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1 M.Sc.Ing. Edwin W. Apolinario Morales 22/04/2017
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TOPOGRAFÍA Y GEOREFERENCIACIÓN
Basándose en los planos y levantamientos topográficos del
Proyecto, sus referencias y BM’s, el Contratista realizará los
trabajos de replanteo y otros de topografía y
georeferenciación requeridos durante la ejecución de las
obras, que incluye el trazo de las modificaciones aprobadas,
correspondientes a las condiciones reales encontradas en el
terreno. El Contratista será el responsable del replanteo
topográfico que será revisado y aprobado por el Supervisor,
así como del cuidado y resguardo de los puntos físicos,
estacas y monumentación instalada durante el proceso del
levantamiento del proceso constructivo.
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TOPOGRAFÍA Y GEOREFERENCIACIÓN
El Contratista instalará puntos de control topográfico enlazado
a la Red Geodésica Nacional GPS en el sistema WGS84,
estableciendo en cada uno de ellos sus coordenadas UTM y
de ser necesarias sus coordenadas geográficas. En caso que
el Proyecto haya sido elaborado en otro sistema, éste deberá
ser replanteado en el sistema WGS84. Para los trabajos a
realizar dentro de esta sección el Contratista deberá
proporcionar personal calificado, el equipo necesario y
materiales que se requieran para el replanteo, estacado,
referenciación, monumentación, cálculo y registro de datos
para el control de las obras.
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TOPOGRAFÍA Y GEOREFERENCIACIÓN
Conceptos que se utiliza en el desarrollo de los trabajos de
topografía:
Superficie topográfica : Es la superficie tangible a partir de la
cual se realiza todas las mediciones.
Geoide : Es la superficie de nivel ( Realidad Física)
Elipsoide : Superficie matemática apta para realizar cálculos
geodésicos.
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TOLERANCIAS
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TOLERANCIAS
Los trabajos en cualquier etapa serán iniciados sólo cuando
se cuente con la aprobación escrita de la Supervisión.
Cualquier trabajo topográfico y de control que no cumpla con
las tolerancias anotadas será rechazado. La aceptación del
estacado por el Supervisor no releva al Contratista de su
responsabilidad de corregir probables errores que puedan
ser descubiertos durante el trabajo y de asumir sus costos
asociados.
Cada 500 m de estacado se deberá proveer una tablilla de
dimensiones y color contrastante aprobados por el
Supervisor, en el que se anotará en forma legible para el
usuario de la vía, la progresiva de su ubicación.
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GEOREFERENCIACIÓN
La georeferenciación se hará estableciendo puntos de control
mediante coordenadas UTM, con una equidistancia
aproximada no mayor de 10 km., ubicados a lo largo de la
carretera. Los puntos seleccionados estarán en lugares
cercanos y accesibles que no sean afectados por las obras o
por el tráfico vehicular y peatonal. Los puntos serán
monumentados en concreto con una placa de bronce en su
parte superior en el que se definirá el punto por la intersección
de dos líneas.
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GEOREFERENCIACIÓN
La densidad de estos puntos y su equidistancia tomarán en
cuenta la topografía del lugar geométrico de la carretera y
necesidades de acceso seguro y rápido.
Estos puntos (ruta geodésica) servirán de base para todo el
trabajo topográfico y a ellos estarán referidos los puntos de
control y los del replanteo de la vía.
La red geodésica obtenida pasa a ser propiedad de la entidad
contratante y los planos de ubicación y datos obtenidos deben
ser incorporados en el respectivo informe técnico.
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EJE DE LA CARRETERA
Todos los puntos del eje, señalados en el Proyecto deben ser
replanteados. Estos puntos, en zonas de tangente será cada
20 m y en curvas cada 10 m, además de los otros puntos del
eje donde se ubican las obras de drenaje y complementarias.
Todos los puntos replanteados serán identificados mediante la
progresiva correspondiente, cuyo logotipo deberá contar con
la aprobación del Supervisor.
Esta labor debe ser concluida antes de ejecutar las obras de
movimiento de tierras en el eje del Proyecto Vial, a fin de
contrastar en forma oportuna la coherencia de los datos del
Proyecto y el terreno, la misma que será entregada a la
entidad contratante en el respectivo informe técnico.
