Importancia de la evaluación a las propiedades mecánicasde las mezclas asfálticas en caliente a más de 3000 msnm
para el proyecto carretera desvío Imperial-Pampas
Item Type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Authors Arellano Loayza, Lady Laura; Caceres Candia, Claudia Stephanie
Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
Rights info:eu-repo/semantics/openAccess; Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 United States
Download date 04/07/2022 06:17:17
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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
IMPORTANCIA DE LA EVALUACIÓN A LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE A MÁS DE 3000
MSNM PARA EL PROYECTO CARRETERA
DESVÍO IMPERIAL-PAMPAS
Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil que presentan los bachilleres
LADY LAURA ARELLANO LOAYZA (0000-0002-2594-1064)
CLAUDIA STEPHANIE CACERES CANDIA (0000-0002-4089-5422)
ASESOR:
Msc. GUILLERMO LAZO LÁZARO
LIMA-PERÚ
MARZO 2018
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DEDICATORIA
A nuestros padres, Lo más valioso que Dios nos ha dado
Y nuestra mayor motivación
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AGRADECIMIENTOS
A nuestro asesor, MSc. Guillermo Lazo Lázaro por su inagotable paciencia
proponiendo siempre los cambios precisos en la presente tesis. Sobre todo, por
aceptar ponerse en hombros la responsabilidad de sacar adelante nuestra tesis a
pesar de las dificultades que se presentaron al inicio, y porque a pesar de los grandes
compromisos que tiene siempre se dio tiempo para brindarnos todo su apoyo.
A todos los Ingenieros, técnicos, vigías, choferes y personal del Proyecto Carretera
Dv. Imperial - Pampas quienes con gran amabilidad y paciencia nos guiaron y
apoyaron en los distintos ensayos realizados in situ durante nuestro viaje. Así también
a todas las personas que conocimos en la zona, gracias por la amabilidad.
Al Ingeniero Román A. Arciniega y al Ingeniero Manuel Silvera por brindarnos su
tiempo para escuchar los problemas que se nos fueron presentando y por ayudarnos a
encontrar la mejor solución a cada uno de ellos.
También agradecer a nuestros profesores que durante toda nuestra etapa
universitaria han aportado a nuestra formación profesional.
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A Dios, el que me da fortaleza para afrontar diferentes situaciones; a mis
espectaculares padres Alfredo Arellano Palacios y Lady Loayza Oblitas, por ser
siempre incondicionales, darme su amor, confianza y apoyarme en todo momento. A
mis queridos hermanos Carlos, Alfredo y Javier, quienes siempre estuvieron y están
pendientes de mí. A mi enamorado y amigo Christian Plasencia por su paciencia,
comprensión y amor.
Lady Arellano Loayza
A Dios que me ilumina y guía para seguir adelante frente a las adversidades; a mis
grandiosos padres Chabuca Candia Carpio y Cesar Guillermo Caceres Yañez por ser
mi soporte y brindarme comprensión todos los días de mi vida. A mis abuelos
Policarpo Candia Carpio y Epifania Carpio Rosa por todo su amor incondicional y
apoyo a pesar de la distancia. A mis también padres Francisco Efraín Delgado Rosa y
María Salome Candia Carpio por todo su aliento, apoyo y amor siempre. A mis
queridos tíos y amigos Juan Mario y Roosbel quienes desde pequeña vieron en mi a
una hija, por brindarme su amor y confianza.
Claudia Caceres Candia
Son tantas las personas que han sido parte fundamental durante esta etapa a las que
nos encantaría agradecer su amistad, consejos, apoyo, ánimo y compañía en los
momentos más difíciles pero este espacio es realmente pequeño para hacerlo.
Sinceramente gracias por ser parte de nuestra formación personal y académica.
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RESUMEN
La presente investigación busca proporcionar lineamientos para poder obtener un
pavimento flexible empleando mezclas asfálticas en caliente (MAC) a más de 3 000
m.s.n.m. Para ello se siguió paso a paso la ejecución del Proyecto Carretera Desvío
Imperial-Pampas en el distrito de Tayacaja, provincia de Huancavelica; hecho que
permitió examinar los problemas que surgen en cada una de las etapas de la ejecución
de la carpeta asfáltica elaborada en caliente, gran parte de ellos causados por las
condiciones climáticas y geográficas del lugar, los cuales se constituyen como principal
tópico de análisis. A continuación una breve descripción de los siete capítulos
desarrollados; el primer capítulo consiste en una presentación del proyecto de tesis en
el que se detalla los objetivos de la presente tesis así como la metodología de
investigación empleada, el segundo y tercer capítulo muestra el marco teórico
fundamental y específico respectivamente, el cuarto capítulo describe el Proyecto
Carretera Desvío Imperial – Pampas, en los tres capítulos restantes se realiza la
evaluación de las técnicas incidentes en el comportamiento mecánico de las mezclas
asfálticas en caliente (MAC) en cada una de las etapas del proceso, es decir desde las
características geotécnicas de los agregados, el diseño teórico de la mezcla asfáltica en
caliente, la producción de la MAC en planta, la colocación de la misma y los respectivos
ensayos de calidad en el post asfaltado del Proyecto Desvío Imperial – Pampas así como
finalmente las conclusiones y propuestas de lineamientos para una óptima performance
del pavimento.
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ABSTRACT
This Thesis Project aims to provide guidelines for a flexible pavement using hot mix
asphalt to more than 3,000 m.s.n.m. To do this step by step followed the implementation
of the Road Project Dv. Imperial-Pampas in Tayacaja district, province of Huancavelica;
which allowed examine the problems that arise in each of the stages of implementation
of the asphalt produced in hot, much of it caused by climatic and geographical
conditions, which constitute the main topic of analysis. The thesis consists of seven
chapters; The first chapter is a presentation of the thesis project, the second and third
chapter shows the fundamental and specific theoretical framework, respectively, the
fourth chapter describes the Project Dv. Imperial- Pampas, in the remaining three
chapters’ assessment techniques performed incidents in the mechanical behavior of hot
mix asphalt at each stage of the process, from the geotechnical characteristics of the
aggregates, the theoretical design of the asphalt hot mix, producing the hot mix asphalt
plan, placing it and the respective quality tests in the post paved the Project Dv. Imperial
– Pampas.
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ÍNDICE
ÍNDICE ......................................................................................................................... ix
ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................ xiii
ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................xv
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS .................................................................................... xvi
ÍNDICE DE GRÁFICAS ........................................................................................... xvii
ÍNDICE DE ANEXOS ................................................................................................ xix
CAPÍTULO I PRESENTACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS ...................................2
INTRODUCCIÓN ......................................................................................................2
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................................3
OBJETIVO GENERAL ..........................................................................................3
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................3
JUSTIFICATIVA ........................................................................................................4
HIPÓTESIS .................................................................................................................5
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ..........................................................6
CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO FUNDAMENTAL ................................................9
MEZCLAS ASFÁLTICAS .........................................................................................9
DEFINICIÓN DEL ASFALTO ..............................................................................9
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ASFALTOS Y LAS MEZCLAS
ASFÁLTICAS.......................................................................................................12
EL ASFALTO EN PAVIMENTOS ......................................................................14
CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS.....................................15
CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LAS MEZCLAS
ASFÁLTICAS.......................................................................................................18
DENSIDAD DE LA MEZCLA ............................................................................18
VACÍOS DE AIRE (VACÍOS) .............................................................................19
VACÍOS EN EL AGREGADO MINERAL .........................................................19
CONTENIDO DE ASFALTO ..............................................................................20
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MEZCLAS AFÁLTICAS EN CALIENTE ..............................................................21
DEFINICIÓN ........................................................................................................21
MATERIALES EMPLEADOS EN LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN
CALIENTE Y REQUERIMIENTOS ...................................................................22
MÉTODOS DE DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE .......22
CAPÍTULO III MARCO TEÓRICO ESPECÍFICO.....................................................25
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN
CALIENTE Y SU IMPORTANCIA ........................................................................25
DURABILIDAD ...................................................................................................25
ESTABILIDAD ....................................................................................................26
IMPERMEABILIDAD .........................................................................................27
FLEXIBILIDAD ...................................................................................................27
TRABAJABILIDAD ............................................................................................28
RESISTENCIA A LA FATIGA ...........................................................................28
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO ..............................................................29
METODOLOGÍA DE DISEÑO ...........................................................................30
MÉTODO BRUCE MARSHALL ........................................................................31
SECUENCIA DE DESARROLLO DEL MÉTODO ............................................31
PREPARACIÓN DE BRIQUETAS DE ENSAYO ..............................................32
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO MARSHALL................................................33
PREPARACIÓN DE LOS DATOS ......................................................................36
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ...........................................................37
CONTROL DE CALIDAD EN LA ELABORACIÓN DE LA MEZCLA
ASFÁLTICA .............................................................................................................39
CONTROL DE CALIDAD DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE –
POST COLOCADO ..................................................................................................42
COMPACTACIÓN ...............................................................................................43
ESPESOR ..............................................................................................................46
REGULARIDAD SUPERFICIAL........................................................................46
DEFLECTOMETRÍA ...........................................................................................47
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CAPÍTULO IV DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO REHABILITACIÓN Y
MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA DESVÍO IMPERIAL- PAMPAS ............48
UBICACIÓN.............................................................................................................48
CLIMA ......................................................................................................................50
GEOLOGÍA Y GEOTÉCNIA ..................................................................................51
GEOMORFOLOGÍA ................................................................................................52
REGIONAL ..........................................................................................................52
LOCAL .................................................................................................................53
IMPACTO AMBIENTAL ........................................................................................55
ESTUDIOS DE TRÁFICO .......................................................................................58
HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA ............................................................................61
SISMICIDAD ...........................................................................................................62
CAPÍTULO V DESARROLLO DEL TEMA ..............................................................64
TOMA DE MUESTRA EN OBRA ..........................................................................64
CARACTERIACIÓN GEOTÉCNICA DEL AGREGADO MINERAL PARA LA
ELABORACIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE ........................64
CONTROL DE CALIDAD DE LOS INSUMOS PARA LA ELABORACIÓN DE
MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE ................................................................67
IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS DE LABORATORIO
UNI ............................................................................................................................88
METODOLOGÍA MARSHALL ..........................................................................90
PERMANENCIA EN OBRA DESVÍO IMPERIAL – PAMPAS ............................91
INFRAESTRUCTURA DE ASFALTO EN OBRA CARRETERA DESVÍO
IMPERIAL - PAMPAS.........................................................................................92
IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS DE
LABORATORIO EN OBRA CARRETERA DESVÍO IMPERIAL - PAMPAS 93
.......................................................................................................................................94
DISEÑO TEÓRICO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA POR MÉTODO
MARSHALL .........................................................................................................96
CAPÍTULO VI ANÁLISIS DE RESULTADOS .........................................................98
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ANÁLISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS EN LABORATORIO Y OBRA
DEL DISEÑO TEÓRICO .........................................................................................98
ANÁLISIS DE RESULTADOS DE PARÁMETROS MARSHALL EN OBRA
PRIMERA Y SEGUNDA CAMPAÑA DE PRODUCCIÓN .................................100
PORCENTAJE DE CEMENTO ASFÁLTICO (%CA): ....................................101
DENSIDAD: .......................................................................................................103
VACÍOS: .............................................................................................................105
VACÍOS DE AGREGADO MINERAL: ............................................................107
FLUJO (MM): .....................................................................................................109
ESTABILIDAD (KG): ........................................................................................111
ÍNDICE DE RIGIDEZ (KG/CM) .......................................................................112
ANÁLISIS DE RESULTADOS POST ASFALTADO ..........................................116
TEXTURA ..........................................................................................................116
ESPESOR ............................................................................................................119
REGULARIDAD SUPERFICIAL O RUGOSISAD ..........................................121
COMPACTACIÓN .............................................................................................123
DEFLECTOMETRÍA .........................................................................................125
CAPÍTULO VII CONCLUSIONES Y CONSIDERACIONES FINALES ...............127
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ÍNDICE DE TABLAS
TABLA III-1. Conveniencia de los métodos de diseño ........................................ 30
TABLA III-2. Parámetros de Control de mezcla asfáltica en caliente ................. 40
TABLA III-3. Vacíos mínimos en el agregado mineral ....................................... 41
TABLA III-4. Controles en producción de mezcla asfáltica en caliente .............. 42
TABLA IV-1. Centros Poblados-Altitud .............................................................. 56
TABLA IV-2. Centro Poblado-Comunidad Campesina ....................................... 57
TABLA IV-3. Producción de terreno agrícola afectado ....................................... 57
TABLA IV-4. Estaciones de Control para conteo vehicular ................................ 59
TABLA IV-5. IMDA 2012 vehicular de los tramos homogéneos ........................ 60
TABLA IV-6. Proyección de demanda vehicular 2013 - 2034 ............................ 61
TABLA V-1. Ensayos de calidad de los agregados finos y gruesos empleados en MAC
....................................................................................................................... 69
TABLA V-2. Análisis Granulométrico del agregado fino chancado .................... 70
TABLA V-3. Gravedad Específica del agregado fino chancado .......................... 71
TABLA V-4. Equivalente de arena del agregado fino chancado .......................... 72
TABLA V-5. Límites de Consistencia del agregado fino chancado, pasante el tamiz N°
40 ................................................................................................................... 73
TABLA V-6. Límites de Consistencia del agregado fino chancado, pasante el tamiz N°
200 ................................................................................................................. 74
TABLA V-7. Sales Solubles totales del agregado fino chancado ........................ 75
TABLA V-8. Durabilidad al Sulfato de Magnesio del agregado fino chancado .. 76
TABLA V-9. Análisis Granulométrico por tamizado del agregado grueso de 1/2 “77
TABLA V-10. Gravedad Específica del agregado grueso de 1/2 “ ...................... 78
TABLA V-11. Determinación de las caras fracturadas del agregado grueso de 1/2 “
....................................................................................................................... 79
TABLA V-12. Determinación de partículas chatas y alargadas del agregado grueso de
1/2 “ ............................................................................................................... 80
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TABLA V-13. Abrasión los Angeles del agregado grueso de 1/2 “ ..................... 81
TABLA V-14. Durabilidad al Sulfato de Magnesio del agregado grueso de 1/2 “82
TABLA V-15. Sales Solubles Totales del agregado grueso de 1/2 “ ................... 82
TABLA V-16. Análisis Granulométrico por Tamizado de la cal Hidratada ........ 83
TABLA V-17. Determinación de la Humedad Natural de la Cal Hidratada ........ 84
TABLA V-18. Ensayos de Adherencia ................................................................. 86
TABLA VI-1. Resumen Carril Izquierdo-Merlin ............................................... 122
TABLA VI-2. Resumen Carril Derecho-Merlin ................................................. 122
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2-1. Clasificación de los materiales bituminosos ...................................... 10
Figura 2-2. Destilación de petróleo crudo ............................................................. 11
Figura 2-3. Estructura del pavimento flexible y distribución de cargas ............... 15
Figura 2-4. VMA en una probeta de mezcla compactada (el volumen de asfalto
absorbido no es mostrado) ............................................................................ 20
Figura 3-1. Causas y efectos de la poca durabilidad ............................................. 26
Figura 3-2. Causas y efectos de estabilidad baja................................................... 26
Figura 3-3. Causas y efectos de la permeabilidad ................................................. 27
Figura 3-4. Causas y efectos de mala trabajabilidad ............................................. 28
Figura 3-5. Causas y efectos de una mala resistencia a la fatiga .......................... 29
Figura 3-6. Causas y efectos de la poca resistencia al deslizamiento ................... 29
Figura 4-1. Ubicación............................................................................................ 49
Figura 4-2. Carretera Dv. Imperial-Pampas .......................................................... 50
Figura 4-3. Tramo Km 0 +000 – Temperatura localidad de Imperial ................... 50
Figura 4-4. Km 36 +233 – Temperatura localidad de Pampas ............................. 51
Figura 4-5. Carretera sobre unidad geomorfológica de valles .............................. 53
Figura 4-6. Morfología definida como superficie de talud, superficies inclinadas con
pendiente entre 10° a 30° .............................................................................. 54
Figura 4-7. Unidad de cauce de morfología casi plana ......................................... 55
Figura 4-8. Ubicación de estaciones de control .................................................... 59
Figura 5-1. Clasificación de los materiales bituminosos ...................................... 86
Figura 5-2. Ubicación de la obra Desvío Imperial -Pampas ................................. 91
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ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 5-1. Inspección visual de cantera de Roca empleada para MAC de la obra
....................................................................................................................... 65
Fotografía 5-2. Inspección visual de cantera vista desde otro ángulo ................... 66
Fotografía 5-3. Material desprendido de la Cantera de Roca ................................ 66
Fotografía 5-4. Agregados empleados para MAC ................................................ 68
Fotografía 5-5. Ensayo Equivalente de Arena(izquierda) y Ensayo de Abrasión(derecha)
....................................................................................................................... 68
Fotografía 5-6. Reconocimiento de Laboratorio UNI ........................................... 88
Fotografía 5-7. Aparato de calentamiento (Baño María) ...................................... 88
Fotografía 5-8. Horno............................................................................................ 89
Fotografía 5-9. Prensa Marshall ............................................................................ 89
Fotografía 5-10. Elaboración Ensayo Marshall .................................................... 90
Fotografía 5-11. Laboratorio MAC y planta de asfalto en Obra ........................... 92
Fotografía 5-12. Laboratorio de Mezclas Asfálticas en Caliente (MAC) en obra 92
Fotografía 5-13. Equipo RICE en obra ................................................................. 93
Fotografía 5-14. Prensa Marshall electrónica en obra .......................................... 93
Fotografía 5-15. Centrifugador para lavado en planta y pista en obra .................. 94
Fotografía 5-26. Aparato de calentamiento (Baño María) en obra ....................... 94
Fotografía 5-37. Horno eléctrico en obra .............................................................. 95
Fotografía 6-1. Ensayo Marshall en obra ............................................................ 100
Fotografía 6-2. Briquetas para ensayo Marshall ................................................. 100
Fotografía 6-3. Ensayo Método del Péndulo Inglés en Obra .............................. 117
Fotografía 6-4. Mediciones de Rugosidad en Obra ............................................ 121
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ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfica 5-1. Gráfico de la Curva Granulométrica del agregado fino chancado .... 71
Gráfica 5-2. Gráfico de la Curva Granulométrica del agregado grueso de 1/2 “ .. 77
Gráfica 5-3. Gráfico de la Curva Granulométrica de la Cal Hidratada ................. 84
Gráfica 6-1. % Cemento Asfáltico por día de primera campaña de producción. 102
Gráfica 6-2. % Cemento Asfáltico por día de segunda campaña de producción 103
Gráfica 6-3. Densidad por día de primera campaña de producción .................... 104
Gráfica 6-4. Densidad de briqueta por día de segunda campaña de producción 104
Gráfica 6-5. Promedio de porcentajes de vacíos por día de primera campaña de
producción ................................................................................................... 105
Gráfica 6-6. Promedio de porcentajes de vacíos por día de segunda campaña de
producción ................................................................................................... 106
Gráfica 6-7. Promedio de porcentaje de VMA por día de primera campaña de
producción ................................................................................................... 107
Gráfica 6-8. Promedio de porcentaje de VMA por día de segunda campaña de
producción ................................................................................................... 108
Gráfica 6-9. Promedio de Flujo (mm) por día de primera campaña de producción109
Gráfica 6-10. Promedio de Flujo (mm) por día de segunda campaña de producción110
Gráfica 6-11. Promedio Estabilidad (Kg) por día de primera campaña de producción
..................................................................................................................... 111
Gráfica 6-12. Promedio Estabilidad (Kg) por día de segunda campaña producción112
Gráfica 6-13. Estabilidad/Flujo (Kg/cm) por día de primera campaña producción113
Gráfica 6-14. Estabilidad/Flujo (Kg/cm) por día de segunda campaña producción114
Gráfica 6-15. Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento de 0+200 Km hasta 4+100
Km ............................................................................................................... 118
Gráfica 6-16. Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento de 6+500 Km a 15+100 Km
..................................................................................................................... 119
Gráfica 6-17. Espesor de carpeta asfáltica de 0+000 Km a 15+400 Km ............ 120
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Gráfica 6-18. Regularidad Superficial en Carpeta Asfáltica – IRI ..................... 123
Gráfica 6-19. Porcentaje de compactación de 15+600 Km hasta 20+000 Km ... 124
Gráfica 6-20. Porcentaje de compactación de 20+200 Km hasta 26+200 Km ... 125
Gráfica 6-21. Deflectometría .............................................................................. 126
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ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. Ensayos requeridos para los agregados gruesos............................... 136
ANEXO 2. Ensayos requeridos para los agregados finos ................................... 138
ANEXO 3. Gradación para la mezcla asfáltica en caliente ................................ 139
ANEXO 4. Selección del tipo de cemento asfáltico según características climáticas de
la región ....................................................................................................... 140
ANEXO 5. Especificaciones del Cemento Asfáltico clasificado por Penetración141
ANEXO 6. Requerimientos para la cal hidratada según AASHTO.................... 142
ANEXO 7. Cuadro resumen de los Ensayos realizados al agregado fino chancado144
ANEXO 8. Cuadro Resumen de los ensayos realizados al agregado fino zarandeado
..................................................................................................................... 146
ANEXO 9. Cuadro Resumen de los ensayos realizados al agregado grueso de 1/2”148
ANEXO 10. Cuadro Resumen de los ensayos realizados al agregado grueso de 3/4”
..................................................................................................................... 150
ANEXO 11. Cuadro Resumen de los ensayos realizados a la mezcla de los agregados
finos ............................................................................................................. 151
ANEXO 12. Cuadro Resumen de los ensayos realizados a la mezcla de los agregados
gruesos......................................................................................................... 152
ANEXO 13. Cuadro Resumen de los ensayos realizados a la Cal Hidratada ..... 153
ANEXO 14. Informe de ensayo del asfalto sólido 85/100 PEN ......................... 155
ANEXO 15. Carta de Viscosidad 85/100 PEN ................................................... 156
ANEXO 16. Certificados de Calidad del Aditivo Mejorador de Adherencia – Morlife
2200 ............................................................................................................. 157
ANEXO 17. Gráficos del Ensayo Marshall para el diseño teórico en la Obra Dv.
Imperial - Pampas ....................................................................................... 158
ANEXO 18. Resultados de Ensayos Marshall – Diseño Teórico del Laboratorio de la
UNI .............................................................................................................. 162
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ANEXO 19. Resultados de Ensayos Marshall en Laboratorio MAC en Obra – Primera
Campaña de Producción .............................................................................. 164
ANEXO 20. Resultados de Ensayos Marshall en Laboratorio MAC en Obra – Segunda
Campaña de Producción .............................................................................. 165
ANEXO 21. Resultados del Ensayo del Péndulo Inglés ..................................... 166
ANEXO 22. Controles de Compactación ........................................................... 167
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CAPÍTULO I. PRESENTACIÓN DEL
PROYECTO DE TESIS
INTRODUCCIÓN
En el Perú las vías de comunicación más utilizadas dentro del territorio son las
terrestres. Dentro de estas se encuentran las carreteras, que son de gran importancia
para la sociedad debido a que están estrechamente relacionadas con el desarrollo
económico y social, siendo la gran mayoría de concreto asfáltico. Es por ello que
nuestro país, debido a su diversidad climática, requiere de diseños de pavimentos y
mezclas asfálticas específicas para atender las necesidades de cada región,
especialmente en zonas donde existen condiciones climatológicas extremas.
