera no miscibles, pero en la mayora una de las fases es agua. Emulsiones aceite en agua (O/W) son aquellas en las cuales la fase continua es agua y la fase dispersa (partculas) es un aceite o liquido insoluble. Las emulsiones asflticas son normalmente del tipo O/W.

Agregado PtreoEs todo material inerte derivado de la destruccin o trituracin ya sea natural o artificial de las rocas. Tambin se les conoce como materiales minerales, y son aquellas sustancias minerales que se encuentran en la naturaleza en forma de cuerpos duros, sin brillo metlico, ms pesados que el agua y menos que los metales.

Cemento HidrulicoEl cemento es un conglomerante hidrulico, esto es, productos que mezclados con agua forman pastas que fraguan y endurecen, dando lugar a productos hidratados mecnicamente resistentes y estables, tanto en el aire, como bajo agua. LtexLa modificacin con polmeros mejora las propiedades de los asfaltos, como la adhesin, resistencia a las fisuras por bajas temperaturas y resistencia al flujo en altas temperaturas. Mientras que los asfaltos modificados con polmeros pueden ser emulsificados, el ltex es una dispersin de polmeros soluble en agua la cual es particularmente conveniente para la modificacin de emulsiones. Este puede ser incorporado tanto en la solucin jabonosa, como en la fase asfltica, incluso con menor afectividad post adicionado en la emulsin. La adicin en la fase acuosa generalmente ofrece mejores resultados. El ltex viene en forma catinica, aninica o no-inica, lo cual es muy importante ya que el tipo de ltex debe ser compatible con la emulsin.

(ii) Tipos de Mortero Asfaltico: Mortero asfltico (Slurry Seal)El Slurry Seal est compuesto por una mezcla de una emulsin asfltica aprobada, agregado mineral o agregado ptreo, agua, y ciertos aditivos especificados, debidamente dosificados, mezclados y uniformemente aplicado sobre la superficie debidamente preparada. El mortero asfltico Slurry Seal terminado deber dejar una textura y superficie homognea, adherido firmemente a la superficie previamente preparada, y tener una superficie resistente a deslizamientos durante su tiempo de vida til. Es un mezcla bien graduada de agregado y Cementante asfltico con filler y aditivos para hacer una mezcla de material en frio que endurece en un corto periodo de tiempo para hacer una superfie resistente al uso.El calafateo de grietas deber ejecutarse en las zonas previamente acotadas, en donde previamente se deber limpiar por medio de aire a presin el polvo, arena y material orgnico que exista en el interior de las juntas y grietas, mismo que deber ser barrido y retirado de la zona de trabajo. El material para dicho deber ser el apropiado para cada tipo de grieta (menor o mayor a 7 mm) aplicado por los medios mecnicos y a la temperatura especificada. El precio deber incluir el calafateo de desconchamientos. En todo momento se deber respetar el no manchar las aceras y banquetas.En las zonas afectadas se proceder al cuadreo, cajeo, retiro del material, compactacin del fondo, riego de liga, aplicacin de material asfltico para el bacheo, tendido, compactado y limpiezaEl tendido del mortero deber realizarse mediante equipo Scan Road o similar, cumpliendo con los requisitos de material ptreo, material asfltico estipulados por la S.C.T. 3.01.03.083. observando la granulometra de cada tipo de mortero. Se deber incluir la compactacin neumtica de la superficie, as como el barrido del material producto del desprendimiento. El precio del mortero deber incluir cemento. Dentro del precio se considera la revelacin o la reparacin del dao a la superficie por causas extraas sin el incremento del mismo. Mortero asfltico modificado o micropavimento (microsurfacing) Es una mezcla asfltica fra de Agregados Compatibles, Emulsin Asfltica con polmero, Agua libre de impurezas, Aditivos Especiales diseada en laboratorios especializados, Se produce y aplica en sitio con equipo especialmente diseado. La mezcla debe ser capaz de ser esparcida en secciones variables de la carretera (cuas, surcos, cursos cercanos a las aceras y otras superficies) y que despus del curado y de iniciada la consolidacin producida por el trfico, es resistente a la compactacin durante todo el intervalo de tiempo para el que fue diseado dentro de los rangos de tolerancia que dependen del contenido de bitumen y del espesor aplicado. El producto final debe mantener una superficie adecuada que evite los deslizamientos en cada una de sus secciones durante el tiempo de vida til para el que fue diseado dicho microsurfacing Este tipo de mezcla es utilizada para sistemas de trfico rpido, lo que significa que debe ser capaz de aceptar trfico despus de un corto perodo de tiempo. El perodo de tiempo que debe esperarse para abrir el trfico nuevamente es diferente en cada aplicacin, por lo que cada una debe ser evaluada individualmente para obtener resultados basados en la experimentacin. Normalmente estos tipos de pavimentos son forzados a permitir que el trfico ruede sobre ellos en una seccin de media pulgada (1/2 12.7 cm) y luego de una hora de haber sido aplicado a una temperatura de 24C y con un porcentaje de humedad del 50 por ciento o menor.