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SECCIÓN TRANSVERSAL
Las secciones transversales del terreno natural deberán ser
referidas al eje de la carretera. El espaciamiento entre
secciones no deberá ser mayor de 20 m en tramos en
tangente y de 10 m en tramos de curvas. En caso de quiebres
en la topografía se tomarán secciones adicionales por lo
menos cada 5 m.
Se tomarán puntos de la sección transversal con la suficiente
extensión para que puedan entrar los taludes de corte y
relleno hasta los límites que indique el Supervisor. Las
secciones además deben extenderse lo suficiente para
evidenciar la presencia de edificaciones, cultivos, línea férrea,
canales, etc., que por estar cercanas al trazo de la vía, podrían
ser afectadas por las obras de la carretera, así como por el
desagüe de las alcantarillas. Todas las dimensiones de la
sección transversal serán reducidas al horizonte, desde el eje
de la vía.
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IMPRIMACIÓN ASFÁLTICA
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IMPRIMACIÓN ASFÁLTICA
Consiste en la aplicación de un riego asfáltico sobre la
superficie de una base debidamente preparada, con la
finalidad de recibir una capa de pavimento asfáltico o de
impermeabilizar y evitar la disgregación de la base
construida, de acuerdo con estas especificaciones y de
conformidad con el Proyecto.
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IMPRIMACIÓN ASFÁLTICA
Materiales
El material bituminoso a aplicar en este trabajo será el
siguiente:
• Emulsiones Asfálticas, de curado lento (CSS-1, CSS-
1h), mezclado para la imprimación, de acuerdo a la
textura de la Base y que cumpla con los requisitos de
la Tabla 416-01.
• Podría ser admitido el uso de Asfalto líquido, de
grados MC-30, MC-70 ó MC-250 que cumpla con los
requisitos de la Tabla 416-02.
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IMPRIMACIÓN ASFÁLTICA
El tipo de material a utilizar deberá ser establecido en el
Proyecto. El material debe ser aplicado tal como sale de
planta, sin agregar ningún solvente o material que altere
sus características.
La cantidad por m2 de material bituminoso, debe estar
comprendida entre 0,7-1,5 l/m2 para una penetración
dentro de la capa granular de apoyo de 5 mm a 7 mm
por lo menos, para el caso de asfaltos diluidos, y de 5.0
a 7.5 mm para el caso de las emulsiones, verificándose
esto cada 25 m.
Antes de la iniciación del trabajo, el Supervisor aprobará
la cantidad por m2 de material bituminoso de acuerdo a
los resultados del tramo de prueba Subsección 415.06.
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CALIDAD DE MATERIALES
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CALIDAD DE MATERIALES
Los riegos asfalticos son aplicaciones delgadas y uniformes de
algún tipo de ligante asfáltico en estado líquido sobre
superficies, ya sean de pavimentos existentes, bases
estabilizadas o de suelos.
Según su función los mas importantes son:
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RIEGO DE LIGA
SELLO NEGRO (FOG SEAL)
MATAPOLVO
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IMPRIMACION
Riego de asfalto cortado líquido de baja viscosidad sobre
una base estabilizada que va a ser recubierta por una
carpeta o cualquier tratamiento asfáltico.
OBJETIVO
• Sellar la superficie
• Impermeabilizar la superficie
• Cohesionar las partículas superficiales sueltas de la
base
• Dar estabilidad superficial, para dar una interface firme
para adherir fuertemente el tratamiento asfáltico o la
carpeta.
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IMPRIMACION
El asfalto cortado de curado medio mas utilizado para
imprimación es el MC-30 y MC 70.
El grado a
utilizar dependerá
de la textura,
humedad de la
base y de la
temperatura
ambiente.
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IMPRIMACION
Ventajas de Emulsión Imprimante respecto a los asfaltos
cortados:
Fuerte disminución del impacto ambiental (la emisión de
hidrocarburos volátiles a la atmósfera se reduce hasta
en un 70%)
Compatibilidad con bases secas y húmedas
Aplicación a temperatura ambiente
Rapidez de secado
Adherencia
Capacidad de penetración
No es inflamable
Seguridad en su transporte y manipulación
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IMPRIMACION
La cantidad a usar varía de 0,8 a 1,3 lt/m2
(dependiendo de la textura de la base).
Dosis definitiva Canchas de prueba
CRITERIO PARA DEFINIR DOSIS DE IMPRIMANTE A
USAR
Penetración mínima de 5mm dentro de los siguientes
tiempos de absorción:
6 – 12 horas en ambientes calurosos
12 – 24 horas en ambientes frescos
24 – 48 horas en ambientes fríos y húmedos
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IMPRIMACION
1.-Dosis promedio de riego: aprox. 1 lt/m2 ( tanto para
asfaltos cortados como para Emulsión Imprimante)
2.-Temperatura de aplicación:
Temperatura usual del riego:
a) 65 a 72º C : Para asfaltos cortados
b) Temp. Ambiente : Para Emulsión Imprimante
Condiciones climáticas:
Son determinantes para alcanzar buenos resultados en la
ejecución del riego.
En el caso de los asfaltos cortados no se debe imprimar
en caso de:
- Lluvia
- Presencia de neblina
- Temperatura ambiental inferior a 10°C
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RIEGO DE LIGA
Consiste en la aplicación de un riego asfáltico sobre una
superficie asfáltica, o de concreto de cemento portland, previa
a la colocación de otra capa bituminosa, para facilitar la
adherencia entre ambas, de acuerdo con estas
especificaciones y de conformidad con el Proyecto.
Materiales
Los materiales asfálticos a utilizar para la aplicación del Riego
de Liga son:
· Cemento asfáltico 40/50; 60/70; 85/100 o 120/150, según
requisitos establecidos en la Tabla 415-02.
· Emulsión catiónica de rotura lenta CSS-1 o CSS-1h diluido
con agua (según Tabla 415-04).
· Emulsión catiónica de rotura rápida CRS-1 o CRS-1h (según
Tabla 415-04).
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RIEGO DE LIGA
Calidad del material bituminoso
A la llegada de cada camión que transporte el material
asfáltico a utilizarse en el riego de liga, el Contratista
deberá entregar al Supervisor un certificado de calidad
del producto, así como la garantía del fabricante de que
éste cumple con las condiciones especificadas en las
Subsecciones 415.02 (b) ó (c).
El Supervisor no aceptará el empleo de suministros de
material bituminoso que no se encuentren respaldados por
la certificación de calidad del fabricante.
En el caso de empleo de cemento asfáltico, el Supervisor
comprobará, mediante muestras representativas mínimo
una cada 9000 galones ó antes si el volumen de entrega
es menor, el grado de viscosidad absoluta del producto.
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RIEGO DE LIGA
Calidad del material bituminoso
En caso de estar utilizando emulsión asfáltica, se
comprobará su tipo, contenido de residuo asfáltico,
penetración del residuo y estabilidad de almacenamiento a
24 horas previo a su empleo.
En relación con los resultados de las pruebas, no se
admitirá ninguna tolerancia sobre los límites establecidos
en las Tablas 415-02, 415-03 ó 415-04, según el caso, de
las presentes especificaciones.
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MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE
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Requerimientos para los agregados gruesos
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Requerimiento para los agregados finos
Tabla 423-02
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MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE
Es la combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados
incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de
manera que todas las partículas del agregado queden muy
bien recubiertas por una película homogénea de ligante. Su
proceso de fabricación implica calentar el ligante y los
agregados (excepto, eventualmente, el polvo mineral de
aportación) y su puesta en obra debe realizarse a una
temperatura muy superior al ambiente.
Existen a su vez subtipos dentro de esta familia de mezclas
con diferentes características. Se fabrican con asfaltos aunque
en ocasiones se recurre al empleo de asfaltos modificados, las
proporciones pueden variar desde el 3% al 6% de asfalto en
volumen de agregados pétreos
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Evolución de los diseños de Mezclas
Asfálticas en Caliente
1. The Hubbard-Field (1920´s). Fue uno de los primeros
métodos en evaluar contenidos de vacíos en la mezcla y en
el agregado mineral. Usaba una estabilidad como prueba
para medir la deformación. Funcionó adecuadamente para
evaluar mezclas con agregado pequeño o granulometrías
finas, pero no también para mezclas con granulometrías que
contenían agregados grandes.
2. Método Marshall (1930´s). Desarrollado durante la 2da.
Guerra Mundial y después fue adaptado para su uso en
carreteras. Utiliza una estabilidad y porcentaje de vacíos
como pruebas fundamentalmente. Excepto cambios en las
especificaciones, el método no ha sufrido modificación
desde los años 40´s.
3. Método Hveem (1930´s). Fue desarrollado casi en el mismo
tiempo que el método Marshall. Evalúa una estabilidad
pseudotriaxial
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4. Método de la Western Association of State Highway on
Transportation Officials. WASHTO (1984). Con este
método recomendó cambios en los requerimientos del
material y especificaciones de diseño de mezclas para
mejorar la resistencia a las roderas. Con FHWA.
5. Método de Asphalt Aggregate Mixture Analysis System.
AAMAS (1987). La necesidad de cambios en el diseño de
mezclas fue reconocida, tardaron 2 años para desarrollar un
nuevo proyecto para el diseño de mezclas, que incluía un
nuevo método de compactación en laboratorio y la
evaluación de las propiedades volumétricas, desarrollo de
pruebas para identificar las deformaciones permanentes,
grietas de fatiga y resistencia a las grietas a baja
temperatura.
Evolución de los diseños de Mezclas
Asfálticas en Caliente
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Evolución de los diseños de Mezclas
Asfálticas en Caliente
6. Método SUPERPAVE (1993) El método AAMAS, sirvió como
punto de inicio del método SUPERPAVE, que contiene un
nuevo diseño volumétrico completo de mezcla, con
funcionamiento basado en predicción a través de modelos y
métodos de ensayo en laboratorio, grietas por fatiga y grietas
por baja temperatura. Los modelos de predicción de
funcionamiento fueron completados satisfactoriamente hasta el
año 2000. El diseño volumétrico de mezclas en el SUPERPAVE
es actualmente implementado en varios estados de los EUA,
debido a que ha sido reconocida una conexión entre las
propiedades volumétricas de la mezcla asfáltica caliente y su
correcto funcionamiento. Tiene su resultado, ahora la
aceptación en el control de calidad ha sido cambiada a
propiedades volumétricas. SUPERPAVE promete un
funcionamiento basado en métodos o ensayos de laboratorio
que pueden ser usados para identificar la resistencia a las
deformaciones plásticas de los pavimentos.
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Objetivo del Diseño de Mezcla
El objetivo principal es encontrar la combinación mas
económica agregado-asfalto, que dé a la mezcla las siguientes
propiedades:
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Objetivo del Diseño e Mezcla
ESTABILIDAD
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Objetivo del Diseño e Mezcla
ESTABILIDAD
Los requisitos de estabilidad solo pueden establecerse
después de un análisis completo del tránsito, debido a
que las especificaciones de estabilidad para un
pavimento dependen del tránsito esperado.
Las especificaciones de estabilidad deben ser lo
suficiente altas para acomodar adecuadamente el
tránsito esperado, pero no mas altas de lo que exijan las
condiciones de tránsito. Valores muy altos de estabilidad
producen un pavimento demasiado rígido y, por lo tanto,
menos durable que lo deseado.
La estabilidad de una mezcla depende de la fricción y la
cohesión interna. La fricción interna en las partículas de
agregado (fricción entre partículas) esta relacionada con
características del agregado tales como forma y textura
superficial.
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Objetivo del Diseño e Mezcla
ESTABILIDAD
La cohesión resulta de la capacidad ligante del asfalto. Un
grado propio de fricción y cohesión interna, en la mezcla,
previene que las partículas de agregado se desplacen
unas respecto a otras debido a las fuerzas ejercidas por el
tráfico.
En términos generales, entre más angular sea la forma de
las partículas de agregado y mas áspera sea su textura
superficial, más alta será la estabilidad de la mezcla.
La fuerza ligante de la cohesión aumenta con aumentos
en la frecuencia de carga (tráfico). La cohesión también
aumenta a medida que la viscosidad del asfalto aumenta,
o a medida que la temperatura del pavimento disminuye.
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2017Causas y Efectos de
INESTABILIDAD en el Pavimento
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Objetivo del Diseño e Mezcla
DURABILIDAD
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Objetivo del Diseño e Mezcla
DURABILIDAD
Generalmente, la durabilidad de una mezcla puede ser
mejorada en tres formas: usando la mayor cantidad posible
de asfalto, usando una graduación densa de agregado
resistente a la separación, diseñando y compactando la
mezcla para obtener la máxima impermeabilidad.
La mayor cantidad posible de asfalto aumenta la durabilidad
porque las películas gruesas de asfalto no se envejecen o
endurecen tan rápido como lo hacen las películas delgadas.
En consecuencia, el asfalto retiene, por mas tiempo, sus
características originales. Además el máximo contenido
posible de asfalto sella eficazmente un gran porcentaje de
vacíos interconectados en el pavimento, haciendo difícil la
penetración del aire y del agua.
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Objetivo del Diseño e Mezcla
DURABILIDAD
Por supuesto, se debe dejar un cierto porcentaje de vacíos
en el pavimento para permitir la expansión del asfalto en los
tiempos cálidos.
Una graduación densa de agregado firme, duro, a la
separación, contribuye, de tres maneras, a la durabilidad del
pavimento. Una graduación densa proporciona un contacto
más cercano entre las partículas del agregado, lo cual mejora
la impermeabilidad de la mezcla. Un agregado firme y duro
resiste la desintegración bajo las cargas del tránsito. Un
agregado resistente a la separación resiste la acción del
agua y el tránsito, las cuales tienden a separar la película de
asfalto de las partículas de agregado, conduciendo a la
desintegración del pavimento.
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Causas y Efectos de poca
DURABILIDAD
La resistencia de una mezcla a la separación puede ser
mejorada, bajo ciertas condiciones, mediante el uso de
compuestos adhesivos, o rellenos como la cal hidratada. La
intrusión del aire y agua en el pavimento puede minimizarse
si se diseña y compacta la mezcla para darla al pavimento la
máximo impermeabilidad posible. Existen muchas causas y
efectos con una poca durabilidad del pavimento.
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Objetivo del Diseño e Mezcla
IMPERMEABILIDAD
La impermeabilidad de un pavimento es la resistencia al
paso de aire y agua hacia su interior, o a través de el.
Esta característica esta relacionada con el contenido de
vacíos de la mezcla compactada, y es así como gran parte
de las discusiones sobre vacíos en las secciones de
diseño de mezcla se relaciona con impermeabilidad.
Aunque el contenido de vacíos es una indicación del paso
potencial de aire y agua a través de un pavimento, la
naturaleza de estos vacíos es muy importante que su
cantidad.
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Objetivo del Diseño e Mezcla
IMPERMEABILIDAD
El grado de impermeabilidad está determinado por el
tamaño de los vacíos, sin importar si están o no
conectados, y por el acceso que tienen a la superficie del
pavimento.
Aunque la impermeabilidad es importante para la
durabilidad de las mezclas compactadas, virtualmente
todas las mezclas asfálticas usadas en la construcción de
carreteras tienen cierto grado de permeabilidad. Esto es
aceptable, siempre y cuando la permeabilidad esté dentro
de los límites especificados.
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CAUSAS Y EFECTOS
de la
PERMEABILIDAD
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Objetivo del Diseño e Mezcla
TRABAJABILIDAD
La trabajabilidad esta descrita por la facilidad con que
una mezcla puede ser colocada y compactada. Las
mezclas que poseen buena trabajabilidad son fáciles de
colocar y compactar; aquellas con mala trabajabilidad son
difíciles de colocar y compactar.
La trabajabilidad puede ser mejorada modificando los
parámetros de la mezcla, el tipo de agregado, y/o la
granulometría. Las mezclas gruesas (mezclas que
contienen un alto porcentaje de agregado grueso) tienen
una tendencia a segregarse durante su manejo, y
también pueden ser difíciles de compactar. A través de
mezclas de prueba en el laboratorio puede ser posible
adicionar agregado fino, y tal vez asfalto, a una mezcla
gruesa, para volverla mas trabajable.
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Objetivo del Diseño e Mezcla
TRABAJABILIDAD
Aunque el asfalto no es la principal causa de los
problemas de trabajabilidad, si tienen algún efecto sobre
esta propiedad. Debido a que la temperatura de la mezcla
afecta la viscosidad el asfalto, una temperatura demasiado
baja hará que la mezcla sea poco trabajable, mientras que
una temperatura demasiado alta podrá hacer que la
mezcla se vuelva DEMASIADO INESTABLE. El grado y el
porcentaje de asfalto también pueden afectar la
trabajabilidad de la mezcla.
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Causas y efectos de Problemas en la
TRABAJABILIDAD
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FLEXIBILIDAD
Flexibilidad es la capacidad de un pavimento asfáltico
para acomodarse, sin que se agriete, a movimientos y
asentamientos graduales de la subrasante.
La flexibilidad es una característica deseable en todo
pavimento asfáltico debido a que virtualmente todas las
subrasantes se asientan (bajo cargas) o se expanden
(por expansión del suelo). Una mezcla de granulometría
abierta con alto contenido de asfalto es, generalmente,
más flexible que una mezcla densamente graduada e
bajo contenido de asfalto. Algunas veces los
requerimientos de flexibilidad entran en conflicto con los
requisitos de estabilidad, de tal manera que se debe
buscar el equilibrio de los mismos.
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Resistencia a la FATIGA
La resistencia a la fatiga de un pavimento es la resistencia
a la flexión repetida bajo las cargas de tránsito. Se ha
demostrado, por medio de la investigación, que los vacíos
(relacionados con el contenido de asfalto) y la viscosidad
del asfalto tienen un efecto considerable sobre la
resistencia a la fatiga.
A medida que el porcentaje de vacíos en un pavimento
aumenta, ya sea por diseño o por falta de compactación, la
resistencia a la fatiga del pavimento. (El periodo de tiempo
durante el cual un pavimento en servicio es
adecuadamente resistente a la fatiga) disminuye.
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Resistencia a la FATIGA
Así mismo, un pavimento que contiene asfalto que se ha
envejecido y endurecido considerablemente tiene menor
resistencia a la fatiga.
Las características de resistencia y espesor de un
pavimento, y la capacidad de soporte de la subrasante,
tienen mucho que ver con la vida del pavimento y con la
prevención del agrietamiento asociado con cargas de
tránsito.
Los pavimentos de gran espesor sobre subrasantes
resistentes no se flexionan tanto, bajo las cargas, como los
pavimentos delgados o aquellos que se encuentran sobre
subrasantes débiles.
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Causas y efectos de una mala
Resistencia a la FATIGA
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Resistencia al DESLIZAMIENTO
Resistencia al deslizamiento es la habilidad de una
superficie de pavimento de minimizar el deslizamiento o
resbalamiento de las ruedas de los vehículos,
particularmente cuando la superficie este mojada.
Para obtener buena resistencia al deslizamiento, el
neumático debe ser capaz de mantener contacto con las
partículas de agregado en vez de rodar sobre una película
de agua en la superficie del pavimento (hidroplaneo).
La resistencia al deslizamiento se mide en terreno con una
rueda normalizada bajo condiciones controladas de
humedad en la superficie del pavimento, y a una velocidad
de 65 km/hr (40 mi/hr).
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Resistencia al DESLIZAMIENTO
Una superficie áspera y rugosa de pavimento tendrá mayor
resistencia al deslizamiento que una superficie lisa. La
mejor resistencia al deslizamiento se obtiene con un
agregado de textura áspera, en una mezcla de gradación
abierta y con tamaño máximo de 9.5 mm (38 pulgadas) a
12.5 mm (1/2 pulgada). Además de tener una superficie
áspera, los agregados debe resistir el pulimiento
(alisamiento) bajo el tránsito.
Los agregados calcáreos son más susceptibles al
pulimiento que los agregados silíceos. Las mezclas
inestables que tienden a deformarse o a exudar (flujo de
asfalto a la superficie) presentan problemas graves de
resistencia al deslizamiento.
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Causas y Efectos de poca
Resistencia al DESLIZAMIENTO
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Requerimiento para los agregados gruesos
Tabla 423-01
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Requerimiento para los agregados finos
Tabla 423-02
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2017Gradación para mezcla asfáltica en caliente MAC
Tabla 423-03
Alternativamente se indica que se puede utilizar la gradación indicada
en ASTM D 3515 del Instituto del Asfalto
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Requisito para mezcla de concreto bituminoso
Tabla 423-06
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2017Requisitos de adherencia
Tabla 423-07
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Tabla 423-16
Ensayos y Frecuencias
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MÉTODO MARSHALL
Este método es aplicable sólo a mezclas en caliente con
cementos asfálticos que contengan agregados con
tamaño máximo igual o inferior a 25 mm (1”). Este
método puede usarse tanto para el diseño en Laboratorio
como en el control de terreno. El método modificado se
desarrolló para tamaños máximo arriba de 38 mm (1.5”).
Lo que no realiza el método es una adecuada
caracterización de la MAC en servicio
ENSAYOS DE PROBETAS
Se confecciona una serie de probetas de 1100 gr de
agregado con distintos contenidos de asfalto con
incrementos de 0,5 %, las dimensiones de la probeta son
102 mm (4”) de diámetro y 64 mm (2 ½”) de altura, Antes
de ensayar se determinan las densidades de los
agregados, asfalto y mezcla compactada.
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MÉTODO MARSHALL
Se somete al ensayo
de estabilidad y
fluidez a una
temperatura de 60º C.
Después de hallar la
densidad, estabilidad
y fluencia, se procede
al análisis de huecos
para cada serie de
probetas.
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Prensa y Compactador Marshall
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MÉTODO MARSHALL
Procedimiento de ensayo
Existen tres procedimientos de ensayo en el método del
ensayo Marshall. Estos 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 ESPECIFICO-TOTAL
El peso específico total de cada probeta se determina tan
pronto como las probetas recién compactadas se hayan
enfriado a la temperatura ambiente. Esta medición de
peso específico es esencial para un análisis preciso de
densidad-vacíos. El peso específico total se determina
usando el procedimiento descrito en la norma AASHTO T
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MÉTODO MARSHALL
Procedimiento de ensayo
ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA
El ensayo de estabilidad esta dirigido a medir la resistencia a la
deformación de la mezcla. La fluencia mide la deformación, bajo
carga que ocurre en la mezcla.
VALOR DE ESTABILIDAD MARSHALL
El valor de estabilidad Marshall es una medida de la carga bajo la
cual una probeta cede o falla totalmente.
La carga máxima indicada por el medidor es el valor de
Estabilidad Marshall.
Para muchos materiales de ingeniería, la resistencia del material
es, frecuentemente, una medida de su calidad; sin embargo, este
no es necesariamente el caso de las mezclas asfálticas en
caliente. Las estabilidades extremadamente altas se obtienen a
costa de durabilidad.
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MÉTODO MARSHALL
Procedimiento de ensayo
VALOR DE FLUENCIA MARSHALL
La fluencia Marshall, medida en centésimas de pulgada
representa la deformación de la briqueta. La deformación
esta 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.
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MÉTODO MARSHALL
Procedimiento de ensayo
ANALISIS DE DENSIDAD Y VACIOS
Una vez que se completan los ensayos de estabilidad y fluencia,
se procede a efectuar un análisis de densidad y vacíos para cada
serie de Probetas de prueba. El propósito del análisis es el de
determinar el porcentaje de vacíos en la mezcla compactada.
ANALISIS DE VACIOS
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).
El peso específico total de las probetas compactadas se
determina pesando las probetas en aire y en agua.
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MÉTODO MARSHALL
Procedimiento de ensayo
• 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, está 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 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.
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MÉTODO MARSHALL
Procedimiento de ensayo
Por lo tanto, el VMA puede ser calculado al restar el
volumen de agregado (determinado mediante el peso
específico total del agregado) del volumen total de la
mezcla compactada.
• Análisis de VFA Los vacíos llenos de asfalto, VFA, 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.
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Ilustración de Gravedades Especificas Gs
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Representación de Volúmenes en
especímenes de mezclas compactadas
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Ilustración del VMA en una probeta
VMA (Vacíos de aire en el mezcla)
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MÉTODO MARSHALL
Curvas de diseño hasta el año 1983
Cinco gráficos de TENDENCIAS
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MÉTODO MARSHALL
Curvas de diseño hasta el año 1983
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MÉTODO MARSHALL
Curvas de diseño a partir del año 1985
Para hallar el %
óptimo de
asfalto, de la
gráfica de Va vs
% de asfalto se
entra con el
valor de 4% de
Va y al
interceptar con
la curva se halla
el % de asfalto a
evaluar. El 4%
de vacíos es la
media para el
diseño de
mezclas
asfálticas, ya
que la
especificación
sugiere un valor
entre 3 y 5.
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2017Criterio de Diseño de Mezclas Marshall
La selección del contenido óptimo de asfalto depende de
muchos criterios. Un punto inicial para el diseño es
escoger el porcentaje de asfalto para el promedio de los
límites de vacíos de aire, el cual es 4%. Todas las
propiedades medidas y calculadas bajo este contenido
de asfalto deberán ser evaluadas comparándolas con los
criterios para el diseño de mezclas indicada en la
siguiente tabla. Si todos los criterios se cumplen,
entonces se tendrá el diseño preliminar de la mezcla
asfáltica, en caso de que un criterio no se cumpla, se
necesitará hacer ajustes, o rediseñar la mezcla.
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2017Criterio de Diseño de Mezclas Marshall
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2017Criterio de Diseño de Mezclas Marshall
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2017
MÉTODO MARSHALL
Calculo del Porcentaje de Asfalto de Diseño
Donde : Va= Vacíos del agregado mineral
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2017
Método de Diseño Marshall
Fórmula de Trabajo
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2017
PAVIMENTOS FLEXIBLES
Pavimentos en altura
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2017
EFECTO DEL AGUA EN LA ESTRUCTURA
DE LOS PAVIMENTOS
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2017
EFECTO DE LA TEMPERATURA
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2017
EFECTO DE LA TEMPERATURA
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2017
Procedimiento de Análisis
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2017
Modelo de Agrietamiento Térmico (Shahin y
McCullough, 1972)
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2017Esfuerzos por Temperatura
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2017
Marco Teórico
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2017
CALIDAD DE MATERIALES
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CALIDAD DE MATERIALES
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2017
CALIDAD DE MATERIALES
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2017
CALIDAD DE MATERIALES
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CALIDAD DE MATERIALES
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EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
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TRABAJOS DE LABORATORIO
Obtener las características de los materiales.
Empleo estricto de modos operativos establecidos en
Normas Internacionales (ASTM y AASHTO).
- Ensayos a la Mezcla Asfáltica
- Ensayos al Cemento Asfáltico
- Ensayos al Material de Base Granular
- Ensayos para controles de compactación
- Ensayos al material de subrasante
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INFORMES MENSUALES
Diseños de Mezcla
Controles de Producción de Material de Base
Granular
Los controles de producción de mezcla asfáltica:
a. Rígidas (alto factor de rigidez )
b. Sobrecalentadas (temp > 150 ºC), lo que
acelera el proceso de oxidación del asfalto.
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2017
EVALUACION ESTRUCTURAL
El ensayo desarrollado en la práctica de laboratorio de
pavimentos tiene como objetivo principal determinar la
cantidad de asfalto presente en dicho pavimento, así como la
granulometría de los agregados utilizados; siendo de gran
importancia este ensayo cuando se quiera verificar la calidad
de una carpeta asfáltica, pudiéndose presentar en la
supervisión de una obra vial
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2017
Manual de Ensayo de Materiales
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Viscosidad Cinemática de Asfaltos
MTC E 310
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Precisión y Dispersión