Los ahuellamientos, agrietamientos, las ondulaciones, fisuras, deformaciones,
oxidación del asfalto entre otros, son algunos de los problemas que aquejan a las
carreteras como resultado de no tener una especial consideración de la influencia
de las características de la zona como clima y geografía sobre cada uno de las etapas
en la ejecución de una carretera.
Es necesario anticiparse al envejecimiento prematuro de los pavimentos asfálticos
a través de lineamientos o directrices desde el diseño geométrico y mezcla asfáltica
utilizada en la capa de rodadura hasta los controles de calidad post asfaltado
específico para cada medio en que se desarrollará una carretera, lo que incidirá en
la durabilidad de la misma.
Existen tres métodos tradicionales de diseño comúnmente utilizados para
determinar las proporciones apropiadas de asfalto y agregado en una mezcla. Ellos
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son el Método Marshall, el Método Hveem y Superpave, dichos métodos de diseño
son ampliamente usados en el diseño de mezclas asfálticas de pavimentación. Sin
embargo, cada método contiene características y ventajas singulares.
Para el presente estudio sólo trataremos el método Marshall por ser el método más
empleado en el control de calidad de la construcción de pavimentos durante el
diseño, elaboración, colocado y post colocado de la MAC.
En la investigación, se conocerá la importancia e influencia de las propiedades
mecánicas y características en la etapa de diseño, producción, colocado y post
colocado de la mezcla asfáltica en caliente (MAC) en proyectos carreteros
ejecutados en altura (más de 3000 m.s.n.m.). Así mismo, se desarrollará
lineamientos a lo largo de las etapas mencionadas para obtener una mezcla de
pavimentación óptima que logre proteger la carpeta asfáltica y garantizar la vida
útil del pavimento.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
Establecer lineamientos para el control de las propiedades mecánicas de las
mezclas asfálticas en caliente y el concreto asfáltico por medio de estándares
de calidad con incidencia para carreteras a más de 3000 m.s.n.m.; con lo que
hacemos referencia a un clima con heladas, lluvias, fuertes radiaciones
solares y vientos fríos; así como también a una geografía abrupta.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar las propiedades mecánicas de las Mezclas Asfálticas en Caliente
(MAC) y concreto asfáltico del proyecto Carretera Desvío Imperial –
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Pampas ubicada en la provincia de Tayacaja, departamento de
Huancavelica.
Determinar y valorizar los parámetros que explican el comportamiento
mecánico, complementariamente al comportamiento hidráulico y químico
utilizando el Método Marshall para la carretera Desvío Imperial – Pampas.
Indicar las consideraciones y controles para la caracterización geotécnica de
los agregados.
Indicar las consideraciones y controles para el cemento asfáltico, filler (Cal)
y aditivo mejorador de adherencia.
Indicar las consideraciones y controles que se emplea para el diseño teórico
de la Mezcla Asfáltica en Caliente (MAC) en laboratorio.
Indicar las consideraciones y controles que se emplea en la etapa de
transporte, esparcimiento y compactación de la Mezcla Asfáltica.
Indicar las consideraciones y controles que se emplea en la etapa de post
asfaltado.
Emitir conclusiones sobre las evaluaciones realizadas a los distintos
parámetros frente a las situaciones adversas, del clima y geografía de la
zona, suscitadas antes, durante y después de la colocación de la Mezcla
Asfáltica en Caliente (MAC).
JUSTIFICATIVA
La práctica actual del diseño de mezclas asfálticas ha recurrido a diferentes métodos
para establecer un diseño óptimo en laboratorio, la comúnmente usada y que se
empleó en el Proyecto Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Dv. Imperial
– Pampas es la Metodología Marshall.
La presente tesis se basa en dicho proyecto, el cual está ubicado en la provincia de
Tayacaja, departamento de Huancavelica a más de 3000 m.s.n.m.; lo que genera
tener varias consideraciones técnicas en la etapa de diseño y elaboración de la
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mezcla asfáltica en caliente, así como también durante su colocación y después de
terminada la misma. Todo ello con la finalidad de lograr propiedades mecánicas
óptimas, las cuales se reflejen en la carpeta asfáltica terminada, ya que de esto
depende, en gran medida, el desempeño de la superficie de rodadura durante su vida
de servicio. De ahí la trascendencia de analizar de manera adecuada la
caracterización geotécnica de los agregados empleados en la mezcla, el diseño
teórico de la misma, el control de la producción de mezcla asfáltica en planta con
los ensayos respectivos en el laboratorio.
Así como también, el control en la etapa de colocación de la mezcla asfáltica en
caliente y los ensayos correspondientes al post asfaltado, para finalmente conocer
el comportamiento de todas las propiedades y cómo estas se ven afectadas por las
condiciones climáticas y geográficas de la zona. Dichas propiedades incluyen la
estabilidad, la durabilidad, la impermeabilidad, la trabajabilidad, la flexibilidad, la
resistencia a la fatiga y la resistencia al deslizamiento.
HIPÓTESIS
Es posible establecer lineamientos para los controles en diseño, colocación
y post colocación en la mezcla asfáltica en caliente garantizando un
pavimento adecuado para satisfacer las solicitaciones de ambiente en el
proyecto Desvío Imperial-Pampas, ubicado a más de 3 000 m.s.n.m.
El diseño teórico de la mezcla asfáltica en caliente para el proyecto ubicado
a más de 3 000 m.s.n.m permite obtener óptimas propiedades mecánicas
asegurando el comportamiento mecánico del pavimento en el proyecto
Desvío Imperial-Pampas.
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La producción, colocación y post colocación de mezcla asfáltica en caliente
cumple con las solicitaciones de las especificaciones técnicas del proyecto
así como lo establecido en las especificaciones generales EG-2013 en el
proyecto Desvío Imperial-Pampas, ubicado a más de 3 000 m.s.n.m
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
Existen diversas perspectivas metodológicas para realizar trabajos de investigación,
es decir formas distintas de ver y acercarse a los fenómenos. Para la presente
investigación se empleará una metodología de tipo cuantitativa.
El enfoque cuantitativo utiliza la recolección de datos para probar hipótesis con
base en la medición numérica y el análisis estadístico, con el fin de establecer pautas
de comportamiento y probar teorías.1 Dentro de este enfoque se desarrollan
distintos alcances, que pueden ser exploratorios, descriptivos, explicativos y/o
correlacionales.
En el presente análisis, se busca conocer la relación existente entre dos variables,
dependiente e independiente, así como las variables vinculadas en una muestra y
contexto particular con un propósito predictivo y explicación parcial de lo
investigado.
Es por ello que la metodología aplicada será cuantitativa correlacional.
Para el desarrollo de esta investigación, se ha identificado un proyecto donde se
emplee mezclas asfálticas en caliente a más de 3 000 mnsn con el fin de determinar
la importancia de las propiedades mecánicas de la misma bajo determinadas
condiciones.
1 Cfr.Hernández 2014:4
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Con toda la información mencionada, se puede identificar el universo, población y
muestra a ser tratada. Para ello se tiene una breve descripción de lo que se entiende
por universo, población y muestra.
El universo es un conjunto de elementos globales, finitos e infinitos a los que
pertenece la población y la muestra de estudio; éstos pueden ser personas, objetos,
procesos, etc2.
La población es el conjunto de todos los elementos que pertenecen al ámbito
espacial donde se desarrolla el trabajo de investigación3.
La muestra es una parte representativa de la población, cuyas características
principales son las de ser objetiva y reflejo fiel de ella, de tal forma que los
resultados obtenidos en la muestra puedan generalizarse a todos los elementos que
conforman dicha población4.
Luego de las respectivas definiciones, se puede decir que el Universo hace
referencia a las carreteras donde se empleen mezclas asfálticas en caliente a más de
3000 msnm, la Población la carretera Dv. Imperial – Pampas en la provincia de
Tayacaja, departamento de Huancavelica y la Muestra las producciones de mezclas
asfálticas en caliente en el proyecto carretera Dv. Imperial – Pampas en la provincia
de Tayacaja, departamento de Huancavelica.
Por lo cual se desarrollará de la siguiente manera :
a) Reconocer las características del entorno donde se ejecutará el proyecto.
b) Estudiar las especificaciones técnicas requeridas para el proyecto.
2 Cfr. Carrasco 2008: 236
3 Cfr. Carrasco 2008: 236
4 Cfr. Carrasco 2008: 237
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c) Revisar que los agregados y productos químicos a emplear cumplan con las
especificaciones técnicas correspondientes.
d) Conocer la granulometría de los agregados.
e) Elaborar las briquetas y proceder con el Método Marshall para obtener los
parámetros de diseño en la mezcla asfáltica.
f) Comparar y analizar la influencia de las propiedades mecánicas en los
distintos resultados del ensayo Marshall.
g) Extraer testigos del concreto asfáltico y proceder con el control de calidad
a través de la metodología Marshall.
h) Realizar el control de calidad post asfaltado.
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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
FUNDAMENTAL
1.
MEZCLAS ASFÁLTICAS
DEFINICIÓN DEL ASFALTO
El asfalto es uno de los materiales más antiguos empleados en la construcción. En
América se denomina asfalto al ligante bituminoso mientras que en Europa se
denomina bitumen. Antes de la década de 1850, el asfalto se extraía de depósitos
naturales distribuidos por diversos lugares del mundo. Sin embargo, con el
descubrimiento y el refinado de petróleo en Pensilvania, el empleo del cemento
asfáltico se generalizó. Actualmente, se puede decir que todo el cemento asfáltico
se obtiene del petróleo refinado.
Los materiales bituminosos se clasifican en asfaltos y alquitranes. Entre los diversos
usos de los productos asfálticos, el asfalto es empleado en la construcción de
pavimentos, también es usado como agente sellante e impermeabilizante. El
alquitrán se usa para membranas impermeabilizantes (por ejemplo, en tejados),
también suele emplearse para el tratamiento de pavimentos, esencialmente donde
los vertidos de fuel puedan disolver el cemento asfáltico (por ejemplo, en
aparcamientos y pistas de aeropuertos). Esta clasificación se aprecia en la Figura 2-
1.
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Fuente: Asphalt Institute(1992)
En la siguiente Figura 2-2, se ilustra el proceso de destilación fraccionada del
petróleo crudo. La fuente de petróleo crudo y del método de refinado utilizado
tienen gran repercusión en la calidad y cantidad del asfalto.
Figura 2-1. Clasificación de los materiales bituminosos
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Fuente: Asphalt Institute(1992)
Figura 2-2. Destilación del petróleo crudo Figura 2-2. Destilación de petróleo crudo
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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ASFALTOS Y LAS
MEZCLAS ASFÁLTICAS
El asfalto es una mezcla química compleja de moléculas que son
predominantemente hidrocarburos, también contiene pequeñas cantidades de
metales. Se puede separar los asfaltos en grupos químicos principales conocidos
como Asfaltenos y Maltenos.
Los asfaltenos son sólidos amorfos solubles en n-heptano. Tienen un gran efecto en
las características reológicas de un asfalto. Al aumentar el contenido de asfalteno
se produce un asfalto más duro y viscoso con una baja penetración.
Los maltenos se subdividen en resinas, aromáticos y saturados. Las resinas son
sólidas o semisólidas solubles en n-heptano, son agentes dispersivos para los
asfaltenos. Los aromáticos son líquidos y viscosos, representan la mayor proporción
de medio de dispersión de los asfaltenos. Los saturados son aceites viscosos. En el
proceso de oxidación del cemento asfáltico, éste va perdiendo lo componentes
mencionados en la parte superior y por ende las propiedades que cada uno de ellos
le otorga.
En lo que respecta a la composición general de las mezclas asfálticas, éstas se
componen básicamente de agregados minerales gruesos, finos, filler mineral y
material asfáltico. A continuación, se muestra una breve descripción de cada uno
de los materiales mencionados.
Agregados minerales gruesos
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Estos agregados pétreos deberán tener una naturaleza tal que, al aplicarle una capa
de material asfáltico, ésta no se desprenda por la acción del agua y del tránsito. Este
material es aquel que se queda retenido en la Malla #4 y está compuesto por piedra
triturada y/o grava triturada. Para poder ser empleado deben ser limpios, compactos
y durables, no deben estar cubiertos de arcilla, limo u otras sustancias perjudiciales;
para minimizar la presencia de partículas finas se realiza el venteo mecanizado y
lavado a la trituración del agregado grueso.
Agregados minerales finos
Está dado por la proporción de agregados que pasa la Malla #4, consta de arena
natural y/o material obtenido de la trituración de piedra. Estos materiales deben
estar compuestos de partículas limpias, compactas, de superficie rugosa y
moderadamente angular, carentes de grumos de arcilla u otros aglomerados de
material fino.
Relleno mineral (Filler)
Está compuesto de materiales tales como polvo calcáreo, polvo de roca y/o cal
hidratada no plástica debidamente aprobados. Este material de relleno de origen
mineral, se puede emplear como relleno de vacíos, espesante del asfalto o como
mejorador de adherencia entre agregado – asfalto. No está demás decir que debe
carecer de materias extrañas y/o objetables, debe estar perfectamente seco para
poder fluir libremente y no contener grumos.
Cemento asfáltico
La clasificación del cemento asfáltico se realiza por penetración, viscosidad o por
desempeño. Los métodos de clasificación por penetración y viscosidad eran
frecuentes a hasta finales de los años 1980. En los años 1990 se cambia al Superpave
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SHRP y mejorado. En la actualidad en gran parte de los estados Estados Unidos
utilizan sistema de clasificación Superpave.
En el Perú, para clasificar a los asfaltos, se emplea el ensayo de penetración. Debido
a que los ensayos de penetración y punto de ablandamiento son de origen empírico,
es importante que sean llevados a cabo bajo exactamente las mismas condiciones.
EL ASFALTO EN PAVIMENTOS
Un pavimento está constituido por un conjunto de capas superpuestas,
relativamente horizontales, que se diseñan y construyen técnicamente con
materiales apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras
estratificadas se apoyan sobre la subrasante de una vía obtenida por el movimiento
de tierras en el proceso de exploración y que han de resistir adecuadamente los
esfuerzos que las cargas repetidas del tránsito le transmiten durante el periodo para
el cual fue diseñada la estructura del pavimento.5
Los pavimentos se clasifican en: pavimentos rígidos, pavimentos semi-rígidos o
semi-flexibles, pavimentos flexibles y pavimentos articulados. Debido al tema de
la presente tesis, las siguientes líneas se enfocarán en el pavimento flexible. En un
pavimento flexible, las capas superiores a la subrasante (parte del terreno de
fundación) ayudan a que se distribuyan los esfuerzos de las cargas dinámicas; cada
una de estas capas blinda a la subrasante, que a pesar de ser la capa menos robusta
es la que absorbe los esfuerzos. En este tipo de pavimento se tiene una carpeta
bituminosa, ésta debe estar muy bien diseñada, elaborada y colocada, de tal forma
que pueda resistir los efectos abrasivos del tránsito y clima, que posea una superficie
5 Cfr. Montejo 2002:1
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uniforme y textura conveniente. En la siguiente Figura 2-4 se observa un esquema
de la estructura del pavimento flexible y la distribución de los esfuerzos.
Fuente: Google
CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS
Los parámetros de clasificación para establecer las diferencias entre las mezclas son
varios, las diversas clasificaciones son:
Por Fracciones de agregado pétreo empleado
- Masilla asfáltica: polvo mineral más ligante
- Mortero asfáltico: agregado fino más masilla
- Concreto asfáltico: Agregado grueso más mortero
- Macadam asfáltico: agregado grueso más ligante asfáltico
Figura 2-3. Estructura del pavimento flexible y distribución de cargas
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Por la temperatura de puesta en obra
- Mezclas asfálticas en caliente: donde el cemento asfáltico es calentado antes de
ser mezclado por los agregados. Se pueden emplear diversos tipos de granulometría.
- Mezclas asfálticas tibias: en la cual se incorpora un modificador al cemento
asfáltico para de esa manera reducir su viscosidad y poder mezclarlo con los
agregados sin llegar a temperaturas elevadas.
- Mezclas asfálticas en frío: el cemento asfáltico es mezclado con algún
emulsificante o solvente y agua para luego poder combinarlo con los agregados sin
modificar la temperatura del cemento asfáltico.
- Mezclas especiales: son aplicadas en condiciones específicas de alta carga,
elevado tráfico o seguridad.
Por la proporción de vacíos en la mezcla asfáltica
- Mezclas Cerradas o Densas: La proporción de vacíos no supera el 6%.
- Mezclas Semi-cerradas o Semi-densas: La proporción de vacíos está entre el 6%
y el 10%.
- Mezclas Abiertas: La proporción de vacíos supera el 12%.
- Mezclas porosas o drenantes: La proporción de vacíos es superior al 20%.
Por el tamaño máximo del agregado pétreo
- Mezclas Gruesas: Donde el tamaño máximo del agregado pétreo excede los 10
mm.
- Mezclas Finas: También llamadas microaglomerados, pueden denominarse
también morteros asfálticos, pues se trata de mezclas formadas básicamente por
árido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfáltico. El tamaño máximo
del agregado pétreo determina el espesor mínimo con el que ha de extenderse una
mezcla que vendría a ser el doble al triple del tamaño máximo.
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Por la estructura del agregado pétreo
- Mezcla con esqueleto mineral: Poseen un esqueleto mineral resistente, su
componente de resistencia debida al rozamiento interno de los agregados es notable.
Ejemplo: las mezclas abiertas y los que genéricamente se denominan concretos
asfálticos, aunque también una parte de la resistencia de estos últimos, se debe a la
masilla.
- Mezclas sin esqueleto mineral: no poseen un esqueleto mineral resistente, la
resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de la masilla. Ejemplo, los
diferentes tipos de masillas asfálticas.
Por la granulometría
- Mezclas continuas: una cantidad muy distribuida de diferentes tamaños de
agregado pétreo en el huso granulométrico.
- Mezclas discontinuas: una cantidad muy limitada de tamaños de agregado pétreo
en el huso granulométrico.
La aplicación de una de las alternativas mencionadas depende de la tecnología
disponible, las condiciones ambientales y de tráfico, la experiencia y conocimiento
previo del diseñador y contratista, así como el periodo de diseño.
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CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LAS
MEZCLAS ASFÁLTICAS
Existen cuatro características en las mezclas asfálticas realizadas en laboratorio que
son analizadas para así determinar su posible desempeño en el pavimento y conocer
la influencia que estas puedan tener en el comportamiento de la mezcla. Esas cuatro
características son:
-Densidad de la mezcla
-Vacíos de aire (Vacíos)
-Vacíos en el agregado mineral
-Contenido de asfalto
DENSIDAD DE LA MEZCLA
La densidad de la mezcla compactada está determinada como su peso unitario. Se
debe tener en consideración que una alta densidad en el pavimento terminado da
como resultado un rendimiento duradero. En el diseño de la mezcla y en sus
respectivas pruebas, la densidad generalmente se expresa en kilogramos por metro
cúbico (kg/m3) o libras por pie cúbico (lb/ft3). Se calcula multiplicando la gravedad
específica total de la mezcla por la densidad del agua (1 000 kg/m3 o 62.416 lb/ft3).
La densidad del pavimento es un porcentaje de la densidad obtenida en laboratorio;
es decir, la densidad obtenida en el laboratorio es la densidad patrón, es una
referencia para poder determinar si la densidad del pavimento terminado es la
adecuada o no.
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VACÍOS DE AIRE (VACÍOS)
Son espacios pequeños de aire presentes entre los agregados revestidos en la mezcla
final compactada. Es preciso que todas las mezclas contengan cierto porcentaje de
vacíos para así lograr una compactación adicional bajo el tráfico y generar espacios
a donde pueda fluir el asfalto durante dicha compactación. La durabilidad de un
pavimento asfáltico está en función del contenido de vacíos. Entre menor sea la
cantidad de vacíos, menor va a ser la permeabilidad de la mezcla; es decir un
contenido demasiado bajo de vacíos puede ocasionar la exudación del asfalto
(exceso de asfalto que es exprimido fuera de la mezcla hacia la superficie) mientras
que con un alto contenido de vacíos la mezcla queda expuesta al ingreso de agua y
aire causando su deterioro.
VACÍOS EN EL AGREGADO MINERAL
Son los espacios de aire existentes entre las partículas de agregado en la mezcla
compactada de pavimentación, incluyendo aquellos espacios que se encuentran
llenos de asfalto. A mayor VMA, mayor será el espacio disponible para las películas
de asfalto; sin embargo, existen valores mínimos en función del tamaño del
agregado. Disminuir el VMA es perjudicial para la calidad del pavimento; cuanta
más gruesa sea la película que cubre las partículas del agregado, más durable será
la mezcla.
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Fuente: Asphalt Institute(1992)
CONTENIDO DE ASFALTO
Este debe ser determinado exactamente en el laboratorio y controlado en la obra. El
contenido óptimo de asfalto depende, en gran medida, de las características del
agregado, como la granulometría y la capacidad de absorción (habilidad para
absorber asfalto).
El área superficial del agregado está estrechamente relacionada con el contenido
óptimo de asfalto. Es por ello que entre más finos contenga la mezcla, mayor será
el área superficial total, y por ende mayor la cantidad de asfalto requerida. Por otro
lado, las mezclas con agregados más grandes exigen menos asfalto debido a que
tienen menor área superficial.
La relación entre el área superficial y la cantidad de asfalto es mucho mayor con la
existencia de relleno mineral (fracciones finas de agregados que pasan el tamiz N°
200). El incremento de relleno mineral puede generar una mezcla inestable y seca,
Figura 2-4. VMA en una probeta de mezcla compactada (el volumen de asfalto
absorbido no es mostrado)
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debido a que absorbe gran parte del asfalto; mientras que la disminución ocasiona
lo contrario, es decir da como resultado una mezcla húmeda.
Como ya se mencionó líneas arriba, para determinar el contenido óptimo del asfalto
es importante considerar la capacidad de absorción del agregado empleado para la
mezcla. Se debe tener suficiente asfalto en la mezcla ya sea para permitir la
absorción como para cubrir con una película adecuada de asfalto las partículas de
agregado.
MEZCLAS AFÁLTICAS EN CALIENTE
DEFINICIÓN
La mezcla asfáltica en caliente es una combinación de agregados uniformemente
mezclados recubiertos por cemento asfáltico. El término “mezcla en caliente” es
debido a que tanto el asfalto como el agregado deben ser calentados antes del
mezclado para obtener la fluidez suficiente del cemento asfáltico, secar los
agregados y así lograr adecuada trabajabilidad y mezclado.
Todos los materiales que constituyen la mezcla asfáltica son combinados,
calentados y proporcionados en una planta de mezclado, luego la mezcla es
transportada al lugar de pavimentación para ser distribuida por una pavimentadora
dejando una capa ligeramente compactada de superficie uniforme, mientras la
mezcla se encuentra aún caliente se compacta con mayor intensidad con rodillos
accionados a motor para conseguir una capa lisa y bien consolidada.