BENEFICIOS Corrige diversidad de defectos y daos de la superficie de los pavimentos (baches, hundimientos, zonas agrietadas, nivelado de zonas, etc.) Provoca un mnimo de molestias, se abre al trfico en menos de una hora despus de la aplicacin. Mejora en Indice de Confort (IDC) y/o IRI (International Roughness Index) , mejora la seguridad. Solucin efectiva en costo. No es necesario renivelar tapas de registro o brocales de drenaje. No altera la descarga de aguas pluviales de los lotes a la calle. Usando una caja especialmente diseada se corrigen roderas y huellas. Durabilidad de 4 a 10 aos

Se usa en Carreteras y Avenidas con trfico intenso y/o pesado, Calles y Aeropuertos para Nivelar, Sellar y Corregir algunos defectos de la superficie de los Pavimentos y elevar la friccin, generalmente con espesores de 6 a 10 mm.Con MicroPavimento las molestias son mnimas, se abre al trfico en menos de 1 hr.(c) Concreto Asfltico: Agregado grueso ms mortero. Los concretos asflticos constituyen la clase superior de los pavimentos bituminosos.El concreto asfltico mezclado en va, consiste en una o varias capas compactadas de una mezcla de agregados minerales, asfalto lquido, producido en la va por medio de plantas viajeras, motoniveladoras, arados agrcolas o cualquier otro tipo capaz de mezclar agregados y asfalto sobre la superficie de la va. Este tipo de concreto asfltico se emplea se puede emplear como capa de rodamiento para trfico liviano y mediano, como base de pavimentos flexibles para trficos mediano y pesado o como capa intermedia.El concreto asfltico mezclado en planta y colocado en fro se usa por lo general para reparaciones y obras pequeas, en las cuales no se justifica la operacin de una planta de mezcla en caliente, consiste en una combinacin de ridos y materiales asflticos producida en una planta sin calentamiento previo de los materiales y cuya colocacin en la va y la consiguiente compactacin se hacen a la temperatura ambiente.El concreto asfltico mezclado en planta y compactado en caliente es el pavimento asfltico de mejor calidad y se compone de una mezcla de agregados gradados y asfalto, realizada a una temperatura aproximada de 150C colocada y compactada en caliente. Las plantas para la produccin de mezclas en caliente se construyen de tal manera que, despus de calentar y secar los agregados, los separa en diferentes grupos de tamaos, los recombina en las proporciones adecuadas, los mezcla con la cantidad debida de asfalto caliente y finalmente los entrega a los vehculos transportados, que a su vez la colocan en la mquina pavimentadora para que esta la deposite sobre la va con un espesor uniforme, despus de lo cual se compacta mediante rodillos mientras la temperatura se conserva alta.(d) Macadam Asfltico: Agregado grueso ms ligante asfltico.Se obtiene mezclando rido grueso de granulometra uniforme (macadam) con un betn de penetracin. Tambin se denomina TarMacadam y se empleaba antiguamente en estabilizacin de capas granularesIII.2.2 Temperatura de la Mezcla en la Puesta en Obra(a) Mezclas Asflticas en Caliente:Fabricadas con asfaltos a temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centgrados, segn la viscosidad del ligante, se calientan tambin los agregados, para que el asfalto no se enfre al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos an compactarse adecuadamente.(b) Mezclas Asflticas en Fro:El ligante es una emulsin asfltica (aunque en algunos lugares se usan los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente.III.2.3 Proporcin de Vacos en la Mezcla AsflticaEste aspecto es de importancia fundamental para que no aparezcan deformaciones plsticas con el paso de las cargas y por las variaciones trmicas.(a) Mezclas Cerradas o Densas: Con una proporcin de vacos no mayor al 6 %.(b) Mezclas SemiCerradas o SemiDensas:La proporcin de vacos est entre el 6 % y el 10 %.(c) Mezclas Abiertas: Con una proporcin de vacos mayor de 12 %.(d) Mezclas Porosas o Drenantes: Con una proporcin de vacos superior al 20 %.III.2.4 Por el Tamao Mximo del Agregado Ptreo(a) Mezclas Gruesas:El tamao mximo del rido es mayor a 10 mm.(b) Mezclas Finas:Son microaglomerados morteros asflticos; stas son mezclas formadas bsicamente por un rido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfltico. El tamao mximo del agregado ptreo determina el espesor mnimo con el que se extiende la mezcla (del doble al triple del tamao mximo).III.2.5 Por la Estructura del Agregado Ptreo(a) Mezclas con Esqueleto Mineral:Provistas de un esqueleto mineral resistente, su componente de resistencia debida al rozamiento interno de los agregados es notable. Ejemplo, las mezclas abiertas y los que genricamente se denominan concretos asflticos, aunque tambin una parte de la resistencia de estos ltimos, se debe a la masilla.(b) Mezclas sin Esqueleto Mineral:No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesin de la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asflticas.III.2.6 Por Granulometra(a) Mezclas Continuas:Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaos de agregado ptreo en el huso granulomtrico.(b) Mezclas Discontinuas:Una cantidad muy limitada de tamaos de agregado ptreo en el huso granulomtrico.TITULO 3: PRODUCCIONIII.3.1 PRODUCCION DE MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE

Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecnicos electrnicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfltica en caliente que debe cumplir con ciertas especificaciones. Una planta de asfalto puede ser pequea o puede ser grande. Puede ser fija (situada en un lugar permanente) o puede ser porttil (transportada de una obra a otra). En trminos generales cada planta pude ser clasificada como planta de dosificacin, o como planta mezcladora de tambor.El diagrama de flujo de produccin de mezcla en caliente en una planta de dosificacin.

A continuacin se detalla todo este proceso: Se apila la piedra grande, la piedra chica y la arena.TOLVAS El cargador frontal carga estos materiales y los llena en las tolvas respectivas. Una vez llenas las tolvas se procede por vibracin de las tolvas a descargar el material hacia la faja horizontal, estas tolvas tienen unas compuertas en la parte inferior que permiten abrir o cerrar el paso de los materiales hacia la faja horizontal.HORNO ROTATIVO DE CONTRAFLUJO De la faja horizontal continan a la faja inclinada hasta llegar al horno rotativo de contraflujo, el cual tiene una llama la cual es alimentada con petrleo, siendo la temperatura en la llama aproximadamente 800 C. Aqu los agregados son calentados en forma gradual hasta alcanzar los 150 C. Se le llama de contraflujo porque en una direccin entran los agregados y en la otra direccin salen los gases, estos gases hay que expulsarlos del horno porque si no el horno se satura y no habr oxigeno que nos permita generar la llama Estos gases son expulsados usando un Extractor, despus continuaremos con la explicacin de la extraccin de gases.ELEVADOR DE CANGILONES Una vez que los agregados son calentados hasta una temperatura de 150 C pasan al Elevador de Cangilones que no es otra cosa que un sistema de poleas que levantan las cucharas cargados con el agregado.

