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3er CONGRESO NACIONAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

“ANALISIS DEL PROCESO DE

COMPACTACION CON MEZCLA

ASFALTICA MODIFICADA

CALIENTE Y TIBIA”

• Ing. Danny Martinez

• Ing. Rafael Estrada


1.Introducción

• El Perú es un país con una amplia diversificaciónclimatológica en la totalidad de su configuración,contando con un número importante demicroclimas de los conocidos mundialmente,contando con zonas muy calientes como tambiéncon zonas muy frías, teniendo a estas últimascomo lugares en los que normalmente seobservan problemas con la temperatura paraaplicaciones de mezclas asfálticas.


Esta investigación busca

evidenciar el beneficio que trae

consigo el uso de mezcla asfáltica

modificada tibia en las obras de

pavimentación donde uno de los

problemas más críticos es llegar al

grado de compactación adecuado

de la mezcla requerido en las

especificaciones del proyecto,

siendo este problema más

recurrente en climas fríos.


2. Objetivo

• Esta investigación tiene como objetivo un análisis

en laboratorio de las densidades que presentará

una mezcla asfáltica modificada caliente y tibia una

vez ya compactada, obteniendo así grados de

compactación aceptables y de esta forma

optimizar el proceso de compactación con un

menor uso de energía.


3. Mezclas asfálticas tibias(WMA)

• WMA son mezclas que se comprenden de agregado

mineral grueso, fino y material bituminoso con aditivo para

mezcla tibia. Como material bituminoso se utilizara

cemento asfáltico con aditivo Warm Mix.

• La mezcla asfáltica tibia está relacionada a las grandes

mejoras que tiene en climas fríos, brindando entre el

proceso de producción de la mezcla hasta la compactación

una gran ventana de tiempo en el cual la mezcla no sufre

perdida de trabajabilidad por temperatura y logra

densidades optimas al momento de ser compactada.


Este tipo de mezcla tiene las siguientes

características:

• Permite disminuir en un rango de 20 a 35ºC las temperaturas

de mezcla y compactación de las mezclas asfálticas frente a

las mezclas asfálticas en caliente.

• Excelente recubrimiento del agregado a pesar de la

temperatura.

• Gran adherencia entre el agregado y el ligante, permitiendo

buena trabajabilidad durante el manejo y transportación.


4.- Desarrollo

• Se realizó un estudio en laboratorio para

verificar las ventajas que tiene el uso del

aditivo Warm Mix en el proceso de mezcla y

compactación de los cuerpo de pruebas.

Este tipo de mezcla tiene el objetivo de

reducir temperaturas de mezcla y

compactación manteniendo la calidad del

pavimento.


• Con el objetivo de

esta investigación se

utilizó el Huso D5 de

la especificación

ASTM D 3515 con

agregados de la

cantera Crushing.

Agregado Porcentaje

Piedra Chancada 21%

Confitillo 26%

Arena Chancada 33%

Arena Procesada 20%


• El asfalto modificado BETUTEC PG 70 – 28 se

aditivo con el aditivo Warm Mix en un

porcentaje de 0.5%, y el óptimo de asfalto

fue de 5.3%.


• Los agregados fueron pesados y mezclados

de acuerdo a diseño, manteniendo el huso

granulométrico D5.

Agregado Peso MAC (gr) Peso MAT (gr)

Piedra Chancada 546 546

Confitillo 676 676

Arena Chancada 858 858

Arena Procesada 520 520

Total 2600 2600


• Los dos tipos de mezclas asfálticas fueron realizados

en el compactador giratorio Superpave (SGC)

sometidos a 60 giros, trabajando la mezcla asfáltica

tibia a 30°C por debajo de la temperatura empleada

para la mezcla asfáltica en caliente.

• Con lo que se obtuvieron % de vacíos teóricos

emitidos por el SGC, para luego realizar el cálculo de

densidades de las mezclas por lo que se obtuvo el %

de vacíos real de nuestros cuerpos de prueba.


Agregados a 156.3 °C para MAC y 126°C

para MAT


Mezcla 135°C para MAC y 115°C

para MAT antes de compactar


Nuevo método de compactaciónCompactador Giratorio

Ventajas del método:

– La doble acción de compactación simula el efecto de la compactación real

– Medida continua de las propiedades volumétricas de la mezcla


MAC MAT

A 60 GIROS EN EL COMPACTADOR

GIRATORIO SE OBTUVO:


• Luego de terminada la compactación de los

cuerpos de prueba, se realizó el ensayo de

rueda cargada Hamburgo, para verificar su

comportamiento a la deformación

permanente.


• De acuerdo al ensayo de densidad se tienen

los siguientes %vacíos de los cuerpos de

prueba de mezcla en caliente y mezcla tibia.

Mezcla%Vacíos Promedio

(Densidades)

% Vacíos

(SGC)

%Compactacion

(Densidades)

DWT

(Deformación)

MAC7.15 10.2% 97.88 Ok

MAT6.85 8.1% 98.13 Ok


5.- Conclusiones

• El aditivo Warm Mix ha demostrado una facilidad paracompactar empleando una misma energía mecánica y menortemperatura, obteniendo valores de densidades muy cercanos ala densidad de diseño, lo cual ocasiona que tengamos mezclasasfálticas de alto desempeño.

• El porcentaje de vacíos del cuerpo de prueba realizado conmezcla asfáltica tibia es menor que el de una mezcla en caliente,por lo que es una mezcla más cerrada y compacta, por ende, ladensidad de la mezcla asfáltica tibia fue mayor que la mezclaasfáltica en caliente.

• El resultado de los ensayos de DWT en ambos cuerpos deprueba demuestran que el desempeño en ahuellamiento es muybueno con deformaciones menores a 12.5 mm (parámetromáximo para este ensayo).

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