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MATERIALES EMPLEADOS EN LAS MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE Y REQUERIMIENTOS
La mezcla asfáltica en caliente está compuesta por piedra de ¾” y ½”, arena
chancada y zarandeada, cemento asfáltico, filler y de ser el caso un aditivo
mejorador de adherencia.
La naturaleza y la calidad del agregado mineral son importantes debido a que
interviene notablemente en el comportamiento del pavimento, se podría decir que
es el principal responsable de la capacidad de carga del pavimento; los agregados
minerales usualmente constituyen del 90% al 95% en peso de la mezcla total,
mientras que el asfalto del 5% al 10%.
Para la selección de los agregados no solo se considera su disponibilidad y costo
sino también la calidad del material y el tipo de construcción en la cual van a ser
empleados. Es por ello que se les realiza una evaluación en términos de tamaño y
granulometría, limpieza, resistencia al desgaste, textura superficial, forma de las
partículas, absorción y afinidad con el asfalto.
Todos los materiales empleados en las mezclas asfálticas tratados líneas arriba,
también son empleados en las mezclas asfálticas en caliente y deben cumplir ciertos
requerimientos que se encuentran en el Manual de Carreteras – EG-2013, el Manual
de Ensayos de Materiales EM-2016 y AASHTO, los cuales citaremos del Anexo 1
al 6.
MÉTODOS DE DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN
CALIENTE
The Hubbard-Field (1920´s)
Uno de los primeros métodos que evaluó el contenido de vacíos en la mezcla y en
agregado mineral. Empleaba una estabilidad como prueba para medir la
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deformación. Para evaluar mezclas de granulometría fina éste método funcionó
muy bien, pero para mezclas de agregados grandes no.
Método Marshall (1930´s)
Este método se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial y luego adaptado
para ser empleado en carreteras. Como pruebas utiliza una estabilidad y porcentaje
de vacíos. Se tiene conocimiento que, salvo especificaciones, el método no ha
tenido modificación alguna desde los años 40´s.
Método Hveem (1930´s)
Fue desarrollado casi en el mismo tiempo que el Método Marshall y a diferencia de
éste último, evalúa una estabilidad pseudo triaxial.
Método de la Western Association of State Highway on
transportation Officials WASHTO (1984)
Este método sugirió cambios en los requerimientos del material y especificaciones
de diseño de mezclas buscando mejorar la resistencia al ahuellamiento.
Método de Asphalt Aggregate Mixture Analysis System - AAMAS
(1987)
Incluye un nuevo método de compactación en laboratorio y de evaluación de las
propiedades volumétricas, también el desarrollo de pruebas que permitan identificar
las deformaciones permanentes, las grietas generadas por fatiga y la resistencia de
grietas a baja temperatura.
Método SUPERPAVE (1993)
El punto de inicio de éste método fue el método AAMAS. Su funcionamiento está
basado en predicción por medio de modelos y métodos de ensayo en laboratorio,
grietas por baja temperatura y por fatiga. Todo lo mencionado puede ser usado para
identificar la resistencia a las deformaciones plásticas de los pavimentos.
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CAPÍTULO III. MARCO TEÓRICO
ESPECÍFICO
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE Y SU IMPORTANCIA
Para obtener las propiedades deseadas en las mezclas asfálticas en caliente se debe
tener un adecuado control del diseño, producción y colocación de las mismas. Entre
las propiedades que contribuyen a la buena calidad de pavimentos de mezclas
asfálticas en caliente podemos mencionar la durabilidad, la estabilidad, la
impermeabilidad, la flexibilidad, la trabajabilidad, la resistencia a la fatiga y la
resistencia al deslizamiento.
DURABILIDAD
La durabilidad es la habilidad de un pavimento asfáltico para resistir cambios en las
propiedades del asfalto, desintegración del agregado y separación de las películas
de asfalto. Estos factores son el resultado del clima y/o tránsito. La Figura 3-1 cita
una corta lista de causas y efectos de una poca durabilidad del pavimento
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Fuente: Asphalt Institute(1992)
ESTABILIDAD
Capacidad de un asfalto para resistir desplazamiento y deformación bajo las cargas
del tránsito. Los requisitos de estabilidad de un pavimento dependen del tránsito
esperado, es decir se establecen luego de un análisis completo del tránsito. En la
siguiente Figura 3-2 se muestra algunas causas y efectos relacionados con una
estabilidad insuficiente en el pavimento.
Fuente: Asphalt Institute(1992)
Figura 3-1. Causas y efectos de la poca durabilidad
Figura 3-2. Causas y efectos de estabilidad baja
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IMPERMEABILIDAD
Es la resistencia del pavimento asfáltico al paso de aire y agua hacia su interior. La
durabilidad de las mezclas asfálticas compactadas es importante la
impermeabilidad; sin embargo, todas aquellas mezclas asfálticas empleadas en la
construcción de carreteras poseen un cierto grado de permeabilidad. En la siguiente
Figura 3-3 se cita algunas causas y efectos afines con valores bajos de
impermeabilidad para pavimentos.
Fuente: Asphalt Institute(1992)
FLEXIBILIDAD
Capacidad del pavimento asfáltico para adecuarse a movimientos y asentamientos
graduales de la subrasante. En todo pavimento asfáltico ésta es una característica
deseable debido a que todas las subrasantes se asientan bajo cargas y se expanden
por expansión del suelo. Se debe buscar el equilibrio entre los requisitos de
flexibilidad y los requerimientos de estabilidad.
Figura 3-3. Causas y efectos de la permeabilidad
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TRABAJABILIDAD
Es la facilidad con la cual una mezcla de pavimentación puede ser colocada y
compactada. En la siguiente Figura 3-4 se muestra solo algunas causas y efectos de
problemas en la trabajabilidad de mezclas de pavimentación.
Fuente: Asphalt Institute(1992)
RESISTENCIA A LA FATIGA
Esta característica es la resistencia a la flexión repetida de un pavimento bajo las
cargas de tránsito. Diversas investigaciones han demostrado que los vacíos
relacionados al contenido de asfalto y la viscosidad de éste último tienen gran efecto
sobre la resistencia a la fatiga. En la Figura 3-5 se cita algunas causas y efectos que
ocasionan una mala resistencia a la fatiga.
Figura 3-4. Causas y efectos de mala trabajabilidad
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Fuente: Asphalt Institute(1992)
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
Es la habilidad de una superficie de pavimento de disminuir el deslizamiento o
resbalamiento de las ruedas de los vehículos cuando la superficie está mojada. La
resistencia al deslizamiento se mide in situ con una rueda normalizada bajo
determinadas condiciones de humedad en la superficie del pavimento y a una
velocidad de 65 km/hr. La Figura 3-6 cita las causas y efectos afines con una mala
resistencia al deslizamiento.
Fuente: Asphalt Institute(1992)
Figura 3-5. Causas y efectos de una mala resistencia a la fatiga
Figura 3-6. Causas y efectos de la poca resistencia al deslizamiento
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METODOLOGÍA DE DISEÑO
Los métodos de diseño forman una parte primordial de las especificaciones de
construcción para todos los pavimentos asfalticos. Sin importar cuál sea el diseño
de mezcla empleado, constituye una parte de las especificaciones y no una “ley”.
Los métodos de diseño de mezcla que han sido empleados con resultados
satisfactorios son los de Marshall y Hveem. Cada método tiene desarrollado un
criterio correlacionando los resultados de los ensayos de laboratorio dentro de
ciertos límites. Cabe recordar que cada método no es aplicable a todo tipo de
mezclas. A continuación, se presenta las conveniencias de los métodos de diseño
de laboratorio.
TABLA III-1. Conveniencia de los métodos de diseño
Designación ASTM de la mezcla* Marshall Hveem
37.5 mm (11/2 in)
25.0 mm (1 in)
19.0 mm (3/4 in)
12.5 mm (1/2 in)
9.5 mm (3/8 in)
4.75 mm (N°.4)
2.36 mm (N°8)
1.18 mm (N°16)
U
O
/
/
/
/
U
/
U
O
/
/
/
/
U
/
Fuente: Tecnología de asfalto y Prácticas de Construcción
/ = Conveniente
O=Conveniente si el tamaño del agregado no supere los 25 mm. (1”)
U= no conveniente
*ASTM D 3515
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MÉTODO BRUCE MARSHALL
Los conceptos básicos del método Marshall para el diseño de mezclas asfálticas
fueron formulados por Bruce Marshall, un experto Ingeniero en asfaltos, junto con
el Mississippi State Highway Department6. El US Corps of Engineers, a través de
grandes investigaciones y estudios, mejoró e incorporó ciertos aspectos a su
procedimiento de ensayo desarrollándose finalmente un criterio de diseño de
mezclas. Este ensayo ha sido normalizado por ASTM D 1559.
Este método se aplica a mezclas asfálticas en caliente para pavimentación que
emplean cemento asfaltico y agregados de granulometría cerrada o fina con un
tamaño máximo nominal de 25 mm (1”) o menor. Se puede emplear para el diseño
de laboratorio y para el control de la mezcla durante la pavimentación. Los
resultados principales del ensayo son la densidad-vacíos y estabilidad-fluencia en
muestras de mezclas asfálticas compactadas.
SECUENCIA DE DESARROLLO DEL MÉTODO
Previamente a la preparación de las muestras de ensayo es necesario:
1. Materiales con las especificaciones del proyecto.
2. Una combinación de agregados con las exigencias de granulometría de las
especificaciones del proyecto.
3. Pesos específicos de todos los materiales empleados en el diseño de la
mezcla sean determinados.
4. El método Marshall para el diseño, consiste en:
a) Preparación de las muestras
b) Determinación del peso específico bruto
6 Cfr. Comisión permanente del asfalto de la república de Argentina 1985:D30
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c) Ensayos de estabilidad y fluencia
d) Análisis densidad – vacíos
En el método Marshall se emplean probetas compactadas normalizadas de 102 mm
(4”) de diámetro y 64 mm (2 ½”) de altura. Se preparan usando un procedimiento
establecido7. Se determinan los pesos específicos de las probetas compactadas antes
de realizar los ensayos y los cálculos posteriores.
La estabilidad de la probeta de ensayo es la máxima resistencia a las cargas
aplicadas, en Newton (libras) desarrollada a 60°C (140°F). El valor de fluencia es
la deformación, en unidades de 0.25 mm (0.01”) que sufre la probeta durante el
ensayo, desde que comienza a ser cargada hasta llegar a la carga máxima.
Se determina la densidad y vacíos para cada probeta. Una vez que los valores de
todas las probetas hayan sido calculados, se selecciona un contenido de asfalto para
el diseño, y los datos obtenidos sirven de guía para ensayos adicionales.
PREPARACIÓN DE BRIQUETAS DE ENSAYO
Las probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentación son preparadas
haciendo que cada una contenga una ligera cantidad diferente de asfalto. La
diferencia de contenidos de asfalto usado en las briquetas de ensayo está
determinada con base en experiencia previa con los agregados de la mezcla. Este
margen le da al laboratorio un punto de partida para determinar el contenido exacto
de asfalto en la mezcla final. La proporción de agregado en las mezclas está
formulada por los resultados del análisis granulométrico de acuerdo al uso ASTM
D 3515.
7 Cfr. Comisión permanente del asfalto de la república de Argentina 1985:D32
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A continuación, se presenta el procedimiento a seguir para la preparación de
briquetas:
1. Número de muestras.
2. Preparación de agregados.
3. Determinar la temperatura de mezcla y compactación.
4. Preparación de molde y pisón de compactación.
5. Preparación de la mezcla.
6. Compactación de probetas.
7. Enfriamiento y extracción de probetas.
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO MARSHALL
Los procedimientos son: determinación del peso específico total, medición de la
estabilidad Marshall, y análisis de la densidad y el contenido de vacíos de las
probetas.
Determinación del peso específico total o bruto
Se determina cuando la muestra esté a temperatura ambiente, la cual es necesaria
para un análisis preciso de densidad-vacíos. El peso específico total se determina
usando el procedimiento descrito en la norma AASHTO T 166.
El proceso genérico para la obtención del peso específico bruto se detalla a
continuación :
1. Pesaje al aire de la briqueta de mezcla en caliente compactada.
2. Recubrir la briqueta con parafina fundida de ser necesario.
3. Pesar la probeta recubierta al aire.
4. Pesar la probeta recubierta o no, según sea el caso, sumergida en agua.
5. Determinar el peso específico bruto.
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜(𝑃𝑒) = 𝑊𝑎𝑖𝑟𝑒/(𝑊𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑊𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑑𝑎) (3.1)
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Ensayo de estabilidad y fluencia
El ensayo de estabilidad mide la resistencia a la deformación de la mezcla y la
fluencia mide la deformación, bajo carga que ocurre en la mezcla.
El valor de estabilidad Marshall es una medida de la carga bajo la cual una briqueta
falla totalmente.
Debido a que la estabilidad Marshall indica la resistencia de una mezcla a la
deformación existe una tendencia a pensar que, si un valor de estabilidad es bueno,
entonces un valor más alto será mucho mejor. En mezclas asfálticas en caliente una
alta estabilidad se obtiene desde la durabilidad.
Por otro lado, el valor de fluencia Marshall representa la deformación de la briqueta.
La deformación está indicada por la disminución en el diámetro vertical de la
briqueta. Las mezclas que tienen valores bajos de fluencia y valores muy altos de
estabilidad Marshall son consideradas demasiado frágiles y rígidas para un
pavimento en servicio. Aquellas que tienen valores altos de fluencia son
consideradas demasiado plásticas y tiene tendencia a deformarse bajo las cargas del
tránsito.
El equipo para este ensayo consiste en máquina de ensayos Marshall y un baño de
agua. La briqueta es sometida a compresión a través de mordazas semicirculares a
velocidad de 51 mm (2”) por minuto, la magnitud se lee en un dial.
El procedimiento para el ensayo en mención :
1. Se emplea parafina para el recubrimiento, sacar el exceso de la probeta.
2. Calentar la probeta durante 40 minutos en baño de agua a 60°C.
3. Se limpian las mordazas u lubrican las varillas guías.
4. Se retira probeta del baño María y se seca. Se coloca la briqueta en la mordaza
inferior e inserta la superior. Las mordazas ensambladas se llevan a la máquina
de ensayo con el medidor de fluencia correspondiente.
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5. La carga se aplica a la velocidad de 51 mm por minuto hasta provocar la falla
con la máxima carga. Es aquí donde se toma lectura del dial de carga y medidor
de fluencia.
𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚𝑚 = 𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑙𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎
𝑥 0.254 (3.2)
𝐸𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑘𝑔 = 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎
𝑥 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (3.3)
Análisis de densidad y vacíos
Este análisis se realiza luego de ensayos de estabilidad y fluencia. El propósito es
determinar el porcentaje de vacíos en la mezcla compactada.
Los vacíos son las pequeñas bolsas de aire que se encuentran entre las partículas de
agregado revestidas de asfalto. El porcentaje de vacíos se calcula a partir del peso
específico total de cada probeta compactada y del peso específico teórico de la
mezcla de pavimentación (sin vacíos). Este último puede ser calculado a partir de
los pesos específicos del asfalto y el agregado de la mezcla, con un margen
apropiado para tener en cuenta la cantidad de asfalto absorbido por el agregado, o
directamente mediante un ensayo normalizado (AASHTO T 2091 ) efectuado sobre
la muestra de mezcla sin compactar8. El peso específico total de las probetas
compactadas se determina pesando las probetas en aire y en agua.
Análisis de Peso Unitario, el peso unitario promedio para cada muestra se determina
multiplicando el peso específico total de la mezcla por 1000 Kg/m3 (62.4 lb/ft3).
Análisis de VMA, los vacíos en el agregado mineral, VMA, están definidos por el
espacio intergranular de vacíos que se encuentra entre las partículas de agregado de
la mezcla de pavimentación compactada, incluyendo los vacíos de aire y el
contenido efectivo de asfalto, y se expresan como un porcentaje del volumen total
8 Asphalt Institute MS-22 1982:77
∗ 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑘𝑔 /𝑐𝑚: 10 𝑥 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎
𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 (𝑚𝑚) (3.4)
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de la mezcla. El VMA es calculado con base en el peso específico total del agregado
y se expresa como un porcentaje del volumen total de la mezcla compactada. Por
lo tanto, el VMA puede ser calculado al restar el volumen de agregado del volumen
total de la mezcla compactada.
Análisis de VFA, los vacíos llenos de asfalto son el porcentaje de vacíos
intergranulares entre las partículas de agregado (VMA) que se encuentran llenos de
asfalto. El VMA abarca asfalto y aire, y por lo tanto, el VFA se calcula al restar los
vacíos de aire de VMA, y luego dividiendo por el VMA, y expresando el valor final
como un porcentaje.
%𝑉𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 = 100 𝑥 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑐𝑒−𝑃𝑒𝑏𝑟𝑖𝑞
𝑃𝑒𝑟𝑖𝑐𝑒 (3.5)
(3.6)
(3.7)
PREPARACIÓN DE LOS DATOS
Los valores obtenidos de estabilidad y fluencia y los datos de los vacíos se preparan
de la siguiente forma:forma
1. Los valores de estabilidad medidos para probetas que no tienen 63.5 mm de
altura deben ser convertidos a un valor equivalente a la estabilidad de una
probeta de 63.5 a través de una factor de corrección.
𝑉𝑀𝐴 = 100 𝑥 (% 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎
+ % 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎
+
% 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎
) 𝑥 𝑃𝑒𝑏𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎
𝑃𝑒𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑃𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 :(% 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎+ % 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎+ % 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎)
(% 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎
𝑃𝑒𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜) + (
% 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎
𝑃𝑒𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜) + (
% 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎
𝑃𝑒𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟)
𝑉𝐹𝐴: 100 𝑥 𝑉𝑀𝐴 − %𝑉𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠
𝑉𝑀𝐴
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2. Los valores de fluencia y estabilidad son promediados .Los valores
incorrectos no se incluyen en el promedio.
3. Se preparan gráficos en los que se diagraman los siguientes valores en
función del contenido de asfalto (C.A):
- Estabilidad
- Fluencia
- Peso unitario de la mezcla total
- Porcentaje de vacíos
- Porcentaje de vacíos de agregado mineral (VMA)
En cada diagrama, los datos se relacionan con una curva que se ajuste de mejor
manera para todos.
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
El contenido óptimo de asfalto de la mezcla se determina por los datos graficados.
El contenido óptimo de asfalto debe tener:
- Optima estabilidad.
- Peso unitario máximo.
- Límites medios para el porcentaje de vacíos generalmente.
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Fuente: Cosapi
Figura 3-4. Gráficos Marshall
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CONTROL DE CALIDAD EN LA ELABORACIÓN DE
LA MEZCLA ASFÁLTICA
La calidad en la construcción de pavimentos de concreto asfáltico guarda una
estrecha relación con los procedimientos utilizados para verificar la correcta
ejecución de la obra, existiendo una interrelación entre calidad, costo y vida útil.
Un adecuado sistema de control de calidad que incluye la aplicación de
metodologías prácticas para realizar el monitoreo y verificación de los procesos de
producción y colocación de mezclas asfálticas en caliente es fundamental para
minimizar la probabilidad de aparición de fallas por deficiencias en el proceso
constructivo.
El control de calidad permite incrementar la productividad garantizando al mismo
tiempo la eficiencia en el desarrollo de actividades durante la construcción de los
pavimentos flexibles.
Las metodologías de control de calidad involucran desde la verificación de la
calidad de los materiales mediante el uso de sistemas automatizados hasta la
medición de rugosidades y deflectometría de la estructura de los pavimentos
construidos.
La metodología de control de calidad comprende el monitoreo de datos para las
obras de asfaltado, evaluando aspectos que incluyen la verificación de la calidad de
los materiales que integran la mezcla asfáltica, controles durante la construcción, y
controles después de colocada la mezcla que posteriormente serán comparados con
las especificaciones para su aceptación o rechazo.
El control de calidad en la producción de mezcla asfáltica ha sido dividido en
control de los materiales que integran la mezcla y control durante producción, los
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formatos resúmenes de los ensayos incluyen el cálculo de los parámetros
estadísticos de control.
Control de materiales:
Todos los materiales necesarios deben cumplir con todos los requisitos de calidad
especificados, las recomendaciones y requerimientos establecidos en los estudios
técnicos y ambientales del proyecto.
Los materiales utilizados en la obra, fabricados comercialmente deben estar
respaldados por certificados del productor en el que se indique el cumplimiento de
los requisitos de la calidad.
Control en mezcla asfáltica en caliente:
Las características físicas mecánicas de la mezcla asfáltica en caliente serán:
TABLA III-2. Parámetros de Control de mezcla asfáltica en caliente
PARAMETROS DE DISEÑO MARSHALL CAPA DE BASE CAPA DE
SUPERFICIE
Numero de golpes en cada lado 75 75
Estabilidad (kg) 680 min 750 min
Flujo (mm) 2-4 2-4
Porcentaje vacíos de aire 3-8 3-5
Vacíos en el agregado mineral Ver tabla ver tabla
Índice de compactibilidad Min. 5 (***) Min.5 (***)
Índice de rigidez (kg/mm) 1200-2500 1700-3000
Estabilidad retenido 24 a 60°C en agua Min 50% Min 75%
Contenido de cemento asfaltico (****) (****)
Fuente: EG 2013
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(***) El índice de compactibilidad se define como: 1
𝐺𝐸𝐵50−𝐺𝐸𝐵5 siendo GEB50 Y
GEB5 las gravedades específicas bulk de las briquetas a 50 y 5 golpes.
(****) El contenido de cemento asfaltico se determinará con los ensayos Marshall.
En zonas con una altitud mayor a 3500 msnm se recomienda que el contenido de
asfalto sea mayor al 6%.
Las mezclas con valores de estabilidad anormalmente altos y valores de flujo
anormalmente bajos, no son adecuadas, por lo tanto, no serán aceptadas bajo
ninguna circunstancia.
TABLA III-3. Vacíos mínimos en el agregado mineral
TAMIZ VMA
MARSHALL
2,36 mm (N°8) 21
4,75 mm (N°4) 18
9,5 mm (3/8") 16
12,5 mm (1/2") 15
19 mm (3/4") 14
25 mm (1") 13
37,5 mm (1 1/2") 12
50,0 mm (2") 11,5
Fuente: EG 2013
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Nota: Los valores de la tabla se selecciona de acuerdo al tamaño máximo de la
mezcla.
Control de producción en planta:
Los controles a efectuarse durante los días de producción de la mezcla asfáltica en
caliente serán los siguientes:
TABLA III-4. Controles en producción de mezcla asfáltica en caliente
Fuente: EG 2013
CONTROL DE CALIDAD DE LAS MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE – POST COLOCADO
La capa terminada deberá presentar una superficie uniforme y ajustarse a las
rasantes y pendientes establecidas.
La cota de cualquier punto de la mezcla densa compactada en capas de base o
rodadura no deberá variar en más de diez milímetros (10mm) de la proyectada.