ZARANDA Y BALANZA Los agregados calientes pasan del elevador a las zarandas metlicas de , y las cuales son activadas de modo que se desplazan horizontalmente y vibran, pasando as los agregados a llenar las tolvas correspondientes. El pesaje se realiza manualmente, el operario primero llena la arena, luego la piedra chica y despus la piedra grande, este pesaje es acumulativo, se van acumulando los pesos que indican la bachada (es decir, un lote). En plantas donde la operacin de pesaje es manual existe una fuente de error, ya que al realizar manualmente esta operacin, se est propenso a errores que dependen de la capacidad del operario y de cuan cansado se encuentre.

MECANISMO DE ZARANDA Y BALANZAMEZCLADOR DE FLUJO PARALELO Una vez que ya se tiene todo pesado, el operario presiona el botn de descarga y los agregados pasan al mezclador de flujo paralelo, donde primero se mezclan los agregados y despus se adiciona el asfalto caliente. El medidor de flujo de asfalto si es automtico, aqu si podemos medir exactamente la cantidad de asfalto que entra a la mezcla. Previamente el asfalto ha sido calentado a una temperatura de 150 C., en el calentador de aceite o Hy Way , as que ha esta temperatura es mezclado. El tiempo de mezclado es de 45 segundos a 1 minuto aproximadamente. Cuando se tiene la mezcla asfltica se abren las compuertas del mezclador y esta cae al camin volquete a una temperatura de 150 C., quedando lista para ser transportada a obra.

GRUPO ELECTROGENO El grupo electrgeno proporciona energa a todos los equipos mecnicos elctricos.EXTRACCION DE GASES Paralelamente a la produccin de la mezcla, es necesario que los gases generados y el polvo en el horno rotativo, se traten. Los gases entran tangencialmente al cicln y debido a la fuerza centrfuga de este, se pegan a las paredes. Las partculas ms pesadas caen y regresan al horno, rumbo al elevador de cangilones.

CICLON EXTRACTOR DE GASES Y POLVO

LAVADO DE FINOS Las partculas ms finas (las cuales no han sido capturadas por el cicln) son llevadas a travs de una tubera hasta el lavador de finos, donde son rodeadas por una cortina de agua que cae sobre un sombrero chino, las cuales son expulsadas en forma de lodo (agua ms partculas finas) hacia el pozo de sedimentacin. Los gases que se escapan son tomados y conducidos nuevamente por la tubera para repetir el proceso de lavado

POZO DE SEDIMENTACION Viene el lodo del lavador y llena la poza. Este lodo se decanta, el agua sube de nivel y pasa por la compuerta a la otra divisin hasta que la llena, una vez que se decanta este lodo se abre la compuerta de modo que pasa agua ya mas limpia a la tercera divisin adonde ser tomada por una tubera para ser reutilizada en el lavador de finos. Una vez que la poza se llena de lodo un cargador frontal retira todo el lodo, limpiando la poza, la forma inclinada es para que la cuchara del cargador entre con ms facilidad en la poza.

III.3.2 PRODUCCIN DE MEZCLAS ASFLTICAS CON EMULSIONES

Se puede producir mezclas con emulsin para una amplia variedad de condiciones de servicio que van desde trfico liviano, a estructuras de pavimento para trfico pesado de vehculos y fuera de va. Cuando se selecciona el tipo de mezcla para un proyecto, debe considerarse el peso y volumen de trfico, la disponibilidad de los agregados, la localizacin y tamao del proyecto, para disearse luego, la clase de mezcla que ms econmicamente satisfaga todos los requerimientos involucrados. Las mezclas tibias son mezclas de agregados y emulsin entibiados a 70C . La variedad de tipos y grados de emulsin disponibles es una clara ventaja cuando se usan agregados de cantera o agregados de calidad marginal o de ro. Estas ventajas disminuyen cuando se escogen mezclas de alta resistencia y alta calidad, donde los controles de calidad requeridos son similares a los de mezclas de concreto asfltico en caliente. Pero an en estas situaciones las mezclas asflticas tibias ofrecen algunas ventajas sobre las mezclas en caliente, tales como: Economa.- Altos volmenes de produccin se combinan con movilidad y bajo costo de capital en equipos. El mtodo de mezclado se adapta idealmente a proyectos en lugares remotos. Baja Polucin: Si bien existe la posibilidad de que haya un poco de polvo proveniente de las pilas de almacenamiento y del transporte, las emisiones originadas en la produccin de mezclas tibias, transporte, extendido y compactacin son bajas comparadas con las mezclas asflticas en caliente. Seguridad: Debido a que la emulsin y los agregados estarn sometidos a menores temperaturas que en una mezcla asfltica en caliente su manipuleo es un tanto ms seguro.

