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Practica II

Dosificacin de pavimentos

Carreteras II

Freddy Mansilla ToroIngeniera civil23/05/14

Cochabamba Bolivia

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Dosificacin de Asfaltos

En una mezcla asfltica en caliente de pavimentacin, el asfalto y el agregado son

combinados en propiedades exactas. Las proporciones relativas de estosmateriales determinan las propiedades fsicas de la mezcla, eventualmente, eldesempeo de la misma como pavimento terminado. Existen varios mtodos dediseo comnmente utilizados para determinar las proporciones apropiadas deagregado y asfalto en una mezcla.

Mtodo Marshall

El propsito del mtodo Marshall es determinar el contenido optimo de asfaltopara una combinacin especifica de agregados. El mtodo tambin provee

informacin sobre propiedades de la mezcla asfltica caliente, y establecedensidades y contenidos ptimos de vaco que deben ser cumplidos durante laconstruccin del pavimento. El mtodo puede ser usado para el diseo enlaboratorio, como para el control de campo de mezclas asflticas de penetracin.

Caractersticas de la mezcla:

Densidad de la mezcla Vacos de aire o simplemente vacos Vacos en el agregado mineral

Contenido de asfaltoCriterio para mezclas

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Contenido ptimo de Asfalto

Grficos resultantes de los ensayos por el mtodo Marshall

Densidad vs % de cemento asfaltico

Estabilidad vs % de cemento asfaltico

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Flujo vs % de cemento asfaltico

Porcentaje de vacos con aire en la mezcla total vs el porcentaje de cementoasfaltico

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Criterios para el diseo por el mtodo Marshall

El diseo de las mezclas asflticas debe contar con un contenido ptimo de asfalto,que cumpla con los requisitos de diseo y que sea viablemente econmico en suelaboracin. Algunas de las propiedades que debe cumplir son las siguientes:

Suficiente estabilidad: la mezcla asfltica est sometida a solicitaciones muyvariables, las que inducen a una serie de esfuerzos de compresin, tensin ocortante. Esta mezcla debe soportar sin deformarse apreciablemente dichassolicitaciones.

Causas Efectos

Exceso de asfalto en lamezcla

Exudacin y ahuellamiento

Exceso de arena en lamezcla

Consistencia blanda durante la compactacin ypor algn tiempo en el servicio. Dificultad en lacompactacin

Agregado de partculasredondeadas, escasa oninguna cara fracturada

Exudacin y ahuellamiento

Resistencia a las deformaciones plsticas: las solicitaciones a las que estsometida la mezcla pueden provocar deformaciones que no se recuperancon el tiempo. La deformacin plstica se produce por una falla en las capasinteriores de la estructura o por una mala dosificacin de la mezcla, lo queocasiona la aparicin de roderas o ahuellamiento transversal y longitudinal,especialmente en los carriles de mayor circulacin y puntos deestacionamiento o espera.

Resistencia a la fatiga: las mezclas asflticas presentan buena estabilidad ala accin de cargas de trnsito aisladas. Con el tiempo y por la accinrepetida de dichas cargas, el material puede fallar por fatiga.

Causas Efectos

Bajo contenido de asfalto Agrietamiento por fatigaAlto contenido de vacosdurante el diseo de lamezcla

Envejecimiento prematuro delasfalto y posterior agrietamientopor fatiga

Deficiente compactacin encampo Envejecimiento del asfalto yposterior agrietamiento porfatiga

Alto grado de impermeabilidad: las mezclas asflticas que se colocan en laparte superior de una estructura de pavimento debe ser altamenteimpermeable para prevenir el paso del agua y el envejecimiento prematurode la mezcla.

Causas Efectos

Bajo contenido de asfalto La pelcula delgada de ligante

ser la causa de envejecimientoprematuro y disgregacin

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Alto contenido de vacosdurante el diseo de lamezcla

El agua y el oxgeno penetran enel pavimento y causan oxidaciny desintegracin

Deficiente compactacin encampo

Alto contenido de vacos,permiten la infiltracin del agua

y disminuyen la estabilidad Alta durabilidad: las mezclas asflticas tambin ser afectada por los rayos

ultravioleta, aceites y carburantes. La durabilidad aumenta incrementandoel contenido de asfalto, utilizando granulometras densas y logrando altosgrados de compactacin en terreno.

Causas Efectos

Bajo contenido de asfalto Disgregacin y sequedadAlto contenido de vacosdurante el diseo de lamezcla o por falta decompactacin in situ

Envejecimiento prematuro de lapelcula ligante, seguido poragrietamiento y disgregacin

Deficiente compactacin encampo

Denudacin del agregado ytendencia a la disgregacin.

Trabajabilidad: es la facilidad con que el asfalto y los agregados sonmezclado y que una vez elaborada la mezcla puede ser extendida ycompactada.

Causas Efectos

Sobre tamaos Superficie rugosa y mezcla difcilde compactar

Exceso de agregado grueso Mezcla difcil de compactarBaja temperatura demezclado

Mal cubrimiento de la partcula,poca durabilidad, superficierugosa y dificultad en lacompactacin

Alto contenido de arena Desplazamiento de las mezclasdurante la compactacin

Bajo contenido de llenantemineral o filler

Mezcla blanda y bajapermeabilidad

Alto contenido de filler Mezcla seca y de difcil manejo,baja durabilidad

Economa: ms que propiedad, es un criterio considerado en toda decisinde ingeniera.

El mtodo Marshall busca cumplir con los requisitos anteriormente formulados,basado en mateirales competentes y un porcentaje ptimo de asfalto.

Resultados

La densidad aumenta con el contenido de asfalto hasta un mximo despus

del cual comienza a decrecer

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La curva de estabilidad es similar al de la densidad, salvo que la mximaestabilidad ocurre normalmente a un contenido de asfalto ligeramenteinferior al de la mxima densidad

Los valores de flujo aumentan con los incrementos en el contenido deasfalto

El % de vacos con el aire en la mezcla total disminuye al incrementar elcontenido de asfalto, tendiendo hacia un mnimo

El % de vacos en los agregados minerales disminuye al incrementarse elcontenido de asfalto, hasta alcanzar un mnimo a partir del cual comienza aaumentar

Diseo mtodo Superpave

SUPERPAVE

la mezcla en el pavimento. La Tabla 2.1

(ESAL)

Requerimientos de Ensayo

ESAL < 106

106 < ESAL