Además, se deberá efectuar las siguientes verificaciones:
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COMPACTACIÓN
Las determinaciones de densidad de la capa se realizarán en una proporción menos
una por doscientos cincuenta metros cúbicos y los tramos por aprobar se definirán
en base de un mínimo de seis determinaciones de densidad. Los lugares para las
mediciones serán escogidas al azar.
La densidad media del tramo (Dm) debe ser el 98% de la medida obtenida al
compactar en el laboratorio con la técnica Marshall, las cuatro probetas por día de
trabajo.
𝐷𝑚 ≥ 0.98 𝐷𝑒 (3.8)
Así también la densidad de cada testigo individual (Di) debe ser mayor o igual al
97% de la densidad media de los testigos del tramo (Dm) admitiendo un solo valor
defectuoso por tramo.
𝐷𝑖 ≥ 0.98 𝐷𝑚 (3.9)
El incumplimiento de uno de los dos requerimientos implica el rechazo del tramo
por parte de la persona a supervisar.
COMPACTACIÓN INTELIGENTE:
En obras geotécnicas al desarrollar los trabajos de compactación en capas, con
frecuencia, los tiempos de paso del compactador hasta la puesta a punto son
obtenidos de la habilidad del operador del rodillo, de la percepción del capataz del
grupo o experiencia de técnico de control de calidad. Esta situación ocasiona
excesos en los tiempos de compactación o déficit de tiempo de compactación para
alcanzar la aprobación de especificación con impacto al costo del proyecto.
En la actualidad tenemos maneras de controlar estos puntos de compactación en las
obras, empleando generalmente dos ensayos muy conocidos y reglamentados, el de
densímetros nucleares y el cono de arena, como ya se conoce. Sin embargo, es
necesario conectar el control de calidad descrito a la operación en sí.
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El empleo de rodillos inteligentes que orienten el progreso de la compactación es
una de las directrices principales del horizonte tecnológico en este tema.
La compactación lleva a aumentar la resistencia al cortante de la capa compactada,
siendo el módulo de deformación dinámica el parámetro que sirve para evaluar la
calidad de la capa compactada. Para incrementar los módulos de los suelos se
requiere la aplicación de energía mecánica en amplitudes y frecuencias variables de
acuerdo al tipo y estado de suelo.
La compactación inteligente involucra la compactación de materiales o carpetas
asfálticas mediante el empleo de rodillos vibratorios compactadores modernos que
controlan los niveles de amplitud y frecuencia de vibración de la rola de forma
manual y automática.
El rodillo inteligente selecciona valores de amplitudes y frecuencias de las
vibraciones en cada rola.
Fuente: Cosapi
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RODILLOS INTELIGENTES – CASO BOMAG VARIO CONTROL
El rodillo inteligente BOMANG BW213 DH – 4 BVC (20 toneladas) es capaz de
determinar el módulo de vibración dinámica (Evib) en paralelo a los trabajos de
compactación usando el sistema de vibración BOMANG VARIO CONTROL que
orienta el avance de la compactación.
Es posible obtener el grado de compactación de la capa sin tener que recurrir a
métodos de intervención física, como extracción de la muestra. Los resultados son
instantáneos, siendo el operador de rodillo quien pueda monitorear, logrando la
compactación, optimizando tiempos y costos.
El sistema de medición de la compactación BOMAG correlaciona la aceleración
del rodillo vibratorio con la rigidez dinámica del suelo; progresando con la
compactación, estableciendo que a una mayor rigidez del suelo mayor es la
aceleración de rebote del rodillo.
Los captadores de la aceleración determinan la fuerza de contacto efectiva que
deberá aplicarse entre suelo y rodillo, por ende y simultáneamente define la
amplitud de vibración del rodillo.
Al aplicar la fuerza de contacto con la vibración del rodillo en cada vuelta excéntrica
resulta una carga y descarga cuya superficie de aplicación corresponde a la energía
de compactación liberada. Del análisis de la curva de carga se calcula el valor Evib.
Fuente: Cosapi
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ESPESOR
Sobre la base de los tramos escogidos para el control de la compactación. Se hallará
el espesor medio de la capa compactada (em), el cual no debe ser inferior al de
diseño (ed).
𝑒𝑚 ≥ 𝑒𝑑 (3.10)
Además, el espesor hallado en cada determinación individual (ei) debe ser como
mínimo igual al 90% del espesor de diseño, admitiéndose solo un valor por debajo
de dicho límite.
ei ≥ 0.90 ed (3.11)
El incumplimiento de alguno de los requisitos implica el rechazo del tramo.
REGULARIDAD SUPERFICIAL
La superficie terminada no puede presentar zonas de acumulación de agua, ni
irregularidades mayores de 10 mm en capas de rodadura o 15 mm en capas de base,
cuando se compruebe con una regla de 3 m colocada tanto paralela como
perpendicularmente al eje de la vía.
En caso de mezclas compactadas como capa de rodadura, el coeficiente de
resistencia al deslizamiento luego del curado de la mezcla, debe ser como mínimo
de 0.45 en cada ensayo individual debiendo efectuarse un mínimo de dos pruebas
por día de trabajo.
Para ser aceptada la regularidad superficial de la carpeta asfáltica debe determinarse
la rugosidad en unidades IRI, la cual no debe ser mayor de 2 IRIc para pavimentos
nuevos con una confiabilidad del 95%.
IRIc = IRIp + 1.645σ (3.12)
Para la determinación de la rugosidad debe utilizarse un equipo tipo respuesta que
mida la rugosidad en forma continua a lo largo de la vía y en ambos carriles.
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DEFLECTOMETRÍA
La evaluación deflectométrica del pavimento se realiza con la finalidad de contar
con registros de las deflexiones características. La densidad mínima de ensayos será
de 10 por Km en cada carril. Con los datos obtenidos, se presentan las deflexiones
corregidas (temperatura, estacionalidad, etc.) la deflexión promedio (Dp), la
desviación estándar (σ) y la deflexión característica (Dc) de cada sector y tramo.
𝐷𝑐 = 𝐷𝑃 + 1.645 𝜎 (3.13)
De la misma manera para los radios de curvatura. Los resultados obtenidos deberán
ser menores que las deflexiones admisibles.
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CAPÍTULO IV. DESCRIPCIÓN DEL
PROYECTO REHABILITACIÓN Y
MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA
DESVÍO IMPERIAL- PAMPAS
UBICACIÓN
El servicio comprende la rehabilitación y mejoramiento de la Carretera Dv.
Imperial – Pampas Tramo: Km 00+00-Km 36+850.
Departamento : Huancavelica
Província : Tayacaja
Región geográfica : Sierra
Altitud : 3200-4300 msnm
Sector : KM. 0+000 al KM. 36+140
Longitud : 36.14 km.
Cliente : MTC – Provias Nacional
Proyectista : GMI consultores s.a.
Supervisor : Consorcio supervisor imperial
Contractual : s/. 182‘679,683 (sin i.gv.)
Adicionales (n° 01 y 02) : s/. 22‘735,492 (sin i.g.v.)
Plazo de ejecución orig. : 570 días calendario
Ampliación de plazo n° 04: 01 día calendario
Plazo de ejecución : 571 días calendario
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Fecha de inicio : 07 de noviembre 2014
Fecha de fin : 30 de mayo 2016
Fuente: Cosapi
Figura 4-1. Ubicación
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Fuente: Cosapi
CLIMA
Para identificar el clima existente en el área se empleó el mapa de clasificación
climática del SENAMHI (1988), elaborado con el sistema de clasificación de clima
de Werren Thornthwaite, donde el fundamento principal se encuentra basado en el
grado de favorabilidad de la humedad y temperatura ambiental para el desarrollo de
las plantas.
Siendo los parámetros de precipitación y temperatura, función directa a la cota del
terreno, en el área de emplazamiento de la vía proyectada se presentan los siguientes
tipos de climas:
Clima Frígido o de Puna: Se encuentran sobre los 4 000 msnm. Presentan
precipitaciones promedio de los 800 mm y temperaturas promedio de 6°C.
Clima Frío: En el área de emplazamiento de la carretera se encuentra en los valles
interandinos, los que se ubican entre los 3000 msnm y 4000 msnm. Las
precipitaciones promedio son de 600 mm/año y la temperatura promedio alrededor
de 12°C con ocurrencias de heladas durante el invierno.
Figura 4-2. Carretera Dv. Imperial-Pampas
Figura 4-3. Tramo Km 0 +000 – Temperatura localidad de Imperial
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Fuente: Cosapi
Fuente: Cosapi
GEOLOGÍA Y GEOTÉCNIA
Se definió taludes de corte en promedio de 1:3 (H:V) y 1:6 (H:V).En los
alrededores y circundantes al área de emplazamiento de la vía, se tiene la presencia
de algunos procesos de erosión por cárcavas, los que no coinciden sobre la
estructura proyectada.
El perfil estratigráfico de las estructuras proyectadas está conformado por suelos de
moderadas a buenas características físico mecánicas gravas, arenas, limos, arcilla y
en algunos casos circundantes se encuentran suelos orgánicos (de baja
compresibilidad) y en otros casos sobre rocas, lo que determinaría el diseño de los
taludes dada la altura necesaria para el emplazamiento de la carretera Dv Imperial-
Pampas proyectada.
Figura 4-4. Km 36 +233 – Temperatura localidad de Pampas
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Se debe considerar la ejecución de banquetas de estabilidad, en las secciones en
relleno, considerando un ancho mínimo de 3m o en su defecto el ancho de la
compactadora.
Se ha identificado diversos sectores de depósitos de suelos con características de
bofedales circundantes y adyacentes, sobre las laderas adyacentes a la vía
proyectada los mismos que no serán intervenidos.
GEOMORFOLOGÍA
REGIONAL
El área de estudio presenta relieve ondulado y accidentado se encuentra entre las
cordilleras Occidental y Oriental de los Andes, en la región central del país. El punto
más alto del lugar se encuentra a 4874 m.s.n.m. mientras que el más bajo queda en
el fondo del valle del rio Upamayo, de este modo el relieve máximo es de cerca de
4000 m, Dentro de nuestra zona de estudio se ha determinado las siguientes
unidades geomorfológicas.
Relieve Montañoso: Esta unidad geomorfológica constituye las partes más altas de
las zonas de estudio y áreas adyacentes, se encuentra formado por cadenas de cerros
y nevados alineados según el lineamiento general de los Andes, que emerge sobre
una superficie levemente horizontal ubicada sobre los 4000 m.s.n.m.
Cordillera Oriental: Uniformidad en la altitud de sus cumbres, esto como en el
caso de las Altas Mesetas del lado occidental se relaciona con la Superficie Puna,
aquí también la superficie ha sido destruida en gran parte por la erosión de los
glaciares y torrentes. Presente una topografía accidentada cubierto por suelo
producto de erosión de los glaciares.
Las microformas del relieve están bajo la influencia del hielo y deshielo y en los
escasos sinclinales calcáreos conocidas como microlenares.
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Áreas glaciadas: Esta unidad se manifiesta en forma restringida en la cadena de
cerros de la llamada Península de Tayacaja en la parte Sureste y las sierras de
Huamicocha, se reconocen los rasgos topográficos impresos por la glaciación
cuaternaria. Ya no existen nieves persistentes, pero es frecuente la presencia de
circos glaciares, valles en U, testimonios de que las áreas han sido ocupadas por
glaciares.
Valles: Se incluye el Valle Mantaro y sus numerosos tributarios que forman el
sistema de drenaje de la región. Varios tramos de este valle quedan dentro del
Cuadrángulo de Pampas y conjuntamente con los numerosos valles subsidiarios
origina una topografía muy quebrada y de fuente relieve.
Fuente: Cosapi
LOCAL
Figura 4-5. Carretera sobre unidad geomorfológica de
valles
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El área de emplazamiento de la carretera Imperial- Pampas en el tramo Km 00+000
– Km 36+233, perteneciente a la Ruta Nacional PE-3 SC, se encuentra conformada
por subunidades morfológicas definidas de la siguiente manera:
Unidad de laderas: Conformada por afloramientos de rocas de naturaleza variada
donde se reporta macizos rocosos fracturados de naturaleza metamórfica y
sedimentaria, las que se encuentran conformando las laderas adyacentes al área de
emplazamiento del trazo de la carretera Imperial- Pampas, se reportan laderas de
pendientes moderadas agrestes conformado por rocas metamórficas y circundantes
rocas volcánicas.
Fuente: Cosapi
Figura 4-6. Morfología definida como superficie de talud, superficies
inclinadas con pendiente entre 10° a 30°
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Unidad de taludes: Conformada por diferentes materiales de naturaleza suelta
cubriendo afloramientos de sedimentos, rocas metamórficas y volcánicas.
Fuente: Cosapi
Unidad de quebradas: Se encuentra a modo de pequeñas superficies de erosión
tipo cárcavas, que constituyen puntos de paso obligatorio para el emplazamiento de
la vía.
Unidad de cauce: Unidad conformada por los niveles máximos y mínimos del nivel
de aguas básicamente visible en el Río Upamayo, la cual tiene incidencia directa en
las obras proyectadas.
IMPACTO AMBIENTAL
En las últimas décadas nuestro país ha logrado un avance significativo en el campo
de la Legislación Ambiental. Se han promulgado importantes normas para regular
la relación entre el hombre y su ambiente con la finalidad de lograr el desarrollo
sostenible de nuestro país. Entre ellas podemos mencionar la Constitución Política
del Perú, la Ley N° 27446 “Ley del Sistema Nacional de Evaluación de Impacto
Ambiental”, entre otras. Teniendo conocimiento de la importancia de una
Evaluación de Impacto Ambiental (EIA), debido a que nos ayuda a prevenir,
Figura 4-7. Unidad de cauce de morfología casi plana
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mitigar, remediar o compensar efectos indeseables sobre el medio ambiente. Es por
ello que el mencionado proyecto no podía ser ajeno a la consideración de un EIA,
obteniéndose los resultados que se mostrarán a continuación a manera de resumen.
Se identificaron los Centros Poblados dentro del área de influencia del Proyecto,
los mismos que se muestran en la siguiente Tabla IV-1. Se identificó a los
posesionarios y propietarios afectados por el proyecto vial, así como también se
especificó qué produce el terreno afectado para de esta manera ver la forma de
remediar la afectación:
Fuente: GMI
Los centros poblados, con sus respectivas comunidades campesinas, que se
encuentran en el ámbito directo del proyecto se muestran en la siguiente Tabla IV-
2 y la producción de los terrenos agrícolas en la Tabla IV-3.
TABLA IV-1. Centros Poblados-Altitud
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Fuente: GMI
Fuente: GMI
Respecto a la Topografía, se pueden apreciar dos sectores bien definidos. Uno de
ellos es de topografía moderada con altibajos en las faldas de los cerros, en pocas
áreas existen zonas de cultivo, en su gran mayoría son eriazos improductivos. El
otro sector es plano, justamente en la población de Pampas, aquí está comprendida
la parte agrícola y la parte ganadera, es en esta zona donde se encuentra la población
y las tiendas comerciales.
TABLA IV-2. Centro Poblado-Comunidad Campesina
TABLA IV-3. Producción de terreno agrícola afectado
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Considerando la Hidrología, se destaca que las poblaciones utilizan el Río Pampas
para sus cultivos, la ganadería y como agua potable.
Otros componentes ambientales potencialmente afectables tenemos: dentro del
medio físico, al aire, agua y suelo; dentro del medio biológico, a la flora y fauna;
finalmente dentro de los medios socioeconómicos a la salud, economía, seguridad
u paisaje.
ESTUDIOS DE TRÁFICO
El área del estudio de tráfico de la carretera Dv. Imperial –Pampas se ubica
geográficamente en la región Huancavelica, provincia de Tayacaja, de Pampas a
Imperial, se inicia en el empalme con la Ruta PE 3S y termina en el distrito de
Pampas.
La carretera Dv. Imperial – Pampas, corresponde a la Ruta Nacional PE3SC. El
estudio de tráfico está dirigido a brindar información básica para determinar los
indicadores de tráfico, los cuales son composición y volumen vehicular, de los
diferentes tramos homogéneos en que se seccionó la carretera DV. Imperial
Pampas.
Planificación: Se realizó la sectorización por tramos homogéneos de tráfico y se
determinó la ubicación de las estaciones de conteo previa encuesta de origen y
destino.
Los conteos de volumen y clasificación se realizaron las 24 horas del día,
clasificando los tipos de vehículos por cada hora, por sentido de tráfico durante 7
días en cada tramo.
Estudio volumétrico: Comprende la determinación de las características actuales
del tráfico, éstas características varían a lo largo de la carretera, existiendo tramos
de características más o menos iguales llamados tramos homogéneos, como
principales zonas generadoras y atractivas de viajes. Solamente se determinarán los
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indicadores para los tramos en los que las variaciones en la composición y volumen
sean significativas.
Tramos homogéneos: Estos tramos homogéneos obedecen al comportamiento de
los deseos de viaje de los usuarios y no a características orográficas. Se
determinaron los siguientes tramos:
Tramo homogéneo 1: Dv, Imperial – Dv Pazos
Tramo homogéneo 2: Dv Pazos – Pampas
Estaciones de control: Se contempló 2 estaciones de control vehicular “E-1 Dv.
Imperial” y “E-2 Pampas”, se efectuó de acuerdo a los antecedentes de estudios
anteriores existentes, considerando los tramos más o menos homogéneos en
volumen y composición vehicular, en que se subdivide el Eje Vial en estudio, los
cuales son:
TABLA IV-4. Estaciones de Control para conteo vehicular
Fuente:Cosapi
Figura 4-8. Ubicación de estaciones de control
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Fuente:Cosapi
Resultado del conteo vehicular: El conteo vehicular efectuado en diciembre del
2012, brindo los valores siguientes en estaciones E1-E2:
TABLA IV-5. IMDA 2012 vehicular de los tramos homogéneos
Fuente: Cosapi
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Dv. Imperial - Dv. Pazos: IMDA DE 672 vehículos diarios, compuesto por 74% de
vehículos ligeros y 26% vehículos pesados.
Dv. Pazos – Pampas: IMDA de 682 vehículos diarios, compuesto por 67% de
vehículos ligeros y 33% vehículos pesados.
PROYECCIONES DE TRÁFICO
Estos valores son sensiblemente superiores a los establecidos en el estudio de
factibilidad elaborado por el Gobierno Regional Huancavelica el año 2007, los
cuales indicaban un IMD proyectado para el año 2012 de 374 vehículos.
Del estudio de tráfico se muestra resumen de la demanda vehicular para el periodo
2013- 2034
TABLA IV-6. Proyección de demanda vehicular 2013 - 2034
Fuente: Cosapi
Dado este valor del IMD al horizonte de diseño, se concluye que el trafico
corresponde a una vía de segunda clase acorde a la clasificación definida en al DG-
2014.
HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA
Se determinó el caudal de diseño para el futuro puente Upamayo (Q=78.67 m3/s),
estableciéndose su NAME, socavaciones (1.68m), necesarios para el diseño
estructural del puente. Asimismo, se proyectó las defensas ribereñas necesarias.
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Las longitudes de recorrido de las cunetas serán de 250m como máximo de acuerdo
a la normativa peruana por tanto la estimación de alcantarillas será de cuatro
alcantarillas por kilómetro se han diseñado 151 alcantarillas TMC.
Se prevé la proyección de cunetas en banquetas revestidas de concreto.
Adicionalmente se proponen obras de sub drenajes donde se observaron filtraciones
sub superficiales.
La obra se debe desarrollar en época de estiaje, dado la gran magnitud de
precipitaciones que se presentan en la zona. De lo contrario realizar obras de
prevención como canales de desviación (drenaje preventivo), a fin de mitigar los
efectos de las lluvias durante la construcción de la obra.
SISMICIDAD
El Instituto Geofísico del Perú (IGN) ha preparado un mapa de Perú, donde
establece tres zonas de actividades sísmicas (Zona I,II,III). Por sus diferentes
características de mayor a menor actividad sísmica; este mapa de zonificación
sísmica, sirvió de base para la preparación de Normas técnicas de Edificación E-
0.30.
Según el mapa de intensidades sísmicas del Instituto Geofísico Nacional el área que
ocupa la carretera registra intensidades mayores de VII MM que corresponde a
sismos con profundidades mayores o iguales a 20 Km. Por lo que se considera
magnitud de 7.7 Mb, con un periodo de retorno cada 50 años.
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CAPÍTULO V. DESARROLLO DEL TEMA
Para lograr cumplir con el objetivo general de la presente investigación y establecer
lineamientos a continuación se desarrollará todo el proceso de control de las
propiedades de la mezcla asfáltica en caliente, determinando los parámetros tanto
en la etapa de diseño teórico como en la etapa de producción y post colocación de
la mezcla.
TOMA DE MUESTRA EN OBRA
Los porcentajes de agregados utilizados para el diseño de la mezcla asfáltica en
obra son:
Piedra de TM ¾’” =15% Piedra de TM ½”’ =25%
Arena Chancada =27% Arena Zarandeada =32%
Cal (filler) =1.0% Aditivo Mejorador =0.5%
Pen 85/100 =6.6%
CARACTERIACIÓN GEOTÉCNICA DEL AGREGADO
MINERAL PARA LA ELABORACIÓN DE MEZCLA
ASFÁLTICA EN CALIENTE
Para el Diseño Teórico de la Mezcla Asfáltica en Caliente (MAC) se realizó una
selección óptima de la combinación de agregados, contenido de vacíos y calidad
del ligante asfáltico, sujeto a las exigencias de las Especificaciones Técnicas del
Proyecto.
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Se utilizaron agregados gruesos chancados de TM ¾”, TM ½” y arena chancada de
TM ¼” procedentes de la cantera de Roca, ubicada al lado izquierdo en el km
17+800; mientras que el agregado fino zarandeado se obtuvo de la cantera
Mantacra, ubicada a 56kms de la ruta Dv. Imperial-Izcuchaca-La Mejorada-
Mayocc.
Los agregados minerales gruesos que se emplearon en la mezcla asfáltica provienen
de la trituración del material de roca maciza y otros minerales en menores
proporciones para obtener el Huso Granulométrico del Proyecto. Por otro lado, los
agregados minerales finos provienen de una cantera de fuente coluvial.
En las siguientes fotografías se muestran las canteras de las cuales se extrajo el
material utilizado en la mezcla asfáltica en caliente de la Obra.
Fuente: Propia
Fotografía 5-1. Inspección visual de cantera de Roca
empleada para MAC de la obra
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Fuente: Propia
Fuente: Propia
Fotografía 5-3. Material desprendido de la Cantera de
Roca
Fotografía 5-2. Inspección visual de cantera vista desde otro
ángulo
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CONTROL DE CALIDAD DE LOS INSUMOS PARA LA
ELABORACIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA EN
CALIENTE
El Control de Calidad se realizó teniendo como referente las Especificaciones
Técnicas del Proyecto, apoyado en la normativa de Especificaciones Generales para
la Construcción de Carreteras (EG-2013) y de Ensayo de Materiales (EM-2016);
así como aquellas normas especiales que cada una de las anteriormente
mencionadas contemplan.