(a) PRODUCCIN DE MEZCLAS ASFLTICAS CON EMULSIONES TIBIAS EN PLANTA

La produccin de mezclas en planta en caliente, con emulsin como ligante, es en cierto modo semejante a la produccin de mezcla en caliente usando cemento asfltico. Se emplean con la emulsin, sin embargo, menores tiempos de mezclado y temperaturas de operacin. Pueden usarse, tanto plantas de operacin continua como discontinua. Las mezcladoras de tambor, un tipo de planta continua, es especialmente adaptable a esta operacin. Se pueden producir mezclas para base y rodadura.Adems de reducir las temperaturas, (comparadas con las mezclas en caliente), las mezclas en caliente con emulsin de alta flotacin, parecen ser mejores por dos razones: la primera es la modificacin del asfalto residual por el emulsificante. La segunda, en que hay menos endurecimiento durante el mezclado en el molino por el alto contenido de vapor de agua que es expulsado cuando el agua de la emulsin se pega al agregado caliente.Los agregados pueden mezclarse en forma precisa, usando los controles en las tolvas fras de alimentacin. Cuando se usa una planta continua, se hace todo el proporcionamiento con base en volmenes. Esto se consigue con una combinacin de correas de velocidad variable bajo cada tolva y compuertas de apertura variable. Un dispositivo automtico sensible a la carga, bajo el transportador de agregado combinado, permite proporciones precisas de agregado y asfalto. Las mezclas con emulsin de alta calidad, independientemente del sistema de mezclado usado, requieren el mismo grado de control de calidad e su produccin que las mezclas en caliente. No deben usarse combinaciones de agregados con amplias diferencias en sus caractersticas de absorcin. Si es as, puede dificultarse el conseguir un recubrimiento uniforme sobre todas las partculas. Tal como se destac antes, las mezclas de emulsin en planta pueden producirse en molinos o en mezcladores de tambor. Los procedimientos son los mismos que para mezclas convencionales en caliente. Se emplean los lmites de temperatura entre 49C y 85C. para mezclas con emulsin tibia. El tiempo de mezclado es un factor crtico. Poco mezclado genera cubrimiento no uniforme, mientras que excesivo mezclado, induce a lavado y produce endurecimiento de la mezcla por coalescencia prematura.

(b) PRODUCCIN DE MEZCLAS EMULSIONADAS EN EL PER

La produccin de mezclas emulsionadas tienen la gran ventaja que no necesita de equipo especializado, como plantas viajeras o plantas estticas. En el Per las mezclas emulsionadas se producen en planta, pero tambin se pueden preparar en boggie, con cargador frontal o en trompo mezclador de concreto hidrulico, de 11 pie3 de capacidad o menor, dependiendo del volumen de mezcla requerido, donde la produccin de mezcla es sencilla y de gran calidad, para esto se necesita de personal capacitado y de un ingeniero que controle la produccin de la mezcla.Para el caso de mezclas con emulsiones fras, esta puede ser almacenada en centros de acopio, en donde pueden ser almacenada hasta un largo periodo de tiempo, dependiendo del tipo de mezcla preparada, para luego ser transportado hacia el lugar de pavimentacin.Las mezclas emulsionadas tambin pueden ser colocadas manualmente, sin necesidad de utilizar equipos especializados como motoniveladoras o pavimentadoras, lo cual influye bastante en el costo de pavimentacin. El tipo de colocacin manual o con pavimentadora, va a depender del tamao de la obra y volumen de mezcla asfltica a colocar. Por lo general la colocacin manual se realiza cuando se tiene una produccin pequea de mezcla.El orden de mezclado en un trompo o mezcladora es el sgte.: 1 Agua limpia 2 Arena gruesa 3 Piedra chancada de 4 Emulsin Para el caso de las mezclas con emulsiones tibias se deber entibiar todos los materiales a 70C antes de vaciarlos al trompo. Despus de agregar la emulsin asfltica se deber visualizar una mezcla totalmente homognea respecto al color

