Unidad I Pavimento UNEFM

I UNIDADI UNIDAD Ingº Zenón Becerrit Ingº Zenón Becerrit Díaz III-2009Díaz III-2009

MATERIALES DE PAVIMENTACIONMATERIALES DE PAVIMENTACION

Funciones de un pavimentoFunciones de un pavimento

Clasificación de los pavimentosClasificación de los pavimentos

Componentes de un pavimentoComponentes de un pavimento

Asfaltos. Cementos asfálticos. Emulsiones asfálticasAsfaltos. Cementos asfálticos. Emulsiones asfálticas

ING ° DILIAINA QUINTERO Cortesía: ING° ZENON S. BECERRIT D.

UNIDAD I

PavimentoPavimento

AgregadosAgregados

I UNIDADI UNIDAD Ingº Zenón Ingº Zenón Becerrit DíazBecerrit Díaz

DEFINICIONES BASICAS

PAVIMENTO:

“Es toda la estructura de la carretera formada por una o más capas de material granular seleccionado y colocado directamente sobre la sub-rasante del suelo natural, lo cual posteriormente es protegido por una capa asfáltica de rodamiento o una de concreto de cemento Pórtland, con o sin armadura metálica.”


UNIDAD I


La idea básica en la construcción de un camino, pista de aterrizaje, calle o estacionamiento es:

1.-Tenga un espesor total y una resistencia interna suficiente para soportar las cargas de tránsito esperado.

2.- Impida la penetración interna de humedad, y3.- Disponga de una superficie de rodamiento lisa,

resistente al deslizamiento y resistente al uso, distorsión y deterioro provocado por

agentes climáticos.


UNIDAD I


QUE DEBE PROPORCIONAR UN PAVIMENTO:

Funciones de un pavimento


UNIDAD I

SUPERFICIE

CONFORTABLE

SEGURA

ECONOMICA

SUELO

IMPERMEABILIZACION

DIST. DE CARGAS


CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS.1.- Según su número de capas: - Simples ------- Una capa -Compuestas ---- Varias capas2.- Según su uso: -Habitacional (estacionamiento) - Urbano (calles- parques- paseo- plazas) - Extraurbano - Aeroportuario - Portuario (muelles)


UNIDAD I


CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS.3.- Según sus materiales: - Suelos estabilizados - Bituminosos - De concreto - Varios4.- Según la transmisión de esfuerzos: - Flexibles - Rígidos - Mixtos


UNIDAD I


CLASIFICACION DE LOS PAVIMENTO, SEGÚN LA TRANSMISIÓN DE ESFUERZOS


UNIDAD I

FLEXIBLE RIGIDO

I UNIDADI UNIDAD ING ° DILIAINA QUINTERO

UNIDAD I

Fuente: Manual Centroamericano para Diseño de Pavimentos

FLEXIBLE

I UNIDADI UNIDAD

PAVIMENTOS FLEXIBLES.

1.- Tiende a deformarse y recuperarse después de sufrir deformación.

2.- Transmite la carga en forma lateral al sueloa través de sus capas.

3.- Está compuesto por una delgada capa de mezcla asfáltica, colocada sobre capas de base y sub-base, generalmente granulares.

ING ° DILIAINA QUINTERO

UNIDAD I


PARTES QUE LO CONFORMAN:

1.- CAPA SUB-RASANTE: Es la parte superior del terreno de fundación o explanación (o la superficie limítrofe entre

el terreno de fundación y la estructura del pavimento).


UNIDAD I

I UNIDADI UNIDAD Ingº Zenón Ingº Zenón Becerrit Díaz 2006Becerrit Díaz 2006


2.- SUB-BASE: Debe estar compuesta por un material granular con un porcentaje de finos

no muy alto (suelos A1 y suelos A2),límite líquido 35 %, índice de plasticidad 6 %,

y C.B.R 20 %. Función: De sub-drenaje, evita la capilaridad y

aumenta la resistencia estructural.


UNIDAD I



3.- BASE: Debe ser de material granular no saturable (pétreo), límite líquido 25 %, índice de plasticidad 6 %,

y C.B.R 60 %.

Función: Eliminar la elasticidad y plasticidad producto de la humedad y secado del suelo, evitar la concentración de cargas, es decir,

transmitir los esfuerzos a la sub-base.


UNIDAD I



4.- CAPA DE RODAMIENTO: Está compuesta por materiales asfálticos en combinación con agregados (arena y arrocillo). El agregado representa del 90 al 95 % del peso de la mezcla y del 80 al 85 % del volumen. El asfalto es un aglomerante que representa la humedad, bituminoso de origen natural, de color marrón oscuro a negro. Función: proveer la protección y textura definitiva.


UNIDAD I



5.- RASANTE: La que soporta el tránsito de vehículos.

No siempre un pavimento se compone de todas las capas anteriormente indicadas. La ausencia de una o varias de estas capas, depende de la capacidad de soporte del terreno de fundación, de la clase de material a usarse, del tipo de pavimento, intensidad del tránsito, carga de diseño, entre otros.


UNIDAD I


PAVIMENTO RÍGIDO.

Formado por una losa de concreto de Cemento Pórtland sobre una base, sub-base o directamente sobre la sub-rasante. Transmite directamente los esfuerzos al suelo en forma minimizada, es autoresistente.

Hay que controlar el concreto.


UNIDAD I

I UNIDADI UNIDAD

PavimentosPavimentos

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13 14

10

15

16

17

18

19

20

2121

22

23

24

25

26

27

28

29

30


UNIDAD I

Derecho de vía

Sección entre estacas ext. explanación

Explanada

Superficie de cimentación o sub-rasante

PlataformaSuperf de rasante

Pend. Transv. Subrasante

Capa de Rem.A.Hombrillo

Carpeta de rodamiento

Pend. Transv.

Pavimento

Pend. Transv.

Hombrillo

Talud del terraplen

Talud del pavimentoTalud del cortePend.

Cuneta

Faja de

Estabilización

Bordillo

Estructura de

pavimento(9)

Mat. Seleccionado

Terraplen

Corte

Sub-Drenaje

Zanja de drenaje

Terraza

Berma

Terreno natural


ASFALTOSEs un material termoplástico, cementante

y que se adhiere fácilmente, impermeable y muy durable. Son sustancias que imparten flexibilidad a la mezcla que forma con los agregados minerales con los que son usualmente combinados. Son altamente resistentes a la acción de la mayoría de los ácidos, álcalis y sales. Son sólidos o semisólidos a temperatura ambiente, pero alcanzan altos grados de fluidez ante los incrementos de la temperatura de aplicación


UNIDAD I

I UNIDADI UNIDAD Ingº Zenón Becerrit Ingº Zenón Becerrit DíazDíaz

Refinación del petróleo. DestilaciónRefinación del petróleo. Destilación

VAPOR

VAPOR

ASFALTO

NAFTA

KEROSENE

ACEITE LIVIANO

LIVIANA

PESADA

ME

DIA


UNIDAD I

CEMENTO ASFALTICO

GASOLINA

ACEITE DISEL

ACEITE LUBRICANTES

RESIDUOS


Cementos asfálticosCementos asfálticos

Penetración Viscosidad

40 – 50 (más duro) AC – 40

60 – 70 AC – 20

85 – 100 AC – 10

120 – 150 AC – 5

200 – 300 (más blando) AC – 2,5


UNIDAD I


ASFALTOS DILUIDOS (CUT-BACK)Los asfaltos diluidos (cut-back) se preparan

mezclando cemento asfáltico con destilados de petróleo.

GASOLINAO

NAFTAKEROSENE ACEITE

CEMENTOASFÁLTICO

CEMENTOASFÁLTICO

CEMENTOASFÁLTICO


UNIDAD I


ASFALTOS DILUIDOS En Venezuela solo se produce y mercadea el asfalto

líquido diluido de curado rápido. Los asfaltos diluidos al ser trabajados en obra, sufren un incremento en su viscosidad, debido

a la pérdida de solvente. Este proceso es llamado “curado” y su rata depende de:

• Tipo (volatilidad) del solvente. • Contenido del solvente. • Tipo de cemento asfáltico base. • Temperatura ambiente. • Velocidad del aire. • Grado de mezclado con los agregados. • Cantidad de asfalto líquido aplicado.


UNIDAD I


EMULSIONES ASFÁLTICAS

Son dispersiones de cemento asfáltico en agua que contienen pequeñas cantidades de agentes emulsificantes,

constituyen un sistema heterogéneo de dos fases inmiscibles (asfalto en agua), donde el agua forma la fase continua de la emulsión y la fase dispersa está constituida por los pequeños

glóbulos de asfaltos.


UNIDAD I


Grados de emulsionesGrados de emulsiones

Tipos Aniónicas Catiónicas

Rotura rápida ARS ARS – 1ARS – 2

CRS CRS – 1 CRS – 2

Rotura media AMS AMS – 1AMS – 2

AMS – 2h

CMS CMS – 1 CMS – 2h

Rotura lenta ASS ASS – 1 ASS – 1h

CSS CSS – 1 CSS – 1h


UNIDAD I


EMULSIONES ASFÁLTICAS

ROTURA RÁPIDA (RS): Se rompen por contacto con el agregado grueso.

ROTURA MEDIA (MS):

Se rompen por contacto con polvo mineral o por fricción durante el mezclado con el agregado fino.

ROTURA LENTA (SS): Permite preparar mezclas con agregados finos, medios o Densamente gradados, incluyendo arena y suelos.


UNIDAD I


ACCION DE UNA EMULSION

ANODICA CON UN MATERIAL CALIZO


UNIDAD I

-

-

-

--

-

-

-

--

ASFALTO

CALIZA

+Ca

+Ca

+Ca

CALIZA

R-C00- R-C00CA

AS

F

AL

TO


ACCION DE UNA EMULSION

• CATIONICA CON UN MATERIAL SILICEO


UNIDAD I

+

+

+

+ +

+

+

++

ASFALTO

SILICE

-O

-O

-O

S I L I C E

R-NH4/3-_ RR-NH2O_

AS

F

AL

TO


PROPIEDADES REQUERIDAS EN UN MATERIAL ASFALTICO:

CONSISTENCIA: Es el grado de fluidez o plasticidad del asfalto a una temperatura dada.

DURABILIDAD: Es la habilidad de un material asfáltico para mantener sus propiedades originales cuando es sometido a los procesos normales de manejo, mezcla, clima y tráfico.

PUREZA: Es el grado de carencia en el material asfáltico de

materias no solubles en bisulfuro de carbono.


UNIDAD I


ADHERENCIA: Es la habilidad de un asfalto para unirse y mantenerse unido al agregado.

COHESION: Es la habilidad de un asfalto de mantener las

partículas del agregado firmemente unidas entre si en el pavimento.

SUCEPTIBILIDAD A LA TEMPERATURA: Es la

sensibilidad al cambio de consistencia, con variaciones en la temperatura.

SEGURIDAD: Son las propiedades que garanticen

la seguridad, durante el manejo del asfalto.


UNIDAD I


FACTORES DE ENVEJECIMIENTO O ENDURECIMIENTO DEL ASFALTO:

OXIDACION: Es la reacción que se produce entre el oxigeno y el asfalto; esta reacción depende del tipo de asfalto y de la temperatura.

VOLATILIZACION: Consiste en la evaporación de los constituyentes más

liviano del asfalto; la volatilización es directamente proporcional a la temperatura; por eso la temperatura debe ser debidamente controlada en el proceso de mezclado.


UNIDAD I


POLIMERIZACIÓN: Es la combinación de moléculas que forman moléculas mayores.

TIXOTROPÍA: Es el incremento de la viscosidad (envejecimiento)

con el tiempo, cuando al asfalto no se le aplican cargas.

SEPARACIÓN: Es la remoción de los constituyentes aceitosos o resinas del asfalto, causada por la absorción selectiva de algunos

agregados.

SINERISIS: Es la reacción de exudación que ocurre en los asfaltos de algunos aceites livianos, lo cual hace que el

asfalto se endurezca con el pasar del tiempo.


UNIDAD I

ROCAS

Meteorización

Originados por meteorización de rocas:Ígneas, Sedimentarias, Metamórficas

Permanecen en sitio Transportados

Agua Hielo Viento GravedadSuelos Residuales

Suelos

Depósitos fluviales,Lacustres y marinos

Depósitos glaciales

Depósitos eólicos

Derrumbes


Cortesía: ING° ZENON S. BECERRIT D.

Agregados o Áridos

También conocido como roca, material granular, o agregado mineral, es cualquier material mineral duro e inerte usado, en forma de partículas graduadas o fragmentos, como parte de un pavimento de mezclas asfálticas.

Los agregados típicos incluyen arena, grava, piedra triturada, escorias y polvo de roca.

Los agregados en una mezcla asfáltica constituyen aproximadamente el 95% del peso total de la mezcla, o el 85% del volumen total de la mezcla;

de aquí la necesidad de elegir buenos agregados pues de ellos depende un buen diseño de mezcla asfáltica, por ser los que soportan y

transmiten las cargas en un alto porcentaje.


Agregados o Áridos

Naturales

Procesados

Sintéticos o Artificiales



Agregados Naturales

Son aquellos agregados que provienen de minas: estos materiales pueden ser cernidos y/o lavados.

Los agregados naturales son aquellos que son usados en su forma natural, con muy poco o ningún procesamiento.

Ellos están constituidos por partículas producidas

mediante procesos naturales de erosión y degradación, tales como la acción del viento, el agua, el movimiento

del hielo y los químicos.



Agregados Procesados

Son aquellos que han sido triturados y tamizados antes de

ser usados. Existen dos fuentes principales de agregados procesados:

• Gravas naturales:

Que son trituradas para volverlas mas apropiadas para pavimento de mezcla asfáltica, y.

• Fragmentos de lecho de rocas y de piedras grandes:

Que deben ser reducidos en tamaño antes de ser usados en la pavimentación.



Agregados Procesados



RAZONES POR LA QUE LA ROCA ES TRITURADA

• Cambiar la textura de lisa a rugosa

•Cambiar formas de las partículas redondas a angulares

•Reducir tamaño de las partículas

•Variar la granulometría.



AgregadosSintéticos o Artificiales

Los agregados sintéticos o artificiales, no existen en la naturaleza.

Ellos son el producto del procesamiento físico o químico de materiales.

Algunos son subproductos de procesos industriales de producción como el refinamiento de metales.

Otros son producidos mediante el procesamiento de materias

primas, para ser usados específicamente como agregado.



FORMA DE LA PARTICULA: La forma de la partícula afecta la trabajabilidad de la mezcla de pavimentación durante su colocación, así como la cantidad de fuerza necesaria para compactar la mezcla a la densidad requerida. La forma de la partícula también afecta la resistencia de la estructura del pavimento durante su vida.



ESPECIFICACIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS

AGREGADOS

REDONDEADA SUB-REDONDEADA SUB-ANGULAR ANGULARREDONDEADA SUB-REDONDEADA SUB-ANGULAR ANGULAR

TEXTURA DE LA SUPERFICIE: La textura superficial de las partículas de agregado es otro factor que determina no solo la trabajabilidad y resistencia final de la mezcla de pavimentación, sino también las características de resistencia aL deslizamiento en la superficie del pavimento.



MUY RUGOSA RUGOSA LISA PULIDA


AGREGADOS

CAPACIDAD DE ABSORCION: Todos los agregados son porosos, y algunos más que otros. La cantidad de líquido que un agregado absorbe cuando es sumergido en un baño determina su porosidad. La capacidad de un agregado de absorber agua o asfalto es un elemento importante de información. Si un agregado es altamente absorbente, entonces continuará absorbiendo asfalto después del mezclado inicial en la planta, dejando así menos asfalto en su superficie para ligar las demás partículas de agregado.



MUY POROSA POROSA NO POROSA


AGREGADOS

LIMPIEZA Y PUREZA



AGREGADOS

Existen materiales que pueden afectar desfavorablemente el comportamiento del pavimento. Razón por la cual las especificaciones de la obra establecen los limites a los tipos y cantidades de materiales indeseables.

Entre los materiales indeseables: vegetación, arcillas, partículas blandas, terrones de arcilla, etc.

¿Como determinamos la limpieza de un material? •Inspección visual•Determinando % pasa tamiz 200.•Ensayo de arena equivalente . (polvo fino y arcilla %pasa N°4.)

DUREZA




AGREGADOS

Los agregados deben ser capaces de resistir la abrasión y degradación durante la producción, colocación y compactación de la mezcla de pavimentación, durante la vida de servicio del pavimento.Carpeta asfáltica

Capa BaseCapa Sub-base

Muy Duro

Duro


AFINIDAD CON EL ASFALTO




AGREGADOS

La afinidad de un agregado con el asfalto es la tendencia del agregado a aceptar y retener una capa de asfalto. Las calizas, las dolomitas y las rocas trapeanas tienen alta afinidad con el

asfalto (hidrofóbicas: repelen el agua).

Los agregados hidrofílicos (atraen el agua) tiene poca afinidad con el asfalto. Los agregados silíceos (cuarcita y algunos granitos) son agregados

susceptibles al desprendimiento.

Ensayos:

• Mezcla de agregado- asfalto sin compactar (Sumergida en agua observación visual).

•Ensayo de inmersión –compresión ( indicativo de susceptivilidad del agregado al desprendimiento),


GRADACION Y TAMAÑO MAX. DE PARTICULA (GRANULOMETRÍA)




AGREGADOS

GRADACION: Todas las especificaciones de pavimento asfáltico de mezcla requieren que las partículas de agregado estén dentro de un cierto margen de tamaños y que cada tamaño de partículas este presente en ciertas proporciones.

TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DE PARTÍCULA: Designado por un tamiz más grande que el primer tamiz que retiene mas del 10% de las partículas del agregado, en una serie normal de tamices.

TAMIZ + GRUESO

TAMICES + INTERMEDIOS

TAMIZ + FINO

FONDO

AGREGADOS

N° 8

N° 30

GRUESO

FINO

RELLENO MINERAL

N° 200

POLVO MINERAL


Agregado grueso: Material retenido por el tamiz de 2.36mm (Nº 8).

Agregado fino: Material que pasa el tamiz de 2.36 mm (Nº 8).

Relleno mineral: Fracciones de agregados fino que pasa por el tamiz de 0.60 mm (Nº 30).

Polvo mineral: Fracciones de agregados fino que pasa por el tamiz de 0.075 mm (Nº 200).


Cortesía: ING° ZENON S. BECERRIT D.ING ° DILIAINA QUINTERO

GRADACION Y TAMAÑO MAX. DE PARTICULA (GRANULOMETRÍA)



ESPECIFICACIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS AGREGADOS

GRANULOMETRIA DEL AGREGADO: La granulometría de partículas es determinada por un análisis de tamices (granulometría) efectuado sobre las muestras de agregados.

La granulometría del agregado, o graduación de la mezcla, tiene en cuenta el % en peso total de muestra que pasa por cada uno de los tamices.


Mezclas de granulometría densa %En peso de material que pasa los cedazos

Cedazo designación

Abertura Nominal

mm

Tipo I Rodamiento Tipo II Rodamiento

Tipo III Rodamiento

Tipo IV Rodamiento o

intermedia

Tipo V intermedia o base

1 1/2”1”

3/4”1/2”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 50

Nº 100Nº 200

38.125.418.012.09.514.702.38

0.5950.2970.1940.074

------

10085-100

---65-8050-6525-4018-3010-203-10

---------

10080-10050-7535-5018-2913-238-164-10

------

10080-10070-9050-7035-5018-2913-238-164-10

---100

80-100---

60-8048-6535-5019-3013-237-152-8

10080-10070-90

---55-7545-6235-5019-3013-237-152-8


Mezclas de granulometría abierta %En peso de material que pasa los cedazos

Cedazo Designación

Abertura Nominal mm

Tipo VI Rodamiento

Tipo VII Rodamiento intermedia

Tipo VIII Base Tipo IX Base Tipo X Base

1 1/2”1”

3/4”1/2”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 50

Nº 100Nº 200

38.125.418.012.09.514.702.38

0.5950.2970.1940.074

---------

10075-10035-5520-3510-226-164-122-8

------

10075-10060-8535-5520-3510-226-164-122-8

------

10075-10060-8530-5020-355-203-122-80-6

---100

75-100---

45-7030-5020-355-203-122-80-6

10075-10060-85

---40-6530-5020-355-203-122-80-6



PESO ESPECIFICO: El peso específico de un agregado es la proporción entre el peso de un volumen dado de agregado y el peso de un volumen igual de agua. El peso específico es una forma de expresar las características de peso y volumen de los materiales. Estas características son especialmente importantes en la producción de mezclas de pavimentación debido a que el agregado y el asfalto son proporcionados, en la mezcla, de acuerdo al peso. EL PESO ESPECÍFICO TOTAL: incluye todos los poros de la muestra. EL PESO ESPECÍFICO APARENTE: no incluye, como parte del volumen de la muestra, los poros y espacios capilares que se llenarían de agua al mojar la muestra. EL PESO ESPECÍFICO EFECTIVO: excluye, del volumen de la muestra, todos los poros y espacios capilares que absorben asfalto.

ING ° DILIAINA INTERO Cortesía: ING° ZENON S. BECERRIT D.


AGREGADOS


Combinación de agregados

Analítico o de tanteo Sucesivos

Gráfico Instituto del Asfalto

Gráfico AASHTO




La fórmula básica que expresa el procedimiento de combinación independiente del número de agregados a mezclar y del método de proporcionarlos, es la siguiente: P= Aa + Bb + Cc +……………… + Nn.

a + b + c +……+ n = 1Donde:P= % pasante o retenido, correspondiente a un tamiz cualquiera. Este % es la media aritmética de las especificaciones.A, B, C…. N= % de material que pasa por un tamiz dado para cada uno de los agregados empleados en la combinación.a, b, c…..n= proporciones expresadas en forma decimal resultantes de la combinación para cada uno de los materiales empleados y cuyo valor es igual a 1,00.




La formula para la combinación de dos agregados es: (1) P = Aa + Bb

(2) a + b = 1 luego b = 1 - a Sustituyendo (2) en (1) tenemos:

P – B P – A (3) a = ---------- b = ----------- A – B B - A Para lograr los requerimientos granulométricos de una mezcla asfáltica para pavimentación, se supone que deben combinarse un agregado grueso con arena.OBSERVACIÓN: Este método es muy práctico hasta la combinación de tres agregados.

ING ° DILIAINA QINTERO Cortesía: ING° ZENON S. BECERRIT D.ING ° DILIAINA QUINTERO

TAMIZ% PASANTE

TIPO III CAPA DE RODAMIENTO

A B ESPECIFICACIONES

3/4"1/2”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 50

Nº 100Nº 200

1009059163.21.1000

10010010096825136219.2

10080 – 10070 – 9050 – 7035 – 5018 – 2913 – 238 – 164 - 10

(COMBINACIÓN DE DOS AGREGADOS):EJERCICIOS:1.- Hacer la debida combinación granulométrica con los agregados A y B; conocida sus granulometrías así como el rango granulométrico de las especificaciones.



PASOS A SEGUIR:

•Examinar las dos granulometrías para saber que agregado estará presente en mayor parte con diversos tamaños.

•La mayor parte del material menor de 2.36 mm (tamiz Nº 8) es del Agregado B

•Tomando los porcentajes del tamiz Nº 8 y sustituyéndolo en (3) se determinan las proporciones. Observamos si se encuentran en el punto medio de las especificaciones. •Se determina el valor de ( P ) 35% + 50% P = ---------------- = 42.5% 2 P = 42.5% (% pasante que se desea obtener para el tamiz Nº 8) A = 3.2% (% que pasa el tamiz nº 8 del agregado A) B = 82.0% ((% que pasa el tamiz nº 8 del agregado B).



•Sustituyendo estos valores en (3):

42.5% - 3.2% b = ----------------- = 0.50 82.0% - 3.2% b = 0.50 a = 1 – b a = 1 – 0.50 a = 0.50



TAMIZ A A * 0.5 B B * 0.5 COMB. ESP.

3/4"1/2”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 50

Nº 100Nº 200

1009059163.21.1000

50.045.029.58.01.60.6000

10010010096825136219.2

50.050.050.048.041.025.518.010.54.6

10095.079.556.042.626.518.010.54.6

10080 – 10070 – 9050 – 7035 – 5018 – 2913 – 238 – 164 - 10

Resultado Final



TAMIZ% PASANTE

TIPO III CAPA DE

RODAMIENTO

A B C ESPECIFICACIONES

1”3/4”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 200

1009545120.300

10010010010085487

100100100100100100.80

10080 – 10060 – 8048 – 6535 – 5019 – 30

2 - 8

(COMBINACIÓN DE TRES AGREGADOS): Este caso se resuelve mediante el mismo procedimiento empleado para el caso de la combinación de dos agregados, solo que deben seleccionarse tamices que resulten en una ecuación con una sola incógnita, es decir, aquellos en los cuales los porcentajes pasantes en dos de los tres materiales tienen valores iguales a cero, con el fin de poder resolver la ecuación.EJERCICIOS: 1.- Hacer la debida combinación de los agregados A, B, y C de tal forma que cumpla con las especificaciones dadas.



PASOS A SEGUIR:

• Examinar las dos granulometrías para saber que agregado estará presente en mayor parte con diversos tamaños.•La mayor parte del material menor de 4,70 mm (tamiz Nº 8) es del Agregado A.•Tomando los porcentajes del tamiz Nº 8 y sustituyéndolo en (3) se determinan las proporciones. Observamos si se encuentran en el punto medio de las especificaciones. • Se determina el valor de ( P) 35% + 50% P = --------------- = 42.5% 2 P = 42.5 % (% pasante que se desea obtener para en tamiz Nº 8) A = 0.30% (% que pasa el tamiz Nº 8 del agregado A) B = 85% ((% que pasa el tamiz Nº 8 del agregado B).



• Sustituyendo estos valores en (3): 42.5% - 85% a = ----------------- = 0.50 85% - 0.30% a = 0.50 a + b + c = 1 b = 1 – 0.50 - c b = 0.50 – c•Como casi todo el agregado pasante por el tamiz Nº 200 provienen del agregado C.•Se determina el valor de (P) 2% + 8% P = ----------- = 5% 2 P = 5% (% pasante que se desea obtener para en tamiz Nº 200) B = 7% (% que pasa el tamiz Nº 200 del agregado B) C = 80% ((% que pasa el tamiz Nº 200 del agregado C).



P = Aa + Bb + Cc

P = 0 + Bb + Cc 5% = 7% * (0.50 – c) + 80% * c 5% = 3.50% – 7%*c + 80% * c 5% = 3.50% + 73% * c

5% - 3.50% c = -------------- = 0.02 73% c = 0.02 a + b + c = 1 0.50 + b + 0.02 = 1 b = 0.48



TAMIZ

% PASANTE TIPO III CAPA DE

RODAMIENTO

A A*0.50 B B*0.48 C C*0.02 ESPECIFICACIONES

1”3/4”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 200

1009545120.300

10010010010085487

10010010010010010080

10080 – 10060 – 8048 – 6535 – 5019 – 30

2 - 8

Resultado Final




Método Gráfico del Instituto del Asfalto.

El método consiste en lo siguiente:

Se dibuja el % del agregado C (el más fino) sobre una escala vertical “D”, en la carta II. Se dibuja el % del agregado B (intermedio) sobre una escala vertical “C”,

en la carta II. Conectar mediante una línea recta los porcentajes que pasan de ambos agregados para un mismo tamiz, en la carta II.

Marcar en cada línea los límites de las especificaciones, en la carta II.Trazar una línea vertical que se adapte lo mejor posible a las especificaciones, en la carta II.

Aquí se obtiene un porcentaje para el agregado fino y un porcentaje para el agregado intermedio, el cual no es definitivo.

Proyectar horizontalmente la intersección de la vertical con la línea de cada tamiz, a la escala vertical “B” de la carta I.

Repetir en la carta I, lo efectuado en la carta II en los puntos 3, 4 y 5; pero ahora con los valores del agregado grueso

y el de la combinación fino más intermedio.




Método Gráfico del Instituto del Asfalto.


EJERCICIO Nº 1: Hacer la debida combinación de los agregados A, B y C de tal forma que cumplan con las especificaciones dadas; utilizar para la referida combinación el método grafico del Instituto del Asfalto.

TAMIZA B C ESPEC.

3/4"1/2”3/8”Nº 4Nº 8

Nº 30Nº 100Nº 200

1007412

3 2.52

1.81.5

1001009052184

3.22

10010010010098553015

10080 – 10070 - 9055 - 7340 - 5520 - 3010 - 1804 - 10

SOLUCION: A= 12% B= 53% y C= 35%

% PASANTES





N° 200

N° 100

N° 30

N° 08

N° 04

N° 3/8”

N° 3/4” y ½”

35

65




N° 200

N° 100

N° 30

N° 08

N° 04

N° 3/8”

1/2 “ y 3/4”

35

65

N° 200N° 100N° 30

N° 08

N° 04

3/8”

N° ½”

N° 3/4”

92

08




Proporciones del agregado intermedioProporción del Agregado (medio + fino) x proporción de cada agregado

0.92 *0.35 0.322 0.32 fijo grueso 0.08

0.92* 0.65 0.598 0.60 intermedio

TAMIZ A0.08

B0.6

C0.32

ESPEC.Combinación

3/4" 100 8 100 60 100 32 100 100 si

1/2” 745.92

10060

10032

80 – 100 97.92 si

3/8” 12 0.96 90 54 100 32 70 - 90 86.96 si

Nº 4 3 0.24 52 31.2 100 32 55 - 73 63.44 si

Nº 8 2.5 0.2 18 10.8 98 31.36 40 - 55 42.36 si

Nº 30 2 0.16 4 2.4 55 17.6 20 - 30 20.16 si

Nº 100 1.8 0.144 3.2 1.92 30 9.6 10-018 11.664 si

Nº 200 1.50.12

21.2

154.8

´04- 10 6.12 si




Aplicando los valores según solución

TAMIZ A0.12

B0.53

C0.35

ESPEC.Combinación

3/4" 100 12 100 53 100 35 100 100 si

1/2” 748.88

10053

10035

80 – 100 96.88 si

3/8” 12 1.44 90 47.7 100 35 70 - 90 84.14 si

Nº 4 3 0.36 52 27.56 100 35 55 - 73 62.92 si

Nº 8 2.5 0.3 18 9.54 98 34.3 40 - 55 44.14 si

Nº 30 2 0.24 4 2.12 55 19.25 20 - 30 21.61 si

Nº 100 1.8 0.22 3.2 1.70 30 10.5 10-018 12.42 si

Nº 200 1.50.18

21.06

155.25

´04- 10 6.49 si




Aplicando Método Analítico o de Tanteos Sucesivos Calculado con los valores de la Solución a=0.12, b= 0.54 y c=0.34

TAMIZ A0.12

B0.54

C0.34

ESPEC.Combinación

3/4" 100 12 100 54 100 34 100 100 si

1/2” 748.88

10054

10034

80 – 100 96.88 si

3/8” 12 1.44 90 48.6 100 34 70 - 90 84.04 si

Nº 4 3 0.36 52 28.08 100 34 55 - 73 62.44 si

Nº 8 2.5 0.3 18 9.72 98 33.32 40 - 55 43.34 si

Nº 30 2 0.24 4 2.16 55 18.7 20 - 30 21.1 si

Nº 100 1.8 0.216 3.2 1.728 30 10.2 10-018 12.144 si

Nº 200 1.50.18

21.08

155.1

´04- 10 6.36 si

2do Tanteo




METODO AASHTO:

Para la combinación de tres o mas agregados se emplea el método de la AASHTO, el cual hoy en día es aceptado por el INTITUTO DEL ASFALTO. El procedimiento a seguir para la solución gráfica del método AASHTO es el siguiente:

• Obtener % material retenido en el tamiz N° 8• Obtener % material pasante por el tamiz N° 200• Obtener % retenido en el tamiz N° 8 y el % pasante por el tamiz N° 200 de las especificaciones.• Las especificaciones en la gráfica forman un rectángulo, trazar diagonales, donde se interceptan será el punto “S”. S=100%.• Unir con una lína recta dos de los puntos que representan agregados.•Trazar una línea recta desde el 3er punto que representa el otro agregado, pasando lo más cerca posible al punto “S” hasta cortar la recta anterior, si la recta no pasa al menos por el área de las especificaciones, significa que no es posible la combinación de los 3 agregados.




EJERCICIO Nº 1: (COMBINACION TRES AGREGADOS): Hacer la debida combinación de los agregados A, B y C de tal forma que cumplan con las especificaciones dadas; utilizar para la referida combinación el método ANALITICO AASHTO.

TAMIZA B C ESPEC.

3/4"1/2”3/8”Nº 4Nº 8Nº 30Nº 50Nº 100Nº 200

1009059163.21.1

10010010096825136219.2

1001001001009694929069

10080 – 10070 - 9050 - 7035 - 5018 - 2913 - 2308 – 164 - 10

SOLUCION:

TAMIZ A B C ESPEC.

% RET Nº 8% PASA Nº 200

96.80

189.2

4.069

65- 504 - 10

% PASANTES





S AB

C

B’

SB’= 41

AS= 40.5

CB´= 56.5

BB´= 5.0

FORMULAS

S=100% (1)

S=A+B´ (3)

B´=B+C(5)

%A= ((SB´/(SB´+AS)) *(%S) (2)

%C=((BB´/(BB´+CB´)) *(%B´) (4)




S AB

C

SB’=

AS=

CB´=

BB´=

FORMULAS

S=100% (1)

S=A+B´ (3)

B´=B+C(5)

%A= ((SB´/(SB´+AS)) *(%S) (2)

%C=((BB´/(BB´+CB´)) *(%B´) (4)

Caso en que no se puede aplicar

el Método




S A

D

C

SB’= 7.1 C´D= 2.4

SS´= 0.5 SÁ= 2.4

S´B= 4.3 CC´= 0.4

S= 100 % A+B+C+D=1

S=S´+C´ % C´= (SS´/(SS´+ SC´))* % S

S´= A + B % A= (S´B /(S´B+ SÁ´))* % S´

C´=D+ C % C= (C´D /(C´D+ CC´))* % C´

B

C´

S´

4




SA

D

C

SC’= C´D=

SS´= SÁ=

S´B= 4.3 CC´=

S= 100 % A+B+C+D=1

S=S´+C´ % C´= (SS´/(SS´+ SC´))* % S

S´= A + B % A= (S´B /(S´B+ SÁ´))* % S´

C´=D+ C % C= (C´D /(C´D+ CC´))* % C´

BS´ ?

C´ ?

4


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“Después de escalar una montaña muy alta, descubrimos que hay muchas montañas por escalar”

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