El agregado grueso, una vez chancado para obtener el Huso Granulométrico del
Proyecto, deberá presentar una o más caras planas provenientes de la fractura; los
mismos que deberán estar limpios, compactos, durables y libre de arcillas e
impurezas orgánicas adheridas. También deberá poseer suficiente resistencia al
desgaste por fricción mecánica y resistencia a la desintegración por durabilidad
química. Finalmente, deberá presentar una textura superficial con microrugosidades
para favorecer la adherencia al asfalto y ayudar aportando fricción interna en la
mezcla. De la misma manera el agregado fino debe cumplir las características
requeridas para poder ser empleado en la mezcla, incluyendo los parámetros de
índice de plasticidad y equivalente de arena. Para verificar que la cantidad de finos
que poseen ambas arenas (chancada y zarandeada) no es perjudicial para la mezcla,
se realizó el ensayo de azul de metileno (Norma Técnica AASHTO T57).
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Fuente: Propia
Fotografía 5-5. Ensayo Equivalente de Arena(izquierda) y Ensayo de
Abrasión(derecha)
Fuente: Propia
.
Fotografía 5-4. Agregados empleados para MAC
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TABLA V-1. Ensayos de calidad de los agregados finos y gruesos empleados en
MAC
Fuente: Cosapi
Como se observa en la Tabla V-1, tanto el agregado grueso como el agregado fino
empleados para elaborar la mezcla asfáltica cumplen los requerimientos descritos
líneas arriba; esto se encuentra respaldado por los resultados de cada uno de los
ensayos pertinentes según normativa. Las tablas y gráficos mostrados a
continuación, son una pequeña muestra de los cálculos con sus respectivos formatos
empleados para cada uno de los ensayos realizados al agregado fino chancado,
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zarandeado, agregado grueso de 1/2 y de 3/4, así como a la mezcla de los finos y
los gruesos. La tabla resumen de cada uno de ellos se encuentran en los Anexos 7.
8. 9, 10, 11 y 12 respectivamente.
TABLA V-2. Análisis Granulométrico del agregado fino chancado
Fuente: Cosapi
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Gráfica 5-1. Gráfico de la Curva Granulométrica del agregado fino chancado
Fuente: Cosapi
TABLA V-3. Gravedad Específica del agregado fino chancado
Fuente: Cosapi
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TABLA V-4. Equivalente de arena del agregado fino chancado
Fuente: Cosapi
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TABLA V-5. Límites de Consistencia del agregado fino chancado, pasante el tamiz
N° 40
Fuente: Cosapi
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TABLA V-6. Límites de Consistencia del agregado fino chancado, pasante el tamiz
N° 200
Fuente: Cosapi
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TABLA V-7. Sales Solubles totales del agregado fino chancado
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TABLA V-8. Durabilidad al Sulfato de Magnesio del agregado fino chancado
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TABLA V-9. Análisis Granulométrico por tamizado del agregado grueso de 1/2 “
Fuente: Cosapi
Gráfica 5-2. Gráfico de la Curva Granulométrica del agregado grueso de 1/2 “
Fuente: Cosapi
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TABLA V-10. Gravedad Específica del agregado grueso de 1/2 “
Fuente: Cosapi
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TABLA V-11. Determinación de las caras fracturadas del agregado grueso de 1/2
“
Fuente: Cosapi
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TABLA V-12. Determinación de partículas chatas y alargadas del agregado grueso
de 1/2 “
Fuente: Cosapi
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TABLA V-13. Abrasión los Angeles del agregado grueso de 1/2 “
Fuente: Cosapi
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TABLA V-14. Durabilidad al Sulfato de Magnesio del agregado grueso de 1/2 “
Fuente: Cosapi
TABLA V-15. Sales Solubles Totales del agregado grueso de 1/2 “
Fuente: Cosapi
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Otro de los componentes de la mezcla asfáltica es el filler, para este caso en
particular se empleó Cal Hidratada debido a su buen comportamiento químico ante
las altas radiaciones solares que presenta la zona del proyecto. A continuación,
mostraremos un par de ejemplos del cálculo con su respectivo formato empleado
para la determinación de la granulometría, así como de la humedad natural de la cal
empleada en la mezcla asfáltica del proyecto. En el Anexo 13 se muestra la tabla
resumen de todos los ensayos realizados a la Cal.
TABLA V-16. Análisis Granulométrico por Tamizado de la cal Hidratada
Fuente: Cosapi
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Gráfica 5-3. Gráfico de la Curva Granulométrica de la Cal Hidratada
Fuente: Cosapi
TABLA V-17. Determinación de la Humedad Natural de la Cal Hidratada
Fuente: Cosapi
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Respecto al Cemento Asfáltico-PEN 85/100, existen varios factores que influyen
en la variación de sus propiedades iniciales, manifestando tendencia al
endurecimiento y como consecuencia restando flexibilidad a la estructura,
promoviendo a que se generen fisuras. Los factores tiempo y temperatura de
mezclado afectan a la mezcla desde su elaboración hasta su puesta en servicio. La
altura y las condiciones climáticas, que es el factor relevante de la presente tesis,
están muy relacionados con las radiaciones ultravioletas que recibe el asfalto y la
oxidación del mismo. Dichos problemas están relacionados con el porcentaje de
vacíos existente en la mezcla y el espesor de la película de asfalto que recubre los
agregados pétreos. Las propiedades del ligante bituminoso, como punto de
inflamación y viscosidad, fueron proporcionados por PETRO PERU y
corresponden a cada tanque de PEN que llaga a obra; las cuales cumplen con las
Especificaciones Técnicas del Proyecto y Normativa, revisar el Anexo 14 y 15.
Para tener conocimiento de lo necesario que puede ser, para la durabilidad de la
carpeta asfáltica, el empleo de un aditivo mejorador de adherencia existe un control
muy importante que debe ser realizado, es la afinidad que presenta el agregado
mineral grueso y fino con el cemento asfáltico. La propiedad que presenta el
agregado para evitar que la película de PEN se desprenda de éste ante la presencia
de agua es indicador si el agregado es hidrofílico o hidrofóbico. En la Proyecto Dv.
Imperial – Pampas fue necesario realizar una serie de ensayos para evaluar la
susceptibilidad al desprendimiento que presentan los agregados, debido a que la
carpeta estará sometida a cambios bruscos en el gradiente térmico, alto nivel
radiación, lluvias intensas, heladas, congelamientos y descongelamientos.
Los ensayos que se realizaron para diferentes dosificaciones (0.30%CA, 0.50%CA,
0.80%CA) del aditivo mejorador de adherencia Morlife 2200 y también sin aditivo,
fueron los siguientes:
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TABLA V-18. Ensayos de Adherencia
Ensayo Norma
Adhesividad de los ligantes bituminosos a los áridos finos
(Riedel Weber)
MTC E 220 - 2000
Cubrimiento de los agregados con materiales asfálticos en
presencia de agua (stripping)
MTC 517/ASTM D-1664
Adherencia del bitumen - agregado MTC E 519 - 2000
Ensayo para evaluar el efecto del agua sobre agregados
con agregados bituminosos usando agua en ebullición
MTC E 521 - 2000
Fuente: Cosapi
El control de calidad del aditivo mejorador de adherencia, Morlife 2200, se puede
aprecia en el Anexo 16.
Figura 5-1. Clasificación de los materiales bituminosos
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Fuente: UNI
Para una evaluación complementaria se realizó el ensayo de Lottman según
AASHTO T 283-93, con el cual se demostró la necesidad de emplear un mejorador
de adherencia en un 0.5% C.A. como el más adecuado en términos de recubrimiento
y espesor de película.
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IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO DE
EQUIPOS DE LABORATORIO UNI
Fuente: Propia
Para llevar a cabo nuestros ensayos se emplearon lo siguientes equipos:
APARATO DE CALENTAMIENTO (Baño María): Dicho aparato se emplea
para calentar las briquetas una vez terminadas para posterior ensayo MARSHALL
en un baño de agua a unos 60°C (140°F). Esta temperatura representa la temperatura
más caliente que un pavimento en servicio va a experimentar.
Fuente: Propia
Fotografía 5-6. Reconocimiento de Laboratorio UNI
Fotografía 5-7. Aparato de calentamiento (Baño María)
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HORNO: Dicho horno se emplea para calentar asfalto y agregados y lograr la
mezcla asfáltica para elaborar las briquetas.
Fuente: Propia
APARATO MARSHALL: Este aparato consiste de un dispositivo que aplica una
carga sobre la probeta, y de unos medidores de carga y deformación (fluencia).
Fuente: Propia
Fotografía 5-8. Horno
Fotografía 5-9. Prensa Marshall
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METODOLOGÍA MARSHALL
Para validar los resultados del diseño de la mezcla asfáltica en caliente realizada en
obra, se enviaron al laboratorio de la Universidad Nacional de Ingeniería todos los
agregados y así realizar los ensayos pertinentes.
Parte de lo realizado en el laboratorio fue la elaboración de briquetas, ensayo de
adherencia de los agregados y el ensayo Marshall.
Fuente: Propia
Fotografía 5-10. Elaboración Ensayo Marshall
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PERMANENCIA EN OBRA DESVÍO IMPERIAL –
PAMPAS
Para lograr los objetivos planteados en la presente tesis se realizó una permanencia
en obra, la cual consistió en un reconocimiento de la vía, elaboración de ensayos en
el laboratorio de Mezclas Asfálticas en Caliente (MAC) tanto en la etapa de diseño
como en la de producción. Así mismo, se realizaron ensayos de la etapa del post
colocado en tramos de la vía que fueron colocados previamente.
Fuente: Cosapi
Figura 5-2. Ubicación de la obra Desvío Imperial -Pampas
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INFRAESTRUCTURA DE ASFALTO EN OBRA CARRETERA
DESVÍO IMPERIAL - PAMPAS.
Durante la permanencia en obra se realizaron los ensayos en el laboratorio de
mezclas asfálticas en caliente (MAC), de la misma manera se hizo un
reconocimiento de la planta de asfalto de donde se extrajo material para dichos
ensayos que se detallarán en los próximos capítulos. A continuación, se muestran
las fotografías 5-11 y 5-12.
Fuente: Propia
Fuente: Propia
Fotografía 5-11. Laboratorio MAC y planta de asfalto en Obra
Fotografía 5-12. Laboratorio de Mezclas Asfálticas en Caliente (MAC) en obra
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IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS DE
LABORATORIO EN OBRA CARRETERA DESVÍO IMPERIAL
- PAMPAS
De igual manera durante la permanencia en obra se emplearon equipos para
desarrollar los ensayos. A continuación, se presentan los principales equipos en las
siguientes fotografías:
Fuente: Propia
Fuente: Propia
Fotografía 5-13. Equipo RICE en obra
Fotografía 5-14. Prensa Marshall electrónica en obra
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Fuente: Propia
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Fotografía 5-15. Centrifugador para lavado en planta y pista en obra
Fotografía 5-26. Aparato de calentamiento (Baño María) en obra
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Fuente: Propia
Todos los equipos deben estar perfectamente calibrados.
Fotografía 5-37. Horno eléctrico en obra
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DISEÑO TEÓRICO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA POR
MÉTODO MARSHALL
Para obtener el diseño teórico se realizaron una serie de ensayos Marshall, donde
los resultados obtenidos de dicha metodología y el desenlace resultante del análisis
de la inserción de un aditivo mejorador de adherencia para agregados e
incorporación de filler mineral (Cal hidratada) para las condiciones medio
ambientales en las que la carpeta asfáltica va a trabajar, se desarrolló el siguiente
Diseño Teórico para la mezcla asfáltica en caliente (MAC):
TABLA V-19. Diseño Teórico MAC
Fuente: Cosapi
Dicho diseño teórico se verificará en la planta de asfalto durante la producción
industrial. De acuerdo a norma EG 2013, el porcentaje de Cemento Asfáltico (C.A)
en producción admite tolerancias de ∓ 0.3% del diseño, los gráficos resultantes del
diseño teórico en Obra se presentan en el Anexo 17.
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Gráfica 5-4. Gráfico de la Curva Granulométrica Diseño MAC
Fuente: Cosapi
La dosificación del Diseño Teórico MAC es la siguiente:
Agregado grueso chancado de
3/4" Material Roca Maciza 15.0%
Agregado grueso chancado de
1/2" Material Roca Maciza 25.0%
Arena Chancada de 1/4" Material Roca Maciza 27.0%
Arena natural, zarandeada 1/4" Material Coluvial 32.0%
Filler mineral (cal hidratada) Industria Minera Calcarea 1.0%
Cemento Asfaltico (PEN
85/100) Petro Perú 6.6%
Aditivo mejorador de
adherencia Morlife 2200 (Dexcim) 0.5% C.A
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CAPÍTULO VI. ANÁLISIS DE RESULTADOS
ANÁLISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS EN
LABORATORIO Y OBRA DEL DISEÑO TEÓRICO
A continuación, se desarrollará un análisis comparativo respecto a las diferencias
existentes en el porcentaje de Cemento Asfaltico (%CA) teórico de la Mezcla
Asfáltica en Caliente (MAC), dichos resultados fueron obtenidos mediante ensayos
ejecutados en el laboratorio de Pavimentos de la Universidad Nacional de
Ingeniería (UNI) y el laboratorio de asfalto de la obra de rehabilitación y
mejoramiento de la Carretera Desvío Imperial Pampas.
En el capítulo anterior se presentó el diseño teórico de Mezcla Asfáltica en Obra.
En la siguiente tabla VI-1, se presentan los valores obtenidos comparados con la
especificación del proyecto, así como el resultado aprobatorio de la evaluación.
Fuente: Propia
De la misma manera, se presenta la Tabla VI-2 donde se compara la especificación
del proyecto con los valores obtenidos de los ensayos llevados a cabo en el
ESPECIFICACIONES MARSHALL OBTENIDO ESPECIFICACIÓN EVALUACIÓN
OPTIMO CONTENIDO DE C.A (%) 6,6 - APROBADO
PESO UNITARIO 2346DE ACUERDO A
DISEÑO -
VACIOS (%) 3,1 2-4 APROBADO
V.M.A(%) 17,1 MIN 14 APROBADO
FLUJO (MM) 3,5 2-4 APROBADO
ESTABILIDAD (KG) 1083 MIN 815 APROBADO
INDICE DE RIGIDEZ (KG/CM) 3119 1700-4000 APROBADO
DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE / PEN 85-100 - OBRA
Tabla VI-1. Diseño teórico de MAC en obra Desvío Imperial - Pampas
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laboratorio de Pavimentos de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)
presentados en el Anexo 18.
Tabla VI-2. Diseño teórico de MAC en Laboratorio UNI
Fuente: Propia
Es así que se concluye que tanto el diseño llevado a cabo por el laboratorio de
Pavimentos de la Universidad Nacional de Ingeniería y el laboratorio de asfalto en
obra, muestran que con ambos porcentajes de Cemento Asfáltico se cumple con las
especificaciones. Sin embargo, los porcentajes difieren debido a que probablemente
la cantera de donde se extrajo los agregados para los ensayos en Lima haya tenido
una variación geomorfológica y presente una mayor porosidad a diferencia de la
muestra extraída para el laboratorio de asfalto en Obra. A continuación, se presenta
la tabla VI-3 con lo mencionado anteriormente.
Tabla VI-3. Comparativo de diseño teórico – Obra Vs UNI
Fuente: Propia
ESPECIFICACIONES MARSHALL OBTENIDO ESPECIFICACIÓN EVALUACIÓN
OPTIMO CONTENIDO DE C.A (%) 5,7 - APROBADO
PESO UNITARIO 2372DE ACUERDO A
DISEÑO -
VACIOS (%) 4 2-4 APROBADO
V.M.A(%) 15,7 MIN 14 APROBADO
FLUJO (MM) 2,8 2-4 APROBADO
ESTABILIDAD (KG) 1021 MIN 815 APROBADO
INDICE DE RIGIDEZ (KG/CM) 3646 1700-4000 APROBADO
DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE / PEN 85-100 - UNI
ESPECIFICACIONES MARSHALL OBTENIDO - OBRA OBTENIDO - UNIESPECIFICACIÓN
OBRA
ESPECIFICACIÓN
EG 2013EVALUACIÓN
OPTIMO CONTENIDO DE C.A (%) 6,6 5,7 - - APROBADO
PESO UNITARIO 2346 2372DE ACUERDO A
DISEÑO
DE ACUERDO A
DISEÑO -
VACIOS (%) 3,1 4 2-4 3-5 APROBADO
V.M.A(%) 17,1 15,7 MIN 14 MIN 14 APROBADO
FLUJO (MM) 3,5 2,8 2-4 2-4 APROBADO
ESTABILIDAD (KG) 1083 1021 MIN 815 MIN 815 APROBADO
INDICE DE RIGIDEZ (KG/CM) 3119 3646 1700-4000 1700-4000 APROBADO
COMPARATIVO DE DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE / PEN 85-100 OBRA VS UNI
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ANÁLISIS DE RESULTADOS DE PARÁMETROS
MARSHALL EN OBRA PRIMERA Y SEGUNDA
CAMPAÑA DE PRODUCCIÓN
Durante la primera y segunda campaña de producción de la mezcla asfáltica en
caliente del diseño teórico se desarrolló ensayos Marshall para analizar el
desempeño de los parámetros de esta metodología, a continuación, se presentan las
fotografías 6-1 y 6-2 como referente de los trabajos realizados.
Fuente: Propia
Fotografía 6-1. Ensayo Marshall en obra
Fotografía 6-2. Briquetas para ensayo Marshall
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Fuente: Propia
Los resultados de los ensayos realizados correspondientes a la primera y segunda
campaña de producción se ven reflejados en el Anexo 19 y Anexo 20
respectivamente.
PORCENTAJE DE CEMENTO ASFÁLTICO (%CA):
El porcentaje de cemento asfáltico obtenido en el diseño teórico arrojó un valor de
6,6%, referido al peso de la mezcla asfáltica en caliente.
En la Gráfica 6-1 se presentan los distintos valores obtenidos de los controles
realizados por día de producción de Mezcla Asfáltica en Caliente (MAC) durante
la primera campaña. En dicha grafica se observa que los valores se encuentran
dentro de un rango de 6.3% a 6.9%, es decir cumplen con lo establecido en la norma,
la cual admite tolerancias de ∓ 0.3% C.A del diseño. Donde el valor de mayor
cemento asfaltico registrado es de 6.76% y el menor de 6.55%.
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Fuente: Propia
De la misma manera a continuación se presenta la Gráfica 6-2, en la cual se
presentan los distintos valores obtenidos de los controles realizados por día de
producción de Mezcla Asfáltica en Caliente (MAC) durante la segunda campaña.
Al igual que en la gráfica 1, los valores se encuentran dentro de un rango de 6.3%
a 6.9%, es decir cumplen con lo establecido en la especificación, la cual admite
tolerancias de ∓ 0.3% C.A del diseño. Sin embargo, a diferencia de la primera
campaña, el valor de mayor porcentaje de cemento asfaltico es de 6.65% y el menor
de 6.46%.
En conclusión, tanto la primera como la segunda campaña se encuentran dentro de
los valores admisibles. Es de gran importancia que se haya cumplido con dichos
valores debido a que el porcentaje de cemento asfáltico se encuentra directamente
Gráfica 6-1. % Cemento Asfáltico por día de primera campaña de producción
6.606.62 6.63
6.76
6.69
6.55 6.55 6.56
6.62
6.696.63
6.70 6.69
6.55
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
7.0
% C
EMEN
TO A
SFÁ
LTIC
O
DÍA
% CEMENTO ASFALTICO (C.A)
%C.A Obra %C.A Diseño Limites. %C.A
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relacionado a la estabilidad. Si se hubiera obtenido un exceso de asfalto repercutiría
en posibles ahuellamientos, y exudación de la carpeta asfáltica. Caso contrario de
tenerse un bajo contenido de asfalto, ocasionaría un endurecimiento prematuro de
la carpeta, así como desintegración de la misma por perdidas de agregado.
Fuente: Propia
DENSIDAD:
La densidad se encuentra directamente relacionada con la compactación y se ve
reflejado en la estabilidad.
Exceso de arena de tamaño medio en la mezcla, produce baja resistencia durante la
compactación y posteriormente durante un cierto tiempo; dificultad para la
compactación.
Gráfica 6-2. % Cemento Asfáltico por día de segunda campaña de producción
6.55
6.6256.63 6.645
6.60
6.64
6.56
6.605
6.54
6.455
6.55
6.66.65
6.5556.58
6.645
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
7.0
% C
EMEN
TO A
SFA
LTIC
O
DÍA
% CEMENTO ASFALTICO (C.A)%C.A Obra %C.A Diseño Limites %CA
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Gráfica 6-3. Densidad por día de primera campaña de producción
Fuente: Propia
Gráfica 6-4. Densidad de briqueta por día de segunda campaña de producción
Fuente: Propia
2.44 2.44 2.43 2.43
2.35
2.44 2.44
2.35
2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44
2.352.36
2.36
2.38 2.38 2.38 2.38 2.37 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38
2.32
2.34
2.36
2.38
2.40
2.42
2.44
2.46
DEN
SID
AD
DÍA
DENSIDAD
Densidad Rice Densidad briqueta
2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44
2.38 2.37 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38 2.382.36
2.38 2.38 2.38 2.38
2.322.342.362.382.402.422.442.46
DEN
SID
AD
DÍA
DENSIDAD
Densidad Rice Densidad Briqueta
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VACÍOS:
Se ha realizado la verificación del diseño teórico respecto a los vacíos, a través de
la metodología Marshall. Los resultados de la primera y segunda producción se han
plasmado en las Gráficas 6-5 y 6-6 respectivamente.
En la gráfica 6-5 se presentan los distintos valores correspondientes al porcentaje
de vacíos obtenidos de los controles realizados por día de producción. En dicha
gráfica se observa que los valores se encuentran dentro de un rango de 2% a 4%, es
decir cumplen con lo establecido dentro de la especificación del proyecto. Donde
el mayor valor de porcentaje de vacíos es de 3,4 y el menor de 1.90.
Gráfica 6-5. Promedio de porcentajes de vacíos por día de primera campaña de
producción
Fuente: Propia
1.90
3.42.85
2.1 2.30 2.45 2.50 2.55 2.40 2.3 2.50 2.5 2.50 2.5
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
%V
AC
IOS
DÍA
%VACIOS
%Vacios Obra %Vacios Especif. Obra %Vacios EG 2013
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De igual manera, para la Gráfica 6-6 se presentan los valores arrojados del Método
Marshall para un porcentaje de vacíos. Dichos resultados se encuentran dentro de
un rango de 2% a 4%, es decir cumplen con lo establecido dentro de la
especificación del proyecto. Sin embargo, en esta segunda campaña, el valor de
mayor porcentaje de vacíos es 2.6 y el menor de 1.3.
Gráfica 6-6. Promedio de porcentajes de vacíos por día de segunda campaña
de producción
Fuente: Propia
Es importante resaltar que, tanto para la primera como para la segunda campaña se
ha tratado de cumplir con la recomendación de la especificación, la cual indica que
es deseable que los vacíos tiendan al menor 2%, ya que se obtiene mejores
resultados para climas por encima de 3000 msnm. Es por ello que a pesar de tener
un día en el que se ha tenido un porcentaje de 3.4, la mayoría de días de producción
se mantiene un porcentaje menor al 3%.
El porcentaje de vacíos se encuentra relacionado a las propiedades de durabilidad,
trabajabilidad y resistencia a la fatiga. Un alto porcentaje de vacíos sería
2.55 2.6 2.60 2.4 2.45 2.45 2.60 2.5
1.30
2.5 2.50
1.5
2.60 2.35 2.30 2.4
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
%V
AC
IOS
DÍA
%VACIOS
%Vacios Obra %Vacios Especif.Obra %Vacios EG2013
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desfavorable para un pavimento a más de 3000 msnm ya que esto genera
envejecimiento prematuro de la carpeta seguido de agrietamiento o desintegración
de la misma. Así mismo, el agua y aire pueden entrar fácilmente en el pavimento,
causando oxidación y desintegración de la mezcla. Es por ello que en el proyecto
se mantuvo un rango de variación de 2% a 4% a diferencia de lo especificado en la
EG 2013 que indica un rango de 3% a 5%.
VACÍOS DE AGREGADO MINERAL:
Los vacíos mínimos de agregado mineral (VMA) deberán cumplir con la exigencia
presentada en la especificación del Método Marshall, la cual debe ser elegida de
acuerdo al tamaño máximo nominal de la mezcla asfáltica en caliente. En este
proyecto se tiene como tamaño máximo al tamiz ¾” por tanto corresponde cumplir
un vacío mínimo de agregado mineral de 14%.
La siguiente Gráfica 6-7 muestra los resultados obtenidos para el porcentaje de
VMA a través del método Marshall. Todos los valores por día de producción
durante la primera campaña se encuentran por encima de lo mínimo requerido por
la norma (14%), donde el mayor valor es de 17.1 y el menor es 16, es decir se
mantiene 2 puntos sobre el mínimo.
Gráfica 6-7. Promedio de porcentaje de VMA por día de primera campaña de
producción
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Fuente: Propia
La Gráfica 6-8 muestra los resultados del Método Marshall para él %VMA por día
de producción a lo largo de la segunda campaña de producción. El mayor porcentaje
obtenido es de 16.20 y el menor de 8.05, se ha tenido dos días en los que no se ha
cumplido con el mínimo requerido por la norma. Sin embargo, en los días siguientes
sí se ha logrado cumplir con la misma con holgura indicándonos que se realizaron
las correcciones de manera inmediata.
Gráfica 6-8. Promedio de porcentaje de VMA por día de segunda campaña de
producción
Fuente: Propia
17.1 16.85 16.6 16.0516.0 16.1 16.0 16.15 16.1 16.1 16.1 16.2 16.2 16
12.013.014.015.016.017.018.019.0
%V
MA
DÍA
%VMA
%VMA Obra %VMA Min
16.10 16.2 16.20 16 16.05 16.1 16.10 16.1
8.05
15.8 15.95
8.3
16.25 15.95 15.90 15.95
6.008.00
10.0012.0014.0016.0018.00
%V
MA
DÍA
%VMA
%VMA Obra %VMA Min
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FLUJO (MM):
Según la especificación, el flujo de la mezcla asfáltica en caliente debe encontrarse
dentro del rango de 2 mm a 4 mm.
En las Gráficas 6-9 y 6-10 se presentan los valores correspondientes a los ensayos
Marshall realizados cada día de producción a lo largo de la primera y segunda
campaña.
En la Gráfica 6-9 se observa que el flujo cumple con la especificación, donde el
mayor valor es de 3.83 mm y el menor de 3.63 mm.
Por otro lado, se tiene la Gráfica 6-10 donde existen dos días en los que el control
de producción arrojó valores de 1.75 y 1.84. Estos valores son menores a lo
requerido. Sin embargo, los días siguientes se logró cumplir con la especificación
ampliamente.
El flujo se encuentra asociado con la propiedad de resistencia a la fatiga, un flujo
inadecuado causa demasiada flexión o rigidez seguida por agrietamiento. Es por
ello que cumpliendo con la especificación garantizamos la durabilidad del
pavimento.
Gráfica 6-9. Promedio de Flujo (mm) por día de primera campaña de producción
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Fuente: Propia
Gráfica 6-10. Promedio de Flujo (mm) por día de segunda campaña de producción
Fuente: Propia
3.67 3.67 3.71 3.705 3.71 3.71 3.88 3.67
1.84
3.75 3.63
1.75
3.67 3.75 3.75 3.75
0.001.002.003.004.005.00
FLU
JO (
MM
)
DÍA
FLUJO (MM)
Flujo Obra Flujo EG2013
3.67 3.625 3.67 3.83 3.67 3.71 3.63 3.75 3.71 3.67 3.67 3.67 3.75 3.67
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
FLU
JO (
MM
)
DÍA
FLUJO (MM)
Flujo Obra Flujo EG2013
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ESTABILIDAD (KG):
La estabilidad mínima que debe cumplir la mezcla asfáltica en caliente según la
especificación EG 2013 es de 815 Kg.
En la Gráfica 6-11 se tiene los resultados correspondientes a la estabilidad por día
de producción durante la primera campaña, en la cual se obtuvo 1050 kg y 1146.5
kg como menor y mayor valor respectivamente. De lo indicado anteriormente, se
concluye que en esta campaña se ha cumplido ampliamente con la especificación.
Gráfica 6-11. Promedio Estabilidad (Kg) por día de primera campaña de producción
Fuente: Propia
A diferencia de la primera campaña, en la Gráfica 6-12 se puede observar que
existen dos días de producción durante la segunda campaña en los que no se ha
logrado cumplir con la especificación. Estos días son aquellos en los que tampoco
se ha cumplido con el porcentaje de vacíos mínimos en el agregado mineral (VMA)
y flujo requerido. Sin embargo, el resto de días se ha cumplido con holgura con la
especificación.
1,0501,130 1,147 1,140 1,111 1,126 1,115 1,075
1,1411,067 1,113 1,123 1,113 1,109
400
600
800
1000
1200
ESTA
BIL
IDA
D (
KG
)
DÍA
ESTABILIDAD (KG)Estabilidad Obra Estabilidad Min
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Los resultados favorables promedio nos permiten garantizar una buena estabilidad
o resistencia al desplazamiento y deformación.
Los valores registrados deben tender a ser altos, pero debe controlarse los mismos
ya que producirían pavimentos muy rígidos afectando la durabilidad del mismo.
Gráfica 6-12. Promedio Estabilidad (Kg) por día de segunda campaña producción
Fuente: Propia
ÍNDICE DE RIGIDEZ (KG/CM)
La relación de estabilidad flujo (kg/cm) debe encontrarse dentro del rango de 1700
a 4000 kg/cm según lo estipulado en la especificación.
En la primera campaña se cumple ampliamente con el requisito de la especificación
como se observa en la Gráfica 6-13, se ha tenido 2,864 kg/cm y 3,130 kg/cm como
menor y mayor valor respectivamente a lo largo de esta campaña.
En la Gráfica 6-14, se muestran los valores correspondientes a la segunda campaña
por día de producción de mezcla asfáltica en caliente. A lo largo de esta, se muestra
que existe una tendencia de valores dentro del rango establecido por la EG 2013.
1,1051,047 1,054 1,019
1,066 1,0351,082 1,058
563
1,139 1,117
525
1,075 1,0551,128 1,109
400
600
800
1000
1200
ESTA
BIL
IDA
D (
KG
)
DÍA
ESTABILIDAD (KG)
Estabilidad Obra Estabilidad Min
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Sin embargo, para climas fríos es deseable que esta relación sea la menor posible
ya que la misma condición climática le brinda rigidez al pavimento.
Tanto en la primera como en la segunda campaña los valores mostrados en las
gráficas están dentro del rango establecido, con lo cual se evita un pavimento rígido
o blando que posteriormente presente fisuras o ahuellamiento respectivamente y así
garantizar la durabilidad del mismo.
Fuente: Propia
Gráfica 6-13. Estabilidad/Flujo (Kg/cm) por día de primera campaña producción
2,8643,118 3,130 2,980 3,026 3,037 3,079
2,8673,084 2,911 3,038 3,061 2,968 3,023
10001500200025003000350040004500
ESTA
BIL
IDA
D/F
LUJO
DÍA
ESTABILIDAD/FLUJO (KG/CM)
Est/Flujo Obra Est/Flujo EG2013
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Fuente: Propia
Finalmente, se presenta la Tabla VI-4 en la cual se plasma los valores promedios
de parámetros Marshall obtenidos a lo largo de ambas campañas analizadas
previamente de manera independiente. Se compara los valores obtenidos con la
especificación indicada en el manual de Especificaciones Generales de
construcción EG-2013, de dicha comparación se concluye que la mezcla asfáltica
en caliente (MAC), producida en el proyecto, cumple con el diseño teórico y con
las especificaciones técnicas del proyecto y de esta manera se garantiza un adecuado
comportamiento de propiedades de la carpeta asfáltica durante la vida útil del
proyecto.
Gráfica 6-14. Estabilidad/Flujo (Kg/cm) por día de segunda campaña producción
3,0132,855 2,842 2,750
2,876 2,796 2,792 2,892
1,536
3,037 3,084
1,498
2,9332,814
3,008 2,957
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
ESTA
BIL
IDA
D/F
LUJO
DÍA
ESTABILIDAD/FLUJO (KG/CM)
Est/Flujo Obra Est/Flujo EG2013
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Fuente: Propia
Tabla VI-4. Verificación de parámetros MAC en campañas de producción
ESPECIFICACIONES MARSHALL OBTENIDOESPECIFICACIÓN
OBRA
ESPECIFICACIÓN
EG 2013EVALUACIÓN
OPTIMO CONTENIDO DE C.A (%) 6,61 +/- 0,3 % DISEÑO +/- 0,3 % DISEÑO APROBADO
PESO UNITARIO 2375DE ACUERDO A
DISEÑO
DE ACUERDO A
DISEÑO -
VACIOS (%) 2,55 2-4 3-5 APROBADO
V.M.A(%) 16,15 MIN 14 MIN 14 APROBADO
FLUJO (MM) 3,7 2-4 2-4 APROBADO
ESTABILIDAD (KG) 1094,5 MIN 815 MIN 815 APROBADO
INDICE DE RIGIDEZ (KG/CM) 2965,5 1700-4000 1700-4000 APROBADO
VERIFICACIÓN PARÁMETROS MARSHALL DEL DISEÑO DE MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE / PE85-100
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ANÁLISIS DE RESULTADOS POST ASFALTADO
La carpeta terminada debe presentar una superficie uniforme y ajustarse a las
rasantes y pendientes establecidas.
TEXTURA
En el caso de mezclas compactadas como capa de rodadura, el coeficiente de
resistencia al deslizamiento (MTC E 1004) luego del curado deberá tener como
valor mínimo admisible cuarenta y cinco centésimas (0.45) en cada ensayo
individual para lo cual debe efectuarse mínimo de dos pruebas por jornada de
trabajo. Para controlar la textura se detalla a continuación el proceso y resultados
obtenidos del ensayo de coeficiente de resistencia al deslizamiento.
ENSAYO DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN-RESISTENCIA AL
DESLIZAMIENTO (CRD) MÉTODO DEL PÉNDULO INGLÉS-TRRL
(MTC E-1004 ASTM E-274)
Método para verificar la resistencia al deslizamiento y derrapes de superficies secas
y húmedas. El ensayo consiste en un péndulo que gira alrededor de un eje unido a
un pilar vertical. En el extremo del brazo tubular se fija una base rígida de masa
conocida con un patín de caucho, el péndulo se libera desde una posición horizontal
de modo que golpee la superficie de la probeta con una velocidad constante. La
distancia recorrida por la cabeza después de golpear la probeta se determina por la
fricción de la superficie de la misma. De esta forma puede obtenerse una de su
resistencia al deslizamiento. El resultado de los Ensayos se puede apreciar en el
Anexo 21.
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Fuente: Propia
A continuación, la Gráfica 6-15 presenta los resultados de las medidas realizadas
en campo con el péndulo inglés (CRD) versus las progresivas (Km) de 0+200 Km
hasta 4+100 Km. Dichos resultados muestran un comportamiento estable dentro de
un rango de 0.60 a 0.70 en su mayoría. De la misma manera, se observa que se tiene
como pico más alto un valor de 0.78 y 0.58 como el más bajo. Sin embargo, todos
superan el valor mínimo admisible de 0.45 según normativa.
Fotografía 6-3. Ensayo Método del Péndulo Inglés en Obra
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Fuente: Propia
De manera similar, para las progresivas de 1+440 Km a 15+100 Km, los resultados
de ensayos muestran que cumplen con el CDR mínimo admisible de 0.45. En la
Gráfica 6-16, se observa lo indicado anteriormente, dentro de estas progresivas se
mantiene el comportamiento dentro de un rango de 0.6 a 0.7. Es decir, se cumple
con la norma.
0.78
0.70 0.69
0.64
0.60
0.64
0.68 0.69
0.61 0.62 0.63
0.58
0.65 0.65
0.620.60
0.62
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
CR
D
PROGRESIVA KM
COEFICIENTE DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
CDR OBRA CDR EG2013
Gráfica 6-15. Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento de 0+200 Km hasta 4+100 Km
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Fuente: Propia
ESPESOR
Sobre la base de los tramos escogidos para el control de la compactación del
proyecto en estudio. Se halló el espesor medio de la capa compactada (em), el cual
no debe ser inferior al de diseño (ed).
𝑒𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 ≥ 𝑒𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 (6.1)
Gráfica 6-16. Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento de 6+500 Km a 15+100 Km
0.640.65
0.650.650.65
0.610.60
0.59
0.65
0.620.62
0.620.62
0.64
0.66
0.62
0.640.65
0.670.68
0.640.62
0.64
0.61
0.63
0.61
0.640.640.660.66
0.600.62
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
CR
D
PROGRESIVA KM
COEFICIENTE DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
CDR OBRA CDR EG2017
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Espesor de diseño del proyecto es de 3” es decir 8.89 cm. Como espesor medio se
tiene 9.46 cm.
Además, el espesor hallado en cada determinación individual (ei) debe ser como
mínimo igual al 95% del espesor de diseño, admitiéndose solo un valor por debajo
de dicho límite.
eindividual ≥ 0.95 ediseño (6.2)
El espesor individual del proyecto es de 8.45 cm por lo que el espesor individual
deberá ser mayor o igual a dicho valor. A continuación, se presenta gráfico donde
se corrobora lo mencionado líneas arriba, así como el cumplimiento de las
especificaciones del proyecto.
Fuente: Propia
Gráfica 6-17. Espesor de carpeta asfáltica de 0+000 Km a 15+400 Km
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REGULARIDAD SUPERFICIAL O RUGOSISAD
La regularidad superficial de la superficie de rodadura deberá ser medida y
aprobada a lo largo de la carretera Desvío Imperial Pampas para lo cual se debe
determinar la rugosidad en unidades IRI. Para la determinación de la rugosidad se
pueden emplear métodos topográficos, rugosímetros, perfilómetros o cualquier otro
método. En la presente investigación se desarrolló las mediciones a través del
rugosímetro Merlin.
RUGOSÍMETRO TIPO MERLIN
Equipo diseñado específicamente para la medición de la rugosidad del pavimento.
En la siguiente Fotografía 6-4 se observa como realizamos las mediciones de la
rugosidad en el proyecto Desvío Imperial – Pampas. La medición se efectuó a lo
largo de la longitud colocada en la primera y segunda campaña, involucró ambas
huellas por tramos. La rugosidad en términos IRI, tendrá un valor máximo de 2,0
m/Km. En caso de no satisfacer este requerimiento, se deberá revisar la calibración
del Merlin y tomar medidas correctivas a fin de obtener un mejor acabado de la
carpeta.
Fuente: Propia
Fotografía 6-4. Mediciones de Rugosidad en Obra
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Así mismo, a continuación, se presentan las Tablas VI-1 y VI-2 donde se muestran
un resumen de los resultados de las mediciones tanto del carril derecho como del
carril izquierdo. En la Tabla VI-1, se observa que existe un promedio de resultados
del carril izquierdo de 1.55 mientras que en para el carril derecho, Tabla VI-2,
presenta un promedio de 1.49. Dichos promedios indican que se mantiene un
comportamiento favorable con lo especificado en la norma.
Fuente: Cosapi
Fuente: Cosapi
:
68
105,7
1,55
1,33
1,90
0,132
0,017
8,47COEF. VARIACION
DESV. ESTANDAR ( d )
VARIANZA
MAX
n
S
Xp
MIN
36
53,6
1,49
1,25
1,94
0,166
0,027
11,13
n
S
Xp
MIN
COEF. VARIACION
MAX
DESV. ESTANDAR ( d )
VARIANZA
TABLA VI-1. Resumen Carril Izquierdo-Merlin
TABLA VI-2. Resumen Carril Derecho-Merlin
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De los resultados se concluye que los ensayos de regularidad superficial cumplen
con el IRI máximo admisible de 2.0. Para una mejor visualización, se presenta la
siguiente Gráfica 6-17:
Fuente: Propia
COMPACTACIÓN
Como se explicó en el capítulo III, el valor mínimo admisible promedio del tramo
deberá ser 98%, la toma de muestras testigo se realizará de acuerdo con norma MTC
E 509 y las densidades se determinaron por los métodos indicados en las normas
MTC E 509 - METODO ASTM D-5361. A continuación, se tienen las gráficas 18
y 19, donde se muestran los resultados del porcentaje de compactación obtenido a
través de una división de densidad de extracciones de diamantinas y densidad de
método Marshall. Dichos resultados, según lo indicado en la especificación en
promedio cumplen con lo establecido en la misma. Ver Anexo 22.
Gráfica 6-18. Regularidad Superficial en Carpeta Asfáltica – IRI
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Fuente: Propia
98.0
100.5100.5
98.2 98.2
100.7
99.7
98.1
99.5 99.4
98.2
97.3
99.2
98.2
99.0 99.1
98.5
97.2
98.3
97.597.2
98.298.1
96
97
98
99
100
101
% C
ON
PA
CTA
CIÓ
N
PROGRESIVA KM
PORCENTAJE DE COMPACTACIÓN
%COMP. OBRA %COMP. EG2017
Gráfica 6-19. Porcentaje de compactación de 15+600 Km hasta 20+000 Km
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Fuente: Propia
DEFLECTOMETRÍA
Como se menciona en el capítulo III, en toda carpeta asfáltica colocada se realiza
los controles de deflectometría a fin de contar con los registros de deflexiones
características de la carretera Dv Imperial Pampas y conocer la resistencia del
pavimento ante el paso de vehículos. La evaluación estructural se realizó con la
herramienta Viga Benkelman, los valores obtenidos deberán tener un valor máximo
admisible de 70E-2 (establecido para el proyecto en específico). A continuación, se
tiene la gráfica 20, donde se observa un comportamiento uniforme a lo largo del
tramo con un valor máximo de 62E-02 y un mínimo de 25E-02,siendo menores al
98.3
97.397.197.5
98.198.0
99.0
99.7
99.099.1
98.098.4
99.6
97.497.4
98.2
98.7
97.5
99.5
97.7
98.798.3
100.6100.2
99.199.2
97.8
98.298.1
98.498.2
96
97
98
99
100
101
20
+2
00
20
+4
00
20
+6
00
20
+8
00
21
+0
00
21
+2
00
21
+4
00
21
+6
00
21
+8
00
22
+0
00
22
+2
00
22
+4
00
22
+6
00
22
+8
00
23
+0
00
23
+2
00
23
+4
00
23
+6
00
23
+8
00
24
+0
00
24
+2
00
24
+4
00
24
+6
00
24
+8
00
25
+0
00
25
+2
00
25
+4
00
25
+6
00
25
+8
00
26
+0
00
26
+2
00
% C
ON
PA
CTA
CIÓ
N
PROGRESIVA KM
PORCENTAJE DE COMPACTACIÓN%COMP. OBRA %COMP. EG2013
Gráfica 6-20. Porcentaje de compactación de 20+200 Km hasta 26+200 Km
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máximo admisible, lo cual garantiza una capacidad resistente del sistema adecuado
para la vida de servicio de la carretera en mención.
Fuente: Propia
Gráfica 6-21. Deflectometría
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CAPÍTULO VII. CONCLUSIONES Y
CONSIDERACIONES FINALES
Este documento ha sido desarrollado con la finalidad de proporcionar un estudio
base que aborda la problemática del clima y la geografía semi ondulada a alturas
mayores a 3000 msnm durante la producción, colocado y post colocado de la mezcla
asfáltica en caliente. Dicho documento, propone lineamientos para la
pavimentación en altura logrando así el objetivo de la presente investigación.
El presente documento buscar ser tomado como referencia para iniciar el desarrollo
de un estándar para que todo proyecto que sea ejecutado en condiciones de
geografía abrupta, lluvias, heladas, granizadas, alta radiación ultra violeta y en
altura, condiciones similares al proyecto Dv. Imperial – Pampas, sea exitoso en
términos de vida útil.
Es así que a continuación se indican las propuestas como lineamientos para resolver
proyectos carreteros en altura que emplean mezclas asfálticas en caliente desde la
etapa de caracterización geotécnica de los agregados, seguida por la etapa de diseño
y elaboración de la mezcla asfáltica en caliente, así como también durante el
asfaltado y post asfaltado. Todo ello, en base a las consideraciones y experiencia
obtenida a través de ensayos Marshall para el control de diseño teórico como de
producción así como ensayos post colocación durante la permanencia en el proyecto
en mención.
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Página 128
Para fuentes de aprovisionamiento de materiales de origen coluvial existe la
probabilidad de que estos sufran variaciones en sus características, lo que
posteriormente repercute en el diseño teórico de la mezcla asfáltica en
caliente. Es así que en la presente investigación concluimos que es
elemental establecer un control de calidad periódico con ensayos tales como
granulometría, equivalente de arena, y principalmente peso específico para
verificar el porcentaje de absorción de los agregados que tenga mayor
incidencia en la mezcla asfáltica para desarrollar regularmente diseños
teóricos, en un primera aproximación cada 200 m3 de producción de
agregados hasta obtener valores constantes.
Tomando como experiencia lo desarrollado para el proyecto Desvío
Imperial - Pampas, se halló que los diseños teóricos desarrollados en la
Universidad Nacional de ingeniería y el laboratorio de obra reportaron
valores con distintos porcentajes de Cemento Asfaltico (C.A). A pesar de
pertenecer a la misma cantera explotada, los óptimos difieren
fundamentalmente debido a que la Cantera Mantacra, de donde se
extrajeron, verificó variaciones geotécnicas en el parámetro de absorción.
En la arena zarandeada se encuentra un valor de 1.13 % para el diseño
realizado en Lima, a diferencia del diseño realizado en la que la absorción
dio un valor 1.44 %.
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Para pavimentos que se encuentren a más de 3000 msnm es primordial
colocar carpetas mayores a 3” en una sola capa a fin de hacerle frente al
gradiente térmico que fluctúa entre -15°C a 20°C y que la compactación se
desarrolle mientras la mezcla asfáltica en caliente se encuentre dentro de un
rango de 120°C a 130°C.