PLANTA PRODUCTORA DE EMULSION ASFALTICA

PRODUCCION DE MEZCLA CON EMULSIONTITULO 4: ENSAYOSIII.4.1 ENSAYOS MTC(a) MTC E 501 2000 TOMA DE MUESTRAS DE MEZCLAS ASFLTICAS PARA PAVIMENTOS

El procedimiento para la toma de muestras de mezclas de materiales asflticos con agregados minerales tal como son preparados para el uso en pavimentacin. Las muestras pueden usarse paralos dos propsitos siguientes: Como muestra representativa de las caractersticas o condiciones promedio de la mezcla asfltica producida. Para controlar su uniformidad o sus variacionesEste Modo Operativo est basado en la Norma AASHTO T 168

(b) MTC E 502 - 2000 EXTRACCION CUANTITATIVA DE ASFALTO EN MEZCLAS PARA PAVIMENTOS

Describe mtodos para la determinacin cuantitativa del asfalto en mezclas asflticas en caliente y en muestras de pavimentos. Los agregados obtenidos mediante estos mtodos pueden emplearse para anlisis granulomtrico y otro tipo de ensayos. Los resultados obtenidos con estos mtodos pueden afectarse por la edad de los materiales ensayados; es as como las muestras ms viejas tienden a producir contenidos ligeramente menores de asfalto. Se obtienen mejores resultados cuantitativos cuando el ensayo se efecta sobre mezclas y pavimentos inmediatamente despus de su preparacin.Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 2172 y AASHTO T 164

(c) MTC E 503 2000 ANALISIS MECANICO DE LOS AGREGADOS EXTRAIDOS DE MEZCLAS ASFALTICAS

Describe el procedimiento que debe seguirse para determinar la granulometra de los agregados gruesos y finos recuperados de las mezclas asflticas, empleando tamices con malla de abertura cuadrada. Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 546 y AASHTO T 30

(d) MTC E 504 - 2000 RESISTENCIA DE MEZCLAS BITUMINOSAS EMPLEANDO EL APARATO MARSHALL

Describe el procedimiento que debe seguirse para la determinacin de la resistencia a la deformacin plstica de mezclas bituminosas para pavimentacin. El procedimiento puede emplearse tanto para el proyecto de mezclas en el laboratorio como para el control en obra de las mismas.El procedimiento consiste en la fabricacin de probetas cilndricas de 101.6 mm (4") de dimetro y 63.5 mm (2 1/2") de altura, preparadas como se describe en esta norma, rompindolas posteriormente en la prensa Marshall y determinando su estabilidad y deformacin. Si se desean conocer los porcentajes de vacos de las mezclas as fabricadas, se determinarn previamente los, pesos especficos 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 dems, fijadas para el proyecto. Adems, deber determinarse previamente el peso especfico aparente de los agregados, as como el peso especfico del asfalto, y el anlisis de densidad-vacos.Para determinar el contenido ptimo de asfalto para una gradacin de agregados dada o preparada, se deber elaborar una serie de probetas con distintos porcentajes de asfalto, de tal manera que al graficar los valores obtenidos despus de ser ensayadas, permitan determinar ese valor "ptimo".Cuando se utilizan asfaltos lquidos, se preparan y compactan muestras de prueba con distintos porcentajes de asfalto lquido como en el caso del cemento asfltico, excepto que la temperatura de compactacin se toma con base en la viscosidad del asfalto despus del curado o sea cuando ha liberado la cantidad especificada de solventes.Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 1559, AASHTO T 245 y NLT 159/86

(e) MTC E 505 2000 PORCENTAJE DE VACIOS DE AIRE EN MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS DENSAS Y ABIERTAS

El porcentaje de vacos, es uno de los criterios utilizados tanto en los mtodos de diseo, como en la evaluacin de la compactacin alcanzada en proyectos de pavimentos asflticos.Este Modo Operativo est basado en la Norma ASTM D 3203

(f) MTC E 506 2000 GRAVEDAD ESPECIFICA APARENTE Y PESO UNITARIO DE MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS EMPLEANDO ESPECIMENES PARAFINADOS

Se refiere a la determinacin del peso especfico aparente de especmenes de mezclas asflticas compactadas, el cual puede emplearse para calcular su peso unitario.Este mtodo de ensayo es til para calcular el porcentaje de vacos de aire a que se refiere la norma MTC E 505. Como el peso especfico es adimensional, debe convertirse a peso unitario, cuando ste sea requerido, y la conversin puede efectuarse multiplicando el peso especfico a una temperatura dada, por el peso unitario del agua a la misma temperatura.Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 1188 y AASHTO T 275

(g) MTC E 507 2000 ESPESOR O ALTURA DE ESPECIMENES COMPACTADOS DE MEZCLAS ASFALTICAS

Es una verificacin para asegurarse que se haya colocado segn proyecto y para mejorar la medida de la resistencia sobre especmenes de dimetro constante con alturas variables.Este Modo Operativo est basado en la Norma ASTM D 3549

(h) MTC E 508 2000 PESO ESPECIFICO TEORICO MAXIMO DE MEZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTOS

Este mtodo se refiere a la determinacin del peso especfico terico mximo de mezclas asflticas para pavimento sin compactar. El mtodo incluye tambin una versin de ensayo rpido para determinar el peso especfico relativo, que puede emplearse en un laboratorio de terreno o de planta.Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 2041 y AASHTO T 209

(i) MTC E 509 2000 DETERMINACION DEL GRADO DE COMPACTACION DE UNA MEZCLA BITUMINOSA

Describe los procedimientos para determinar el grado de compactacin de un pavimento de mezcla asfltica.Se determina el grado de compactacin comparando el peso especfico del pavimento compactado, con el peso especfico de un espcimen estndar compuesto de los mismos materiales de la mezcla asfltica, previa verificacin de que se encuentren dentro de las tolerancias de la frmula de trabajo.Este Modo Operativo est basado en la Norma AASHTO T 230

(j) MTC E 510 2000 PESO UNITARIO DEL CONCRETO ASFALTICO EN EL TERRENO (METODO NUCLEAR)

Es un procedimiento para determinar la densidad de Concreto Asfltico mediante la atenuacin de radiacin gamma, ya sea que la fuente y el detector esten colocados en la Superficie del pavimento (mtodo de retrodispersin) o que uno de ellos (la fuente el detector) esten colocados a una profundidad de hasta 300 mm (12), mientras el otro (la fuente el detector) permanece en la superficie del pavimento (Mtodo de trasmisin directa).El mtodo nuclear se utiliza para determinar el peso especfico del concreto asfltico y puede emplearse para establecer el peso unitario ptimo para un determinado esfuerzo y. patrn de compactacin y para comprobar el del peso unitario requerido.Los resultados de pesos unitarios obtenidos mediante este mtodo son relativos. Si se requieren resultados del peso unitario real, puede desarrollarse un factor para convertir el peso unitario nuclear a peso unitario real, determinando el peso unitario nuclear de un sitio escogido al azar y el peso unitario real de un ncleo extrado en el mismo sitio. Se recomienda establecer la correlacin entre determinaciones del peso unitario real, cualquier mtodo y siete determinaciones del peso unitario mediante el mtodo nuclear, en un tramo de pavimento, para establecer el factor de conversin. Puede ser deseable verificar este factor a intervalos durante el curso del proyecto de pavimentacin y deber determinarse un nuevo factor cuando haya un cambio de la mezcla en la obra, en la cantera o en los materiales de la misma o cuando existan razones para creer que el factor es errneo.La precisin de los modos del ensayo nuclear no es igual y est tambin afectada por el tipo y textura superficial de la mezcla que se est ensayando. El modo del ensayo nuclear que deber usarse y el nmero de ensayos requeridos para determinar un factor satisfactorio, depende de la precisin necesaria.El usuario deber reco