Ahuellamientos

AHUELLAMIENTO DE AHUELLAMIENTO DE MEZCLAS ASFÁLTICASMEZCLAS ASFÁLTICAS

Dante N. NardelliDante N. Nardelli

AHUELLAMIENTOS AHUELLAMIENTOS (Según A.I.)(Según A.I.)

Cuatro Tipos de Ahuellamientos

• Deformación mecánica

• Deformación plástica

• Consolidación

• Desgaste superficial

Evaluación del problema

Tipos de ahuellamientos

• Deformación mecánica

– Capacidad estructural insufiente

– A veces acompañada con fisuras piel de cocodrilo

Ahuellamiento en Subrasante o base

PerfilPerfiloriginaloriginal

SubrasanteSubrasante o o capascapas inferioresinferiores débilesdébiles

CapaCapa asfálticaasfáltica

DeformaciónDeformaciónen en subrasantesubrasante



• Deformación plástica

– Altas temperaturas del pavimento

– Materiales y diseño de mezcla• Con agregados redondeados

• Con demasiado mortero y/o filler

– Insuficiente VAM

Deformación plástica


CapaCapa asfálticaasfáltica débildébil

Plano dePlano decortecorte



• Consolidación– Compactación insuficiente

• Equipo de compactación y número de pasadas inadecuados

• Material pierde temperatura antes del logro de la densidad

• Elevados contenidos de fluidos (asfalto, humedad, polvo) llevan a mezclas inestables (tender)

Ahuellamientos en la capa asfáltica


ConsolidaciónConsolidación en en laslas huellashuellas

CompactaciónCompactación inadecuadainadecuada



• Desgaste superficial

– Uso de cadenas o cubiertas con clavos

Trincheras transversales

• Necesarias para detectar las capasdeformadas

Selección de materiales

Asfaltos de alta performance

• Utilizar asfaltos más duros con altastemperaturas del pavimento

Comportamiento al corte de lasmezclas asfálticas

Antes de la carga Después de la carga

Plano de corte

Alto % de agregados redondeados y/o mezclas inestables

Propiedad de los agregados

• Propiedades generales - requeridas

– Angularidad y textura del agregado grueso y mayor parte del fino

– Forma de las partículas (Lajosidad y elongación)

– Equivalente de arena

• Propiedades adicionales - opcionales

– Dureza

– Durabilidad

– Materias nocivas

Diseño y control de mezclas

• Es imprescindible la selección y dosificaciónde los materiales de manera de evitar el ahuellamiento

• Es indispensable un correcto control de calidadde la mezcla elaborada

Técnicas de construcciónadecuadas

• Limpiar correctamente la superficie a pavimentar

• No sobrecalentar la mezcla asfáltica

• No usar gas oil en la caja de los camiones

Técnicas de construcciónadecuadas

• Evitar segregaciones con técnicas correctas de producción, transporte, acopio y colocación.

• Ejecutar adecuadamente las juntas de modo de impedir el ingreso de agua.

• Lograr la densidad exigida.

Segregación al descargar mezcla en Segregación al descargar mezcla en camióncamión

UN POCO DE HISTORIAUN POCO DE HISTORIA

•PROVINCIA DE SANTA FE (ARG.)PROVINCIA DE SANTA FE (ARG.)

•Década del `60. Carpetas de arena Década del `60. Carpetas de arena – asfalto (Sin triturados). – asfalto (Sin triturados). Estabilidad de 100 a 200 Kg. Estabilidad de 100 a 200 Kg. Grandes ahuellamientos.Grandes ahuellamientos.

•Solución mágica: elevar filler al Solución mágica: elevar filler al 12%. Bajó el ahuellamiento, 12%. Bajó el ahuellamiento, aumentó fisuración.aumentó fisuración.

Ruta Prov. 1 (Sta. Fe). Fisuración en Ruta Prov. 1 (Sta. Fe). Fisuración en carpeta arena asfalto con exceso de carpeta arena asfalto con exceso de filler.filler.

Disyuntiva en la elección de la Disyuntiva en la elección de la mezcla adecuada.mezcla adecuada.

•Mezclas inestables (Ahuellamientos)Mezclas inestables (Ahuellamientos)

•Mezclas rígidas (Fisuración)Mezclas rígidas (Fisuración)

•Hacia una primera solución intermedia:Hacia una primera solución intermedia:CºAº con hasta 25% arena silícea y CA CºAº con hasta 25% arena silícea y CA

70-100. Continuó el ahuellamiento.70-100. Continuó el ahuellamiento.

•Criterio actual: Silícea de 7 a 10%. Criterio actual: Silícea de 7 a 10%. Granulometrías con reducido % de Granulometrías con reducido % de mortero (Buen contacto intergranular). mortero (Buen contacto intergranular). CA30.CA30.

Ruta Nac. 11 (Sta. Fe). Cañadita – Ruta Nac. 11 (Sta. Fe). Cañadita – Calchaquí. 38,2 Km. 1984/85.Calchaquí. 38,2 Km. 1984/85.1er. Reciclado en caliente del país.1er. Reciclado en caliente del país.Reemplazo de capas asfálticas Reemplazo de capas asfálticas inestablesinestables..

Carpeta C° A° 5 cm (50-60)

Sub base SAE (20 cm)

Arena asf. 5 cm

Concreto asf. 12 cm

Cº Aº recicl. RAP 65%. CA 1,3%7 cm (70-100)

Cº Aº recicl. RAP 65%. CA 1,7%7 cm (70-100)

Cº Aº recicl. RAP 60%CA 2,0%. 7 cm (70-100)

Autopista Rosario - Santa Fe. 1966Autopista Rosario - Santa Fe. 1966Ahuellamiento en base de Cº Aº Ahuellamiento en base de Cº Aº debido a subbase de arena asfalto debido a subbase de arena asfalto inestable, minimizada al ejecutar la inestable, minimizada al ejecutar la carpeta.carpeta.

Carpeta C° A° 6 cm (50-60)

Sub base Arena asf. 8 cm (Inestable)

Base Concreto asf. 8 cm (50-60)

Rutas actualmente ahuelladasRutas actualmente ahuelladas

Zonas urbanas. Ahuellamiento de Zonas urbanas. Ahuellamiento de mezclas inestables con tránsito mezclas inestables con tránsito lento.lento.

ENSAYOS DE RUEDA CARGADA ENSAYOS DE RUEDA CARGADA (WHEEL TRACKING TEST)(WHEEL TRACKING TEST)

•Velocidad de deformaciónVelocidad de deformación(Wheel Tracking Rate): mm/min o (Wheel Tracking Rate): mm/min o mm/hmm/h

•Estabilidad dinámica : pasadas/mmEstabilidad dinámica : pasadas/mm

Obra en Pcia. de SaltaObra en Pcia. de Salta

•Triturado grueso: 30%Triturado grueso: 30%•Triturado fino: 40%Triturado fino: 40%•Arena A: 15%Arena A: 15%•Arena B: 13%Arena B: 13%•Filler: 2%Filler: 2%•WTR WTR •70-100: 6,6 mm/h70-100: 6,6 mm/h•50-60: 2,2 mm/h50-60: 2,2 mm/h•Asfalplus: 1,4 mm/hAsfalplus: 1,4 mm/h•Asfalplus Ultra: 1,32 mm/hAsfalplus Ultra: 1,32 mm/h

IOSCO. XXVII Reunión AsfaltoIOSCO. XXVII Reunión Asfalto

•Triturado 6/19Triturado 6/19

•Triturado 0/6Triturado 0/6

•Arena silíceaArena silícea

•FillerFiller

•WTR WTR

•70-100: 3,5 mm/h70-100: 3,5 mm/h

•70-100 + 4% asfaltita: 1,4 mm/h70-100 + 4% asfaltita: 1,4 mm/h

•70-100 + 8% asfaltita: 0,8 mm/h70-100 + 8% asfaltita: 0,8 mm/h

AGNUSDEI, IOSCO, etc. XXVIII R. AGNUSDEI, IOSCO, etc. XXVIII R. A.A.•Triturado 6/19: 40%Triturado 6/19: 40%•Triturado 0/6: 44%Triturado 0/6: 44%•Arena silícea: 16%Arena silícea: 16%

•WTR WTR •70-100: 4,4 mm/h70-100: 4,4 mm/h•70-100 + 3% SBS: 1,16 mm/h70-100 + 3% SBS: 1,16 mm/h•70-100 + 5% SBS: 0,84 mm/h70-100 + 5% SBS: 0,84 mm/h•70-100 + 5% EVA: 1,44 mm/h70-100 + 5% EVA: 1,44 mm/h•70-100 + 8% Asfaltita: 0,80 mm/h70-100 + 8% Asfaltita: 0,80 mm/h

Autopista Rosario – Santa FeAutopista Rosario – Santa Fe

•WTRWTR

•Mezcla Virgen. CA 50-60.Mezcla Virgen. CA 50-60. Arena silícea 5%: 1,28 mm/hArena silícea 5%: 1,28 mm/hArena silícea 10%: 1,64 mm/hArena silícea 10%: 1,64 mm/hArena silícea 15%: 2,48 mm/hArena silícea 15%: 2,48 mm/h

•Mezcla reciclada. CA 150-200Mezcla reciclada. CA 150-200Arena silícea 10%: 1,32 mm/hArena silícea 10%: 1,32 mm/h

ENSAYO DE RUEDA CARGADA ENSAYO DE RUEDA CARGADA (WTT)(WTT)

1.- Mezcla vírgen, 5,0 % silícea, CA 50 - 60 2.- Mezcla vírgen, 10,0 % silícea, CA 50 - 603.- Mezcla vírgen, 15,0 % silícea, CA 50 - 60 4.- Mezcla reciclada, 10,0 % silícea, CA 150-200

PROFUNDIDAD DE HUELLA

0

5

10

15

20

1 2 3 4Mezcla

mm

Ensayo a 60 minutos Ensayo a 120 minutos

VELOCIDAD DE DEFORMACIÓN (WHEEL TRACKING RATE)

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

1 2 3 4Mezcla

mm

/ho

ra


RELACIÓN DE DEFORMACIÓN

0,000,010,020,030,040,050,060,07

1 2 3 4Mezcla

mm

/min

uto


ESTABILIDAD DINÁMICA

0

1.000

2.000

3.000

1 2 3 4Mezcla

Pa

sa

da

s/m

inu

to


ResumenResumen

•WTR con diferentes asfaltos:WTR con diferentes asfaltos:70-100: 3,5 - 4,4 y 6,6 mm/h70-100: 3,5 - 4,4 y 6,6 mm/h50-60: 1,3 - 1,8 - 1,9 y 2,2 mm/h50-60: 1,3 - 1,8 - 1,9 y 2,2 mm/hCon asfalplus: 1,32 y 1,4 mm/hCon asfalplus: 1,32 y 1,4 mm/h70-100 + asfaltita: 0,8 y 1,4 70-100 + asfaltita: 0,8 y 1,4

mm/hmm/h70-100 + SBS: 0,84 y 1,16 mm/h70-100 + SBS: 0,84 y 1,16 mm/h70-100 + EVA: 1,44 mm/h70-100 + EVA: 1,44 mm/h

Diseño de mezclas en caliente. Diseño de mezclas en caliente. Características deseablesCaracterísticas deseables

•Buena adherencia con los áridosBuena adherencia con los áridos•Buena resistencia a la acción Buena resistencia a la acción

perjudicial del aguaperjudicial del agua•Buen comportamiento a través Buen comportamiento a través

del tiempo (envejecimiento)del tiempo (envejecimiento)•Buena elasticidad a Buena elasticidad a

temperaturas de servicio temperaturas de servicio extremas (máximas y mínimas)extremas (máximas y mínimas)

GRANULOMETRÍAS SEGÚN THE ASPHALT INSTITUTE

TAMAÑO MÁXIMO ABSOLUTO 50,0 mm 37,5 mm 25,0 mm 19,0 mm 12,5 mm

2” 1 1/2” 1” 3/4” 1/2” TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL

37,5 mm 25,0 mm 19,0 mm 12,5 mm 9,5 mm

1 1/2” 1” 3/4” 1/2” 3/8” TAMIZ

mm ” MATERIAL QUE PASA (%)

50,0 2 100 37,5 1 1/2 90 - 100 100 25,0 1 - 90 - 100 100 19,0 3/4 56 - 80 - 90 – 100 100 12,5 1/2 - 56 - 80 - 90 – 100 100 9,5 3/8 - - 56 – 80 - 90 – 100

4,75 4 23 - 53 29 - 59 35 – 65 44 – 74 55 – 85 2,36 8 (*) 15 - 41 19 - 45 23 – 49 28 – 58 32 – 67 1,18 16 - - - - - 0,60 30 - - - - - 0,30 50 4 - 16 5 - 17 5 – 19 5 – 21 7 – 23 0,15 100 - - - - - 0,075 200 0 - 5 1 - 7 2 – 8 2 - 10 2 – 10

% cemento asfáltico 3 - 8 3 - 9 4 – 10 4 - 11 5 - 12 (*) Si el total que pasa tamiz N° 8 se acerca: # al máximo indicado, la mezcla tendrá textura fina. # al mínimo indicado, la mezcla tendrá textura gruesa.

Características y comportamiento Características y comportamiento de la mezclade la mezcla

•Densidad de la mezclaDensidad de la mezcla

•Vacíos de la mezclaVacíos de la mezcla

•Vacíos del agregado mineralVacíos del agregado mineral

•Contenido de asfaltoContenido de asfalto

Propiedades consideradas en el Propiedades consideradas en el diseñodiseño

•EstabilidadEstabilidad

•DurabilidadDurabilidad

• ImpermeabilidadImpermeabilidad

•TrabajabilidadTrabajabilidad

•FlexibilidadFlexibilidad

•Resistencia a la fatigaResistencia a la fatiga

•Resistencia al deslizamientoResistencia al deslizamiento

Sumario del criterio de dosificación. Sumario del criterio de dosificación. ObjetivosObjetivos

•Suficiente asfalto para asegurar Suficiente asfalto para asegurar un pavimento durable.un pavimento durable.

•Adecuada estabilidad para Adecuada estabilidad para satisfacer las demandas del satisfacer las demandas del tránsito sin deformarse, tránsito sin deformarse, desintegrarse o fisurarse.desintegrarse o fisurarse.

•Suficiente trabajabilidad para la Suficiente trabajabilidad para la correcta colocación y correcta colocación y compactación de la mezcla.compactación de la mezcla.

•Suficiente contenido de vacíos para Suficiente contenido de vacíos para permitir la compactación adicional permitir la compactación adicional que pueda incorporar el tránsito, que pueda incorporar el tránsito, sin exudación o pérdida de sin exudación o pérdida de estabilidad, pero razonablemente estabilidad, pero razonablemente bajo para impedir el ingreso bajo para impedir el ingreso perjudicial de aire y/o agua.perjudicial de aire y/o agua.

•Se debe tratar que la densidad de Se debe tratar que la densidad de las probetas del Marshall, se las probetas del Marshall, se acerque a la densidad media de la acerque a la densidad media de la capa en servicio, capa en servicio, compatible compatible lógicamente con la real posibilidad lógicamente con la real posibilidad de repetirla en obra (arena silícea!). de repetirla en obra (arena silícea!). Ello estaría otorgando mayor Ello estaría otorgando mayor representatividad al ensayo.representatividad al ensayo.

Método MarshallMétodo Marshall

CRITERIO DE DOSIFICACIÓN DEL MÉTODO MARSHALL SEGÚN THE ASPHALT INSTITUTE

Tránsito (1)

Liviano Medio Pesado

Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo Nº de golpes por cara 35 50 75

Libras (Lb) 750 1.200 1.800 Estabilidad

Newton (N) 3.336 5.338 8.006 0,01” 8 18 8 16 8 16

Fluencia mm 2 4,6 2 4 2 3,6

Vacíos % 3 5 3 5 3 5 Vacíos agr. min. (VAM)% Ver Tabla A

Relación betún-vacíos 70 80 65 78 65 75 Notas:

1 Newton = 0,1 Kg Para la dosificación deben considerarse todos los valores exigidos, no solamente la

estabilidad. Las mezclas asfálticas para base que no cumplan los requerimientos al ensayarlas a 60º

C, pueden aceptarse si los cumplen al ensayarlas a 38º C, siempre que estén ubicadas a 10 cm o más de la superficie. En zonas con climas fríos rigurosos podría también considerarse una temperatura inferior.

(1) Clasificación del tránsito:

Liviano: ESAL menor a 104 (10.000) Medio: ESAL entre 104 y 106 (10.000 y 1.000.000) Pesado: ESAL mayor a 106 (1.000.000)

Recomendaciones adicionalesRecomendaciones adicionales

•Estabilidad máxima: 1.200 KgEstabilidad máxima: 1.200 Kg

•Relación pasa # 200 / % asfalto: < Relación pasa # 200 / % asfalto: < 1,11,1

•Relación Estabilidad / Fluencia: Relación Estabilidad / Fluencia: Entre 2.100 y 3.100 Kg/cmEntre 2.100 y 3.100 Kg/cm

•Estabilidad remanente: Est. Estabilidad remanente: Est. Inmersión 24 hs/ Est. 30 min. > 85 Inmersión 24 hs/ Est. 30 min. > 85 %%

Es representativo el ensayo Es representativo el ensayo Marshall?Marshall?

Reflexión finalReflexión final•Debe usarse arena silíceaDebe usarse arena silícea, ya que si , ya que si

bienbien afecta la estabilidad de la afecta la estabilidad de la mezcla, es necesaria para el logro mezcla, es necesaria para el logro del 100% de densificacióndel 100% de densificación

•Debe exigirse el 100% de la Debe exigirse el 100% de la densidad Marshalldensidad Marshall

•Si la relación densidad a 40 golpes Si la relación densidad a 40 golpes sobre densidad a 75 golpes es sobre densidad a 75 golpes es mayor a 98%, se obtendrá una mayor a 98%, se obtendrá una mezcla trabajable, es decir de mezcla trabajable, es decir de buena compactabilidad (Este podría buena compactabilidad (Este podría ser un buen parámetro para limitar ser un buen parámetro para limitar el contenido de arena silícea)el contenido de arena silícea)

Porqué exigir el 100% de Porqué exigir el 100% de densidaddensidad

GolpesGolpes DensidadDensidad EstabilidadEstabilidad

7575 2,5112,511 985985

4040 2,492,49 798798

99,2%99,2% 81%81%

- 0,8%- 0,8% - 19%- 19%

Soluciones al ahuellamientoSoluciones al ahuellamiento•Medida preventiva: Dosificar y Medida preventiva: Dosificar y

ejecutarejecutar mezclas estables, con mezclas estables, con adecuados porcentajes de arena adecuados porcentajes de arena silícea (Buen contacto silícea (Buen contacto intergranular, CA30 o superior).intergranular, CA30 o superior).

•Medida correctiva: Reemplazo de Medida correctiva: Reemplazo de las capas comprometidas.las capas comprometidas.

•Medida paliativa:Medida paliativa:Relleno de huellas con lechada Relleno de huellas con lechada

asfáltica.asfáltica.Texturizado.Texturizado.

Mezcla con buen contacto Mezcla con buen contacto intergranular intergranular

Autopista Rosario - Santa Fe

Granulometria Mezcla Rap "A-B"30

4050

200

100

16 8 4 1/4

3/8 1/2

3/4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

DosajeRap A-B: 29,03 %12/19: 18,39 %6/12: 36,77 %0/6: 4,84 %Sil gr esp: 7,74 %

C.A. 50/60: 3,23 %

Relleno de huellas con lechada Relleno de huellas con lechada asfálticaasfáltica

TexturizadoTexturizado

En caso de recapado: Cuándo En caso de recapado: Cuándo debo rellenar huellas???debo rellenar huellas???

e’ ed d’

e’ = e + 20 %e = e’ * 0,83

e = 5 cme’ = 6 cm2 cm

d’ = 2 cm + e’ = 2 cm + 6 cm = 8 cmd = 8 cm * 0,83 = 6,6 cmAhuellamiento: 6,6 cm – 2 cm – 5 cm = - 0,4 cm

Rutas con ahuellamiento Rutas con ahuellamiento aceptableaceptable

Ruta Prov. 1 (Sta. Fe). Recapado de Ruta Prov. 1 (Sta. Fe). Recapado de 7 cm. (1994). TMDA 2.0007 cm. (1994). TMDA 2.000

Vista después de 13 años. TMDA Vista después de 13 años. TMDA 20002000

Autopista Rosario – Santa FeAutopista Rosario – Santa FeTMDATMDA20062006: 7.620.: 7.620. Camiones: Camiones: 1.891 (24,8%)1.891 (24,8%)•Entre Progr. 127,0 Y 127,5 Desc., Ext. e Entre Progr. 127,0 Y 127,5 Desc., Ext. e

Int.Int.•Ejecución: Marzo 00 (30% RAP A-B.Ejecución: Marzo 00 (30% RAP A-B. CA: 50-60. 2.750 poises. Text. Gruesa)CA: 50-60. 2.750 poises. Text. Gruesa)•Espesor: 5,0 cm (Cº Aº reciclado sobre Espesor: 5,0 cm (Cº Aº reciclado sobre

calzada fisurada)calzada fisurada)•Ahuellamiento a abril 07 (7 años):Ahuellamiento a abril 07 (7 años): Externo: P80 = 15 mm. P50 = 11 mmExterno: P80 = 15 mm. P50 = 11 mm Interno: P80 = 9 mm. P50 = 5 mmInterno: P80 = 9 mm. P50 = 5 mm•Parche arena promedio oct. 00: 0,67 mmParche arena promedio oct. 00: 0,67 mm

Vista después de 7 años.Vista después de 7 años.

Vista con lluviaVista con lluvia

Fisuración no reflejada, luego de 7 Fisuración no reflejada, luego de 7 añosaños

Textura en carril interno (luego de 7 Textura en carril interno (luego de 7 años)años)

Textura en huella de carril externo (7 Textura en huella de carril externo (7 años)años)

MEZCLA CON 30% RAP A-B. Text. MEZCLA CON 30% RAP A-B. Text. Gruesa.Gruesa.

Autopista Rosario - Santa Fe

Granulometria Mezcla Rap "A-B"

304050200

100

16 8 4 1/4

3/8

1/2

3/4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

DosajeRap A-B: 29,03 %12/19: 18,39 %6/12: 36,77 %0/6: 4,84 %Sil gr esp: 7,74 %

C.A. 50/60: 3,23 %

VARIACIONESVARIACIONES

1: MEZCLA VIRGEN (CA 50-60) 2: c/RAP A (CA 150-200 Y 70-100)3: c/RAP B (CA 70-100) 4: c/RAP A-B (CA 50-60)

DENSIDAD

2,40

2,45

2,50

2,55

2,60

1 2 3 4

Mezcla

Kg

/dm

3

Máx. Mín. Prom.

ESTABILIDAD

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1 2 3 4Mezcla

Kg

Máx. Mín. Prom.

VISCOSIDAD

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

1 2 3 4Mezcla

Po

ise

s

Máx. Mín. Prom.

Soluciones especialesSoluciones especiales

•SMA (Stone Mastic Asphalt)SMA (Stone Mastic Asphalt)

•Mezclas de alto móduloMezclas de alto módulo

SMASMA•Esqueleto de agregados gruesos Esqueleto de agregados gruesos

triturados, que transfieren la triturados, que transfieren la carga grano a grano (70 a 80% carga grano a grano (70 a 80% retenido en # 8)retenido en # 8)

•ArenaArena•FillerFiller•Fibra celulósicaFibra celulósica•Ligante bituminoso (6 a 7%)Ligante bituminoso (6 a 7%)

Mezclas de alto móduloMezclas de alto módulo

•CA 20-30 y 10-20.CA 20-30 y 10-20.•100% de triturados.100% de triturados.•Se obtienen mezclas de alto Se obtienen mezclas de alto

módulo, pero muy rígidas módulo, pero muy rígidas (fisuración) y muy difíciles de (fisuración) y muy difíciles de compactar.compactar.

•Para minimizar estos problemas Para minimizar estos problemas se aumenta en un 10 a 20% el se aumenta en un 10 a 20% el contenido de asfalto.contenido de asfalto.

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