Como experiencia en la presente investigación se identificó que para poder
pavimentar la temperatura del ambiente debe ser como mínimo 10°C y en
ascendente, problema que restringe el horario diario de producción y
colocación de la mezcla en altura. Se recomienda como primera
aproximación, y para condiciones ambientales similares asfaltar de 9:00 am
a 4:00 pm.
Al tener unas condiciones climáticas adversas, típicas de puna, y grandes
espesores a colocar en una sola capa; es indispensable promover un
pavimento con textura cerrada a fin de garantizar la durabilidad del mismo.
Dicha textura se logra principalmente a través de óptimos porcentajes de
compactación; motivo por el cual es esencial la implementación de rodillos
inteligentes.
Para la presente investigación se emplearon rodillos inteligentes
BOOMANG VARIO CONTROL, los cuales permiten aplicar energía de
compactación de amplitud alta y frecuencia baja y viceversa logrando así
optimizar la compactación de la masa asfáltica, alcanzando el grado de
compactación requerido en una solo etapa, reduciendo tiempos y
optimizando costos, sin ser necesario recurrir a métodos de intervención
física como la extracción de muestras.
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Sin embargo, se pudo comprobar que dicho procedimiento no debe aplicarse
en escenarios de pendientes y/o curvas sinuosas puesto que existe una mayor
dificultad para los equipos de compactación y no se alcanzan los grados de
compactación que se exigen por norma.
Los agregados con la gradación correcta para la elaboración de la mezcla
deberán ser protegidos de la intemperie. Es decir, los stocks de arena y
piedra deben estar adecuadamente cubiertos por lonas que no permitan que
los agregados absorban mayor humedad; dado que en altura las condiciones
climáticas suelen ser extremas, nos referimos a lluvias, heladas, granizadas
que acaban perjudicando la humedad de diseño del agregado, lo cual acarrea
sobretiempos de secado de agregados con incidencia en gastos de
combustible innecesarios posteriormente.
En zonas de altura, una carpeta asfáltica es sometida a una radiación de
intensidad de 4 a 5 veces mayor que la existente en la costa de nuestro país,
lo cual promueve aceleraciones en el proceso de envejecimiento y oxidación
de la carpeta. Es por ello que en el diseño de mezcla asfáltica en caliente
(MAC) es indispensable que el porcentaje de vacíos se encuentre en un
rango de 2% a 4% y deseable que tienda al menor de 2% en zonas por
encima de los 3000 msnm, promoviendo texturas cerradas anteriormente
mencionadas.
La mezcla debe incorporar un filler mineral que actué como espesante,
rellenador de vacíos y sustancialmente como inhibidor de los rayos ultra
violeta; específicamente la cal hidratada puesto que racionaliza y minimiza
la velocidad de volatilización de elementos importantes del ligante como los
asfaltenos, maltenos y aromáticos, cuya presencia en la mezcla asfáltica
incorpora a la misma capacidad de deformación visco elástica con impacto
en la durabilidad de la carpeta, lo cual no se obtiene con cemento portland
ni polvo en roca.
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Para preservar la durabilidad de mezclas asfálticas en caliente (MAC) es
importante facilitar diseños que incorporen mayores espesores de película
de cemento asfáltico.
Durante los ensayos Marshall para obtener el diseño óptimo teórico, es
importante que todos los equipos estén calibrados, así mismo tanto los
moldes para elaboración de briquetas como el martillo de compactación de
las mismas deben ser calentadas durante 10 a 15 min a 25°C
(aproximadamente) en equipo de baño maría para no disminuir la
temperatura de mezcla a ser ensayada y afectar resultados, principalmente
por las bajas temperaturas del ambiente.
Antes de pavimentar, se debe tener especial cuidado en el secado de la
superficie que se va a asfaltar. La imprimación asfáltica que es el puente de
adherencia entre la base granular y la carpeta asfáltica debe estar seca, de
no estarlo por razones climatológicas o algún otro agente externo se debe
emplear los dispositivos adecuados para realizar el secado, caso contrario
se producen problemas de adherencia ocasionando en un corto plazo que la
carpeta asfáltica se corrugue.
Para geografías en sierra, que en general son sinuosas y con pendientes, no
se recomienda pavimentar en subida, debido que al detenerse la
pavimentadora se genera un desnivel en el pavimento asfaltado,
ocasionando que el confort termine siendo afectado.
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En base a la experiencia en el proyecto rehabilitación y mejoramiento de la
carretera Desvío Imperial – Pampas se concluye que es primordial realizar
un control exhaustivo de variación de la temperatura en función al avance
de la colocación de la carpeta asfáltica para definir intervalos de temperatura
de ingreso de equipos de compactación así como también implementar
formatos o procedimientos para el control de temperatura desde que la
mezcla sale de planta hasta que termina de ser compactada a fin de
establecer un ritmo de trabajo.
Del análisis de los controles realizados a lo largo de la primera y segunda
campaña por día de producción de mezcla asfáltica, se presentaron los
resultados de producción en parámetros Marshall, lo cual permite evaluar el
cumplimiento de la especificación y complementariamente la variabilidad
del parámetro para las producciones medidas en la campaña.
Es así que el porcentaje de cemento asfaltico ha mostrado un
comportamiento constante dentro de un rango de +/- 0.3% con dos picos
opuestos que principalmente es producto de que el material ha tenido un
mayor porcentaje absorción o viceversa. Por otro lado, se ha obtenido
porcentajes de vacíos con tendencia menor a 2%, lo cual es deseable para la
zona en la que radica el proyecto en estudio.
Sin embargo, durante la segunda campaña se ha registrado dos días
producción con comportamiento atípico de 1.3 y 1.15, es decir existe una
desviación de 1.29 comparado con el comportamiento que fluctúa entre 2.4
y 2.6. Dicha situación, también repercute en los parámetros de vacíos de
agregado mineral (VMA), flujo y estabilidad, lo cual probablemente se debe
a la variación de material fino (Arena zarandeada) y por ende en el peso
específico que forma parte del cálculo de los parámetros Marshall
mencionados, los cuales muestran un comportamiento similar al porcentaje
de vacíos.
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Con lo mencionado se concluye que dicha situación aporta a la obtención
de un menor índice de rigidez, lo cual es deseable para los climas fríos
puesto que dichas zonas ya aportan rigidez.
Por otro lado, con lo detallado anteriormente, podemos concluir que nos
encontramos frente a una carpeta asfáltica con un bajo contenido de vacíos,
estabilidad satisfactoria e importante contenido de asfalto, lo cual ha
permitido garantizar que la Mezcla Asfáltica en Caliente (MAC) diseñada,
producida y colocada en el proyecto con condiciones climáticas extremas,
cumpla con las especificaciones y asegure de forma satisfactoria adecuadas
propiedades mecánicas a lo largo de la vida útil del proyecto.
Para los controles de la colocación y post colocación se evaluaron los
parámetros técnicos de calidad referidos a la condición estructural,
funcional y superficial; los cuales se encontraron dentro de lo previsto,
otorgando confort, durabilidad y regularidad a la carretera; en otras
palabras, una mejor experiencia de viaje a los usuarios del proyecto.
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IX CONGRESO NACIONAL DEL ASFALTO. (2006). Libro de
ponencias. Asociación Peruana de Caminos. Lima.
I CONGRESO NACIONAL DE VIALIDAD. (2007). Ponencias.
Asociación peruana de caminos. Lima.
ANEXOS
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ANEXO 1. Ensayos requeridos para los agregados gruesos
Fuente: Manual de Carreteras EG-2013
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ANEXO 2. Ensayos requeridos para los agregados finos
Fuente: Manual de Carreteras EG-2013
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ANEXO 3. Gradación para la mezcla asfáltica en caliente
Fuente: Manual de Carreteras EG-2013
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ANEXO 4. Selección del tipo de cemento asfáltico según características climáticas
de la región
Fuente: Manual de Carreteras EG-2013
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ANEXO 5. Especificaciones del Cemento Asfáltico clasificado por Penetración
Fuente: Manual de Carreteras EG-2013
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ANEXO 6. Requerimientos para la cal hidratada según AASHTO
Fuente: AASHTO M - 303
Fuente: AASHTO T - 219
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ANEXO 7. Cuadro resumen de los Ensayos realizados al agregado fino chancado
Fuente: Cosapi
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ANEXO 8. Cuadro Resumen de los ensayos realizados al agregado fino zarandeado
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Fuente: Cosapi
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ANEXO 9. Cuadro Resumen de los ensayos realizados al agregado grueso de 1/2”
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ANEXO 10. Cuadro Resumen de los ensayos realizados al agregado grueso de 3/4”
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Fuente: Cosapi
ANEXO 11. Cuadro Resumen de los ensayos realizados a la mezcla de los agregados finos
Fuente: Cosapi
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ANEXO 12. Cuadro Resumen de los ensayos realizados a la mezcla de los agregados gruesos
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Fuente: Cosapi
ANEXO 13. Cuadro Resumen de los ensayos realizados a la Cal Hidratada
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Fuente: Cosapi
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ANEXO 14. Informe de ensayo del asfalto sólido 85/100 PEN
Fuente: PetroPerú
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ANEXO 15. Carta de Viscosidad 85/100 PEN
Fuente: PetroPerú
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ANEXO 16. Certificados de Calidad del Aditivo Mejorador de Adherencia –
Morlife 2200
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ANEXO 17. Gráficos del Ensayo Marshall para el diseño teórico en la Obra Dv.
Imperial - Pampas
0
% ASFALTO P.U
grs/cc
5.5 2.318
6.0 2.333
6.5 2.346
7.0 2.354
7.5 2.356
PESO UNITARIO 2.348
(gr/cc)
GRÁFICOS DEL ENSAYO MARSHALL
%CEMENTO ASFALTICO
6.6y = -0.0032x3 + 0.0539x2 - 0.2745x + 2.7286
R² = 0.9997
2.280
2.300
2.320
2.340
2.360
2.380
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
PES
O U
NIT
AR
IO (
gr/
cc)
%CEMENTO ASFÁLTICO
PESO UNITARIO (grs/cc) vs %CEMENTO ASFÁLTICO
0
ASFALTO VACÌOS
(%) (%)
5.5 5.8
6.0 4.5
6.5 3.2
7.0 2.1
7.5 1.3
%PORCENTAJE DE VACÌOS
3.0y = 0.2041x3 - 3.6341x2 + 18.951x - 22.49
R² = 1
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5
% V
AC
ÍOS
% CEMENTO ASFÁLTICO
%CEMENTO ASFÁLTICO vs %VACÍOS
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0
ASFALTO FLUJO
(%) (mm)
5.5 3.2
6.0 3.2
6.5 3.5
7.0 3.7
7.5 4.1
%FLUJO
3.5
y = -0.1711x3 + 3.0662x2 - 17.647x + 35.481R2 = 0.8976
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
FL
UJO
(m
m)
%CEMENTO ASFÁLTICO
% CEMENTO ASFÁLTICO vs FLUJO
0
ASFALTO ESTABILIDAD
(%) (kgs)
5.5 1092.8
6.0 1082.1
6.5 1126.6
7.0 1139.9
7.5 1142.2
1133
ESTABILIDAD (kgs)
800
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8
ES
TA
BIL
IDA
D (
kg
s)
% CEMENTO ASFÁLTICO
CEMENTO ASFÁLTICO vs ESTABILIDAD
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0
ASFALTO INDICE DE RIGIDEZ
(%) (kgs/cm)
5.5 3457.8
6.0 3332.2
6.5 3221.0
7.0 3115.1
7.5 2798.6
0
ASFALTO VMA
(%) (%)
5.5 17.2
6.0 17.1
6.5 17.1
7.0 17.3
7.5 17.6
0
ASFALTO VFA
(%) (%)
5.5 66.4
6.0 73.8
6.5 81.2
7.0 87.7
7.5 92.4
82.5
3220
%VMA
17.1
%VFA
INDICE DE RIGIDEZ (kgs/cm)
y = -149.97x3 + 2816.9x2 - 17790x + 41049R² = 0.9976
1900
2100
2300
2500
2700
2900
3100
3300
3500
3700
3900
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
ÍND
ICE D
E R
IGID
EZ
% CEMENTO ASFÁLTICO
% CEMENTO ASFÁLTICO vs INDICE DE RIGIDEZ
y = 0.2992x2 - 3.6853x + 28.421R² = 0.9831
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
% V
MA
% CEMENTO ASFÁLTICO
% CEMENTO ASFÁLTICO vs VMA
y = 0.2279x4 - 7.173x3 + 80.015x2 - 367.12x + 650.02R² = 1
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
%V
FA
% CEMENTO ASFÁLTICO
% CEMENTO ASFÁLTICO vs VFA
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Fuente: Cosapi
0
ASFALTO VFA
(%) (%)
5.5 66.4
6.0 73.8
6.5 81.2
7.0 87.7
7.5 92.4
82.5
%VFA
y = 0.2279x4 - 7.173x3 + 80.015x2 - 367.12x + 650.02R² = 1
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
%V
FA
% CEMENTO ASFÁLTICO
% CEMENTO ASFÁLTICO vs VFA
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ANEXO 18. Resultados de Ensayos Marshall – Diseño Teórico del Laboratorio de
la UNI
Fuente: Propia
N° BRIQUETA 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
% C.A. EN PESO DE LA MEZCLA 5.0 5 5 5,5 5,5 5,5 6 6 6 6,5 6,5 6,5 7 7 7
%G.GRUESO < 1" EN PESSO DE LA MEZCLA 37 37 37 36,9 36,9 36,9 36,7 36,7 36,7 36,5 36,5 36,5 36,3 36,3 36,3
% ARENA GRUESA EN PESO DE LA MEZCLA 57 57 57 56.7 56.7 56.7 56.4 56.4 56.4 56.1 56.1 56.1 55.8 55.8 55.8
%AG. FILLER (minimo 65% pasa N 200) EN PESO DE LA
MEZCLA0,95 0,95 0,95 0,945 0,945 0,945 0,94 0,94 0,94 0,935 0,935 0,935 0,93 0,93 0,93
PESO ESPECIFICO DEL C.A. APARENTE 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO GRUESO-BULK (MENOR 1")2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644 2,644
PESO ESPECIFICO DE ARENA GRUESA - BULK 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621 2,621
PESO ESPECIFICO DEL FILLER - APARENTE 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751 2,751
ALTURA PROMEDIO DE LA BRIQUETA (cm) 5,7 5,6 5,75 5,65 5,4 5,7 5,6 5,8 5,7 5,4 5 5,5 5,7 5,53 5,7
PESO DE LA BRIQUETA EN AIRE (g) 1085 1082 1078 1076 1069 1112 1084 1087 1090 1060 971,9 1080 1083 1057 1075
PESO DE LA BRIQUETA SSS EN AIRE (g) 1086 1084 1081 1077 1069 1113 1084 1088 1091 1061 972,6 1081 1083 1058 1075
PESO DE LA BRIQUETA SSS EN AGUA (g) 632,5 629 621,6 620,4 618,5 647 627,5 621,8 636 611 558 621 609,9 606,9 613,8
VOLUMEN DE BRIQUETA (g) 453,5 454,9 458,9 456,7 450,9 466 456,6 465,7 455,3 449,6 414,6 459,6 472,9 451 461,2
PESO ESPECIFICO BULK DE LA BRIQUETA (g/cm3)2,392 2,378 2,349 2,355 2,37 2,387 2,373 2,334 2,394 2,357 2,344 2,35 2,289 2,345 2,33
PESO ESPECIFICO BULK PROMEDIO DE LA BRIQUETA
(g/cm3)
PESO ESPECIFICO MAXIMO - ASTM D2041 (RICE) 2,499 2,499 2,499 2,477 2,477 2,477 2,458 2,458 2,458 2,45 2,45 2,45 2,442 2,442 2,442
%VACIOS (VMT) 4,3 4,8 6 4,9 4,3 3,6 3,5 5 2,6 3,8 4,3 4,1 6,3 4 4,6
%VACIOS (VMT) PROMEDIO
PESO ESPECIFICO APARENTE DEL AGREGADO TOTAL 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656 2,656
V.M.A (%) 14,5 15 16 16,2 15,6 15 16 17,4 15,2 17 17,5 17,3 19,8 17,9 18,4
V.M.A. PROMEDIO
& DE VACIOS LLENADOS CON C.A (VFA) 70,4 67,8 62,6 69,6 72,4 75,8 78,4 70,9 83 77,7 75,3 76,3 68,4 77,7 75
& DE VACIOS LLENADOS CON C.A PROMEDIO(VFA)
PESO ESPECIFICO EFECTIVO DEL AGREGADO TOTAL 2,712 2,712 2,712 2,711 2,711 2,711 2,711 2,711 2,711 2,726 2,726 2,726 2,74 2,74 2,74
ASFALTO ABSORVIDO PARA EL AGREGADO TOTAL0,77 0,77 0,77 0,76 0,76 0,76 0,76 0,76 0,76 0,96 0,96 0,96 1,15 1,15 1,15
%ASFALTO EFECTIVO 4,02 4,02 4,02 4,48 4,48 4,48 4,92 4,92 4,92 5,18 5,18 5,18 5,44 5,44 5,44
FLUJO (mm) 2,9 2,5 2,6 2,6 2,7 2,8 2,8 2,5 3 2,9 2,9 3 2,8 3,8 3,4
FLUJO PROMEDIO (mm)
ESTABILIDAD (lectura de carga) 251 312 321 265 308 369 305 315 321 317 215 300 114 265 208
ESTABILIDAD SIN CORREGIR (Kg) 852 1055 1085 898 1042 1246 1032 1065 1085 1072 732 1015 394 898 708
FACTOR ESTABILIDAD 0,93 0,95 0,95 0,95 0,96 0,93 0,93 0,95 0,96 0,96 0,95 0,92 0,95 0,97 1,01
ESTABILIDAD CORREGIDA (kg) 792 1003 1031 854 990 1159 960 1012 1042 1029 695 934 375 872 715
ESTABILIDAD CORREGIDA PROMEDIO (kg)
1 2 3 4 5
5,04 4,29 3,70 4,07 4,95
2,373 2,371 2,367 2,350 2,321
66,9 72,6 77,4 76,4 73,7
15,2 15,6 16,2 17,3 18,7
942 1001 1005 886 654
2,67 2,70 2,77 2,93 3,33
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 163
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 164
ANEXO 19. Resultados de Ensayos Marshall en Laboratorio MAC en Obra – Primera Campaña de Producción
Fuente: COSAPI
RESUMEN ESTADISTICO DE MEZCLA ASFALTICA EN PLANTA - CAPA DE RODADURA
MEZCLA ASFALTICA EN PLANTA - CAPA DE RODADURA DISEÑO CONCRETO ASFALTICO TIPO: PEN 85/100 ASTM D 3515
PROGRESIVA Análisis Granulométrico - % que Pasa TamizPROM.
% DENS. DENS.
KM KM 3/4" 1/2" 3/8" No 4 N° 8 N
o 10 N
o 40 N° 50 N
o 80 N
o 200 C.A RICE BRIQ.
100,0 90,4 81,6 60,7 40,2 36,3 13,9 10,8 8,0 5,4 6,47
100,0 91,6 82,2 61,5 42,1 38,2 14,1 11,2 8,7 6,1 6,72
100,0 91,9 83,8 62,7 43,9 40,0 14,4 11,4 8,6 6,0 6,70 2,355 3,4 16,9 3,67 1150 -- -- 3139
100,0 91,9 80,2 59,6 41,7 38,0 13,4 10,8 8,4 6,2 6,54 2,355 3,4 16,8 3,58 1109 -- -- 3097
100,0 91,6 82,4 60,9 41,4 37,8 13,7 11,0 8,5 6,1 6,75 2,362 2,9 16,5 3,67 1155 96,6 7,8 3153
100,0 89,6 78,6 59,1 40,3 36,9 14,0 11,3 8,8 6,5 6,50 2,365 2,8 16,6 3,67 1138 3107
100,0 92,1 83,3 60,6 40,1 36,3 13,2 10,6 8,2 5,9 6,86 2,383 2,1 16,1 3,83 1164 -- -- 3040
100,0 92,6 82,2 59,2 39,3 35,7 13,0 10,4 8,1 5,8 6,66 2,382 2,1 16,0 3,83 1115 -- -- 2919
100,0 93,5 84,6 61,8 41,7 38,1 13,4 10,6 8,2 6,0 6,68 2,382 2,3 16,0 3,67 1120 -- -- 3052
100,0 90,8 80,7 60,5 40,1 36,2 12,5 10,2 8,0 5,8 6,69 2,382 2,3 16,0 3,67 1101 -- -- 3000
100,0 91,3 81,5 57,1 38,9 35,2 12,9 10,4 8,1 5,8 6,43 2,376 2,5 16,0 3,75 1144 92,8 6,4 3052
100,0 90,9 81,8 60,7 41,3 37,0 13,1 10,3 7,9 5,5 6,67 2,377 2,4 16,2 3,67 1107 -- -- 3022
100,0 90,0 78,7 57,9 40,1 36,2 13,0 10,3 7,9 5,6 6,41 2,378 2,5 15,9 3,58 1129 -- -- 3151
100,0 93,0 83,1 61,1 41,5 37,3 13,0 10,2 7,8 5,5 6,69 2,378 2,5 16,1 3,67 1101 -- -- 3006
100,0 93,7 79,9 59,0 39,6 35,7 12,3 9,7 7,5 5,4 6,52 2,373 2,6 16,2 3,75 1092 -- -- 2912
100,0 92,9 82,0 59,0 39,8 35,9 12,6 10,1 7,8 5,7 6,60 2,376 2,5 16,1 3,75 1058 -- -- 2822
100,0 92,3 82,5 60,7 41,5 37,3 13,0 10,1 7,7 5,6 6,59 2,377 2,4 16,1 3,75 1139 -- -- 3047
100,0 92,1 82,1 59,2 40,0 36,1 12,6 9,9 7,8 5,5 6,65 2,377 2,4 16,1 3,67 1142 -- -- 3120
100,0 92,8 86,1 62,7 42,9 39,1 13,9 11,1 8,5 6,2 6,68 2,378 2,3 16,1 3,67 1052 -- -- 2869
100,0 92,3 83,3 60,9 42,6 38,6 13,8 10,9 8,1 5,7 6,69 2,379 2,3 16,1 3,67 1081 -- -- 2952
100,0 90,5 83,6 60,1 40,6 36,8 13,1 10,3 7,9 5,7 6,60 2,378 2,5 16,1 3,67 1106 92,7 6,7 3016
100,0 91,8 82,9 60,6 42,4 37,6 13,6 10,4 7,9 5,5 6,66 2,378 2,5 16,1 3,67 1120 -- -- 3060
100,0 90,9 81,1 58,7 39,9 36,4 13,0 10,3 7,9 5,8 6,71 2,377 2,5 16,2 3,67 1092 -- -- 2973
100,0 91,2 81,3 59,1 40,3 38,2 13,7 10,7 8,2 5,8 6,69 2,377 2,5 16,2 3,67 1154 -- -- 3149
100,0 93,2 84,4 62,6 42,2 38,2 14,0 11,3 9,0 6,9 6,73 2,376 2,5 16,2 3,75 1129 -- -- 3011
100,0 91,5 81,4 59,8 40,1 36,4 12,7 10,0 7,7 5,5 6,65 2,376 2,5 16,2 3,75 1096 -- -- 2924
100,0 92,1 83,2 60,4 40,5 36,5 13,1 10,5 8,2 6,0 6,54 2,377 2,5 16,0 3,67 1121 93,3 7,0 3060
100,0 93,9 85,1 59,9 39,5 35,6 12,6 10,1 7,9 6,1 6,56 2,377 2,5 16,0 3,67 1096 -- -- 2986
n 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 14 14 27 14 27 27 27 27 5 5 27
S 2.800,00 2.572,40 2.303,60 1.686,10 1.144,50 1.037,60 371,60 294,90 227,30 163,60 185,64 92,820 33,935 64,096 33,221 69,5 437,9 99,7 30.061,0 94,8 7,8 81503
ESPECIFICACIÓN (*) 100,00 90 - 100 - 44 - 74 28 - 58 - - 5 - 21 - 2 - 10 - - 2 - 4 >14% 2 - 4 >815 >70% >5 1700 - 4000
Xp 100,00 91,87 82,27 60,22 40,88 37,06 13,27 10,53 8,12 5,84 6,63 6,63 2,424 2,374 2,373 2,6 16,2 3,7 1113 94,0 7,1 3019
MIN 100,00 89,60 78,60 57,10 38,90 35,20 12,30 9,70 7,50 5,40 6,41 2,346 2,345 2,1 15,9 3,6 1.050,0 92,7 6,4 2822
MAX 100,00 93,90 86,10 62,70 43,90 40,00 14,40 11,40 9,00 6,90 6,86 2,439 2,383 3,8 17,1 3,8 1164 97 8 3153
DESV. ESTÁNDAR 0,00 1,10 1,76 1,37 1,23 1,18 0,56 0,46 0,36 0,35 0,10 0,03 0,01 0,39 0,30 0,06 30,87 1,66 0,64 92,32
VARIANZA 0,00 1,22 3,11 1,87 1,52 1,39 0,31 0,21 0,13 0,12 0,01 0,00 0,00 0,15 0,09 0,00 953,09 2,75 0,41 8.522,47
COEF. DE VARIACIÓN 0,00 1,20 2,14 2,27 3,01 3,18 4,21 4,35 4,47 5,94 1,56 1,35 0,39 15,11 1,84 1,61 2,77 1,76 8,95 3,06
12 26-08-15 11+100 09+720 IZQ.Capa
Rodadura6,70 2,439 2,377
11 25-08-15 11+200 10+015 DER.Capa
Rodadura6,63 2,438 2,378
13 27-08-15 10+015 08+620 DER.Capa
Rodadura6,69 2,438 2,376
10 24-08-15 14+525 15+403 DER.Capa
Rodadura6,69 2,435 2,379
9 22-08-15 14+200 15+370
2,345
6 17-08-15 2,377
3 14-08-15Capa
Rodadura6,63 2,434 2,364
Capa
Rodadura
11+375 11+570 DER.
11+610 12+815
8 19-08-15 12+815 14+200
IZQ.
6,76
6,69 2,348 2,382
6,55 2,436
6,55 2,437IZQ.
IZQ.Capa
Rodadura6,62 2,435 2,377
IZQ.Capa
Rodadura6,56 2,346 2,375
6,62 2,439
2,377
2,434 2,383
2,355
2,378
FECHA%
C.A.CARRIL TIPO
EST./FL
UJO.
(Kg/cm)
ESTAB
. RET.
FLUJO
(mm)
Nº
DE
PROD
%
V.M.A
PROM.
DENS.
BRIQ.
ESTABI
L. (Kg)
INDICE
COMP.
%
VACIO
S
14 28-08-15Capa
Rodadura
2 12-08-15Capa
Rodadura
4 15-08-15Capa
Rodadura
Capa
Rodadura11+570 12+420 DER.
09+720
5 16-08-15
11+100 11+350 IZQ.
11+350 11+610 IZQ.
08+945
7 18-08-15 12+420 13+325 DER.Capa
Rodadura6,55 2,439
28647,811+200 11+375 DER.1Capa
Rodadura10-08-15 94,817,1 3,67 10503,82,3452,4376,60
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 165
ANEXO 20. Resultados de Ensayos Marshall en Laboratorio MAC en Obra – Segunda Campaña de Producción
RESUMEN ESTADISTICO DE MEZCLA ASFALTICA EN PLANTA - CAPA DE RODADURA
MEZCLA ASFALTICA EN PLANTA - CAPA DE RODADURA DISEÑO CONCRETO ASFALTICO TIPO: PEN 85/100 ASTM D 3515
PROGRESIVA Análisis Granulométrico - % que Pasa TamizPROM.% DENS. DENS.
KM KM 3/4" 1/2" 3/8" No 4 N° 8 N
o 10 N
o 40 N° 50 N
o 80 N
o 200 C.A RICE BRIQ.
100,0 91,2 79,3 56,7 37,8 34,2 12,6 10,3 8,1 6,0 6,47 2,376 2,5 16,0 3,67 1131 -- -- 3085
100,0 90,3 80,5 59,9 38,3 34,5 13,0 10,4 8,0 6,1 6,63 2,376 2,6 16,2 3,67 1078 -- -- 2941
100,0 91,9 82,0 59,4 39,0 35,3 12,7 10,2 7,9 5,9 6,61 2,376 2,5 16,1 3,67 1044 -- -- 2847
100,0 92,2 82,4 60,2 39,4 36,8 12,9 10,2 7,7 5,7 6,64 2,373 2,7 16,3 3,67 1050 -- -- 2863
100,0 93,0 84,4 62,2 40,9 36,5 12,8 10,3 8,2 6,0 6,67 2,375 2,6 16,2 3,75 1050 90,4 6,1 2799
100,0 91,7 80,7 58,0 38,7 35,0 12,5 10,1 7,9 6,1 6,59 2,375 2,6 16,2 3,67 1057 -- -- 2884
100,0 91,1 81,4 58,0 39,4 35,8 13,4 10,9 8,5 6,2 6,55 2,379 2,5 16,0 3,58 985 -- -- 2755
100,0 92,1 83,3 61,8 40,9 37,0 13,4 10,8 8,4 6,0 6,74 2,384 2,3 16,0 3,83 1053 -- -- 2744
100,0 91,3 82,1 58,6 40,3 36,5 13,2 10,6 8,3 6,2 6,62 2,377 2,5 16,1 3,75 1040 -- -- 2773
100,0 92,2 83,3 59,9 40,9 37,1 13,3 10,5 8,0 6,0 6,58 2,379 2,4 16,0 3,67 1092 -- -- 2979
100,0 93,5 85,5 60,5 40,5 36,6 12,8 10,1 7,8 5,8 6,65 2,376 2,6 16,2 3,75 1027 91,4 6,1 2746
100,0 93,3 84,4 59,4 39,9 36,2 13,3 10,7 8,3 6,1 6,63 2,381 2,3 16,0 3,67 1043 -- -- 2845
100,0 94,2 86,8 61,5 41,4 37,5 13,3 10,5 8,2 5,9 6,50 2,375 2,6 16,0 3,92 1108 -- -- 2831
100,0 92,9 83,8 60,1 41,3 37,6 13,6 10,7 8,2 6,1 6,62 2,375 2,6 16,2 3,83 1056 -- -- 2753
100,0 94,7 85,7 61,7 41,5 37,6 13,5 10,7 8,5 6,2 6,63 2,376 2,5 16,1 3,67 1040 91,7 6,4 2843
100,0 92,8 83,6 59,7 40,8 37,0 13,1 10,3 8,1 6,0 6,58 2,376 2,5 16,1 3,67 1076 -- -- 2940
100,0 90,8 80,9 56,8 40,2 36,2 12,8 10,3 8,0 5,9 6,51 2,381 2,5 15,9 3,75 1155 -- -- 3080
100,0 93,0 83,1 60,4 40,6 36,6 13,2 10,5 8,2 6,1 6,40 2,383 2,5 15,7 3,75 1123 -- -- 2994
100,0 91,4 83,8 59,5 40,8 36,9 13,2 10,6 8,3 6,2 6,62 2,379 2,5 16,0 3,67 1112 93,6 6,3 3036
100,0 93,4 83,2 58,9 40,2 36,6 13,2 10,6 8,3 6,3 6,47 2,378 2,5 15,9 3,58 1122 -- -- 3132
100,0 91,1 80,3 59,1 39,3 35,4 12,2 9,8 7,8 6,3 6,69 2,376 2,6 16,3 3,67 1073 -- -- 2928
100,0 92,2 83,1 59,2 40,6 36,5 13,3 10,7 8,4 6,3 6,60 2,374 2,6 16,2 3,67 1077 -- -- 2937
100,0 93,2 84,1 57,8 39,9 36,4 13,5 10,8 8,4 6,2 6,51 2,380 2,4 15,9 3,75 1047 -- -- 2792
100,0 94,2 84,7 60,5 41,6 37,8 13,9 11,1 8,6 6,3 6,60 2,381 2,3 16,0 3,75 1063 -- -- 2835
100,0 92,5 83,9 61,0 41,4 37,4 13,4 10,7 8,3 6,0 6,60 2,383 2,3 15,9 3,75 1138 91,2 6,5 3035
100,0 91,5 82,1 59,1 40,3 36,4 13,1 10,5 8,0 5,9 6,55 2,382 2,3 15,9 3,75 1118 -- -- 2981
100,0 94,5 86,1 61,9 42,5 38,3 14,1 11,2 8,7 6,1 6,60 2,381 2,4 15,9 3,75 1095 -- -- 2919
100,0 93,2 82,2 58,7 41,1 37,1 13,1 10,5 8,2 5,7 6,69 2,381 2,4 16,0 3,75 1123 -- -- 2994
n 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 16 16 30 16 30 30 30 30 5 5 30
S 3.000,00 2.772,30 2.491,60 1.790,30 1.209,10 1.094,80 393,70 314,90 245,20 181,50 197,69 105,415 39,016 71,326 38,032 75,2 482,0 111,2 32.350,0 0,0 0,0 87358
ESPECIFICACIÓN (*) 100,00 90 - 100 - 44 - 74 28 - 58 - - 5 - 21 - 2 - 10 - - 2 - 4 >14% 2 - 4 >815 >70% >5 1700 - 4000
Xp 100,00 92,41 83,05 59,68 40,30 36,49 13,12 10,50 8,17 6,05 6,59 6,59 2,439 2,378 2,377 2,5 16,1 3,7 1078 91,7 6,3 2912
MIN 100,00 90,30 79,30 56,70 37,80 34,20 12,00 9,60 7,60 5,70 6,40 2,435 2,363 2,3 15,7 3,5 985,0 90,4 6,1 2744
MAX 100,00 94,70 86,80 62,20 42,50 38,30 14,10 11,20 8,70 6,30 6,74 2,443 2,384 3,0 16,6 3,9 1155 94 7 3132
DESV. ESTÁNDAR 0,00 1,17 1,79 1,42 1,08 0,99 0,45 0,34 0,27 0,17 0,07 0,00 0,00 0,15 0,17 0,08 39,98 1,19 0,18 113,87
VARIANZA 0,00 1,38 3,19 2,02 1,17 0,98 0,20 0,12 0,07 0,03 0,01 0,00 0,00 0,02 0,03 0,01 1.598,78 1,41 0,03 12.965,44
COEF. DE VARIACIÓN 0,00 1,27 2,15 2,38 2,68 2,71 3,41 3,28 3,24 2,77 1,11 0,07 0,17 5,83 1,06 2,18 3,71 1,29 2,85 3,91
ACEPTABILIDAD A C EP T . A C EP T . A C EP T . A C EP T . A C EP T . A C EP T . A C EP T . A C EP T . - - A C EP T . C UM P LE A C EP T . C UM P LE C UM P LE C UM P LE A C EP T .
30 15-09-15 00+970 00+000 IZQ.Capa
Rodadura6,58 2,439 2,383
22 07-09-15 05+545 04+095 DER.Capa
Rodadura6,56 2,439
08+945 07+580 IZQ.16Capa
Rodadura29-08-15 2,4386,55
6,63 2,438
6,60 2,438
% VACIOS
31 16-09-15Capa
Rodadura
17 31-08-15Capa
Rodadura
19 02-09-15Capa
Rodadura
Capa
Rodadura05+920 04+560 IZQ.
00+665
20 03-09-15
08+620 07+120 DER.
07+580 06+795 IZQ.
00+000 2,381
2,440 2,382
2,375
2,375
FECHA % C.A.CARRIL TIPOEST./FLUJO.
(Kg/cm)
ESTAB.
RET.
FLUJO
(mm)
Nº DE
PRODU
C
%
V.M.A
PROM.
DENS.
BRIQ.
ESTABIL.
(Kg)
INDICE
COMP.
IZQ.
6,65
2,378
6,64 2,438
6,65 2,439DER.
DER.Capa
Rodadura6,54 2,438 2,375
DER.Capa
Rodadura6,46 2,443 2,382
6,546,08,310,713,337,140,860,6
25 10-09-15 04+020 02+345
24 09-09-15 04+095 04+020
2,376
21 04-09-15 2,379
18 01-09-15Capa
Rodadura6,63 2,439 2,375
Capa
Rodadura
07+120 05+545 DER.
06+795 05+920
23 08-09-15 04+560 03+210 IZQ.Capa
Rodadura6,61 2,438 2,376
26 11-09-15 03+210 02+250 IZQ.Capa
Rodadura6,55 2,439 2,379
29 14-09-15 02+185 00+665 DER.Capa
Rodadura6,56 2,438 2,381
27 12-09-15 02+345 02+185 DER.Capa
Rodadura6,60 2,435 2,363100,0 92,1 59,2 38,883,0 34,9 12,0 9,6 7,6 5,9 6,60 2,363
28 13-09-15 02+250 00+970 IZQ.Capa
Rodadura6,65 2,437 2,375
100,0 2,375 2,6 16,1 3,67 1125 3071-- --
3,0 16,6 3,50 1049 -- -- 2996
81,990,8
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 166
ANEXO 21. Resultados del Ensayo del Péndulo Inglés
Fuente: Cosapi
Fuente: Cosapi
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 167
ANEXO 22. Controles de Compactación
Fuente: Cosapi
FECHA DE ENSAYO 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016 27/11/2016
REGISTRO 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
CAPA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA
PROGRESIVA ( Km.) 17+800 18+000 18+200 18+400 18+600 18+800 19+000 19+200 19+400 19+600 19+800
Carril (Lado) C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ IZQ./ DER. C.DER./L.DER. C.IZQ./ L.IZQ.. C.DER./ L.IZQ. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.IZQ./ L.DER. C.DER./L.DER C.IZQ./L.IZQ.
Altura promedio de la probeta (cm.) 9,18 9,00 9,15 9,50 10,10 9,53 9,45 9,50 8,98 9,00 8,96
Peso de la probeta al aire (gr.) 1776,7 1784,8 1817,9 1881,9 1998,3 1898,4 1846,6 1880,3 1728,9 1725,4 1757,0
Peso de la probeta saturada a 12 min. (gr.) 1777,5 1785,6 1818,6 1882,8 1998,9 1899,2 1847,6 1881,0 1730,0 1726,6 1757,9
Peso de la probeta en el agua (gr.) 1009,7 1029,4 1040,2 1083,9 1149,7 1089,2 1050,0 1075,9 983,3 979,5 1004,7
Volumen de la probeta (c.c.) 767,8 756,2 778,4 798,9 849,2 810,0 797,6 805,1 746,7 747,1 753,2
Peso específico bulk de la probeta 2,314 2,360 2,335 2,356 2,353 2,344 2,315 2,335 2,315 2,309 2,333
Peso específico (MARSHALL) 2,379 2,380 2,378 2,381 2,375 2,381 2,381 2,375 2,375 2,375 2,375
% de compactación 97,3 99,2 98,2 99,0 99,1 98,5 97,2 98,3 97,5 97,2 98,2
Peso específico Máximo (RICE) 2,442 2,444 2,436 2,438 2,438 2,438 2,438 2,438 2,438 2,439 2,438
% de vacíos 5,2 3,4 4,2 3,4 3,5 3,9 5,1 4,2 5,1 5,3 4,3
Adherencia (Buena, Regular, Mala) Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena
CONTROL DE COMPACTACION EN CAPA DE RODADURA NORMAS TÉCNICAS: MTC E 509 - METODO ASTM D-5361
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 168
Fuente: Cosapi
Fuente: Cosapi
FECHA DE ENSAYO 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016
REGISTRO 34 35 36 37 38 39 40 41 42
CAPA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA
PROGRESIVA ( Km.) 22+200 22+400 22+600 22+800 23+000 23+200 23+400 23+600 23+800
Carril (Lado) C.IZQ./ L.IZQ. C.DER./ L.IZQ. C.DER./ L.DER. C.IZQ./L.IZQ. C.IZQ./ L.DER. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.DER./ L.IZQ. C.DER./ L.DER.
Altura promedio de la probeta (cm.) 10,00 10,38 9,28 9,78 9,05 9,38 9,80 9,00 9,23
Peso de la probeta al aire (gr.) 1999,3 2074,9 1858,0 1938,7 1733,3 1857,3 1950,0 1726,0 1852,2
Peso de la probeta saturada a 12 min. (gr.) 2000,6 2076,4 1858,7 1939,4 1734,7 1857,8 1950,6 1727,3 1852,7
Peso de la probeta en el agua (gr.) 1143,3 1190,6 1074,7 1103,1 987,0 1063,1 1120,9 983,0 1070,0
Volumen de la probeta (c.c.) 857,3 885,8 784,0 836,3 747,7 794,7 829,7 744,3 782,7
Peso específico bulk de la probeta 2,332 2,342 2,370 2,318 2,318 2,337 2,350 2,319 2,366
Peso específico (MARSHALL) 2,380 2,380 2,379 2,380 2,380 2,379 2,380 2,379 2,379
% de compactación 98,0 98,4 99,6 97,4 97,4 98,2 98,7 97,5 99,5
Peso específico Máximo (RICE) 2,440 2,445 2,444 2,443 2,443 2,444 2,443 2,444 2,444
% de vacíos 4,4 4,2 3,0 5,1 5,1 4,4 3,8 5,1 3,2
Adherencia (Buena, Regular, Mala) Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena
CONTROL DE COMPACTACION EN CAPA DE RODADURA NORMAS TÉCNICAS: MTC E 509 - METODO ASTM D-5361
FECHA DE ENSAYO 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016 27/01/2016
REGISTRO 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
CAPA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA
PROGRESIVA ( Km.) 20+000 20+200 20+400 20+600 20+800 21+000 21+200 21+400 21+600 21+800 22+000
Carril (Lado) C.DER./ L.IZQ. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.IZQ./ L. DER. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.DER./ L.IZQ. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.IZQ./ L.DER. C.DER./L.DER.
Altura promedio de la probeta (cm.) 8,95 9,40 9,25 9,30 8,96 9,68 9,75 8,95 9,23 9,15 9,30
Peso de la probeta al aire (gr.) 1630,0 1861,5 1882,1 1803,3 1735,8 1908,4 1939,4 1783,7 1843,3 1834,6 1856,8
Peso de la probeta saturada a 12 min. (gr.) 1631,7 1862,4 1882,8 1804,2 1737,0 1909,1 1940,2 1784,4 1843,7 1835,3 1857,4
Peso de la probeta en el agua (gr.) 931,8 1064,7 1069,5 1022,7 989,0 1091,7 1109,1 1027,9 1066,9 1056,4 1070,1
Volumen de la probeta (c.c.) 699,9 797,7 813,3 781,5 748,0 817,4 831,1 756,5 776,8 778,9 787,3
Peso específico bulk de la probeta 2,329 2,334 2,314 2,307 2,321 2,335 2,334 2,358 2,373 2,355 2,358
Peso específico (MARSHALL) 2,375 2,375 2,379 2,375 2,381 2,380 2,381 2,381 2,380 2,380 2,380
% de compactación 98,1 98,3 97,3 97,1 97,5 98,1 98,0 99,0 99,7 99,0 99,1
Peso específico Máximo (RICE) 2,439 2,439 2,439 2,439 2,439 2,440 2,439 2,439 2,440 2,440 2,445
% de vacíos 4,5 4,3 5,1 5,4 4,8 4,3 4,3 3,3 2,8 3,5 3,6
Adherencia (Buena, Regular, Mala) Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena
CONTROL DE COMPACTACION EN CAPA DE RODADURA NORMAS TÉCNICAS: MTC E 509 - METODO ASTM D-5361
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) - ING. CIVIL
Nombre del Asesor: Nombre de Tesistas:
MSc. Guillermo Lazo Lázaro Arellano Loayza, Lady Laura
Caceres Candia, Claudia Stephanie
Página 169
Fuente: Cosapi
FECHA DE ENSAYO 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016 29/01/2016
REGISTRO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
CAPA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA RODADURA
PROGRESIVA ( Km.) 24+000 24+200 24+400 24+600 24+800 25+000 25+200 25+400 25+600 25+800 26+000
Carril (Lado) C.IZQ./ L.IZQ. C.IZQ./ L.DER C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.DER./L.IZQ. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.IZQ./ L.DER. C.DER./ L.DER. C.IZQ./ L.IZQ. C.DER./L.IZQ
Altura promedio de la probeta (cm.) 8,82 9,03 10,91 9,54 10,27 9,17 9,33 8,94 9,92 8,78 8,70
Peso de la probeta al aire (gr.) 1701,6 1780,3 2102,0 1921,7 2060,4 1793,5 1844,5 1744,3 1968,6 1699,4 1677,2
Peso de la probeta saturada a 12 min. (gr.) 1702,2 1780,4 2102,9 1922,2 2060,6 1793,7 1844,6 1744,5 1968,7 1700,4 1677,8
Peso de la probeta en el agua (gr.) 970,8 1023,1 1204,9 1119,4 1196,6 1033,3 1063,4 995,1 1127,1 971,3 961,6
Volumen de la probeta (c.c.) 731,4 757,3 898,0 802,8 864,0 760,4 781,2 749,4 841,6 729,1 716,2
Peso específico bulk de la probeta 2,326 2,351 2,341 2,394 2,385 2,359 2,361 2,328 2,339 2,331 2,342
Peso específico (MARSHALL) 2,381 2,381 2,381 2,381 2,381 2,381 2,381 2,381 2,381 2,377 2,381
% de compactación 97,7 98,7 98,3 100,6 100,2 99,1 99,2 97,8 98,2 98,1 98,4
Peso específico Máximo (RICE) 2,443 2,443 2,446 2,443 2,444 2,443 2,444 2,444 2,443 2,440 2,443
% de vacíos 4,8 3,8 4,3 2,0 2,4 3,4 3,4 4,8 4,3 4,5 4,1
Adherencia (Buena, Regular, Mala) Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena Buena
CONTROL DE COMPACTACION EN CAPA DE RODADURA NORMAS TÉCNICAS: MTC E 509 - METODO ASTM D-5361
(MTC E 509 - METODO ASTM D-5361)
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