UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPEDEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO CIVIL

DIRECTOR : Ing. Franco RojasCODIRECTOR : Ing. Hugo Bonifaz

DICIEMBRE 2013

INFLUENCIA DE ADITIVOS MEJORADORES DE ADHERENCIA EN LA RESISTENCIA DE HORMIGONES ASFÁLTICOS DISEÑADOS

CON AGREGADOS PROVENIENTES DE LAS CANTERAS DE PINTAG Y GUAYLLABAMBA

Carlos Curco

Byron León

OBJETIVO GENERALRealizar un análisis comparativo de la influencia de aditivos mejoradores de adherencia en la resistencia de hormigones asfaltico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diseñar las mezclas asfálticas en caliente utilizando agregados de las canteras de Pintag y

Guayllabamba.

Determinar el porcentaje de aditivo óptimo para los diseños de las mezclas asfálticas.

Análisis comparativo de la resistencia entre mezclas asfálticas de las canteras de Pintag y Guayllabamba dosificadas con diferentes porcentajes de aditivos.

Determinar la influencia resultante de la incorporación de aditivos mejoradores de adherencia en la cohesión del cemento asfaltico y los agregados.

MUESTREO DE AGREGADOS (ASTM D75)

UBICACIÓN DE LAS CANTERAS MUESTREO EN PINTAG

GRAVEDAD ESPECÍFICA DE AGREGADOS (ASTM C127, ASTM C128)

2,27 g/cm3 2,51 g/cm3

4,10 % 2,66 %

2,29 g/cm3 2,39 g/cm3

5,37 % 5,12 %

DETERMINACIÓN DE PESOS ESPECÍFICOS Y ABSORCIÓN DE AGUA DE AGREGADOS

CANTERA: GUAYLLABAMBA

GRAVAPESO ESPECÍFICO DE LAS PARTÍCULAS SECASABSORCIÓN DE AGUA

ARENAPESO ESPECÍFICO DE LAS PARTÍCULAS SECASABSORCIÓN DE AGUA

2,27 g/cm3 2,51 g/cm3

4,10 % 2,66 %

2,29 g/cm3 2,39 g/cm3

5,37 % 5,12 %

GRAVA

ARENA

PESO ESPECÍFICO DE LAS PARTÍCULAS SECASABSORCIÓN DE AGUA

DETERMINACIÓN DE PESOS ESPECÍFICOS Y ABSORCIÓN DE AGUA DE AGREGADOS

PESO ESPECÍFICO DE LAS PARTÍCULAS SECASABSORCIÓN DE AGUA

CANTERA: PINTAG

EQUIVALENTES DE ARENA EN SUELOS Y AGREGADO FINO (ASTM D2419)

EQUIVALENTES DE ARENA EN SUELOS Y AGREGADO FINO

69,00 %

72,50 %

EQUIVALENTE DE ARENA PROMEDIOPINTAG

GUAYLLABAMBA EQUIVALENTE DE ARENA PROMEDIO

ENSAYO DE ABRACIÓN (ASTM C131)

GUAYLLABAMBA DESGASTE DEL MATERIAL 29,98 %

ENSAYO DE ABRACIÓN

PINTAG DESGASTE DEL MATERIAL 26,61 %

GRANULOMETRÍA (ASTM C136)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE P

ASA

ABERTURA DE MALLA mm.

CURVA GRANULOMETRICA ARENA DE PINTAG

CURVA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE

PASA


CURVA GRANULOMETRICA GRAVA DE PINTAG

Curva

CANTERA DE PINTAG

Para la selección de la mezcla de áridos de Pintag se llegó a determinar una mezcla de 70% de arena y un 30% de grava.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE

PASA


CURVA GRANULOMETRICA MEZCLA DE AGREGADOS DE PINTAG

Mezcla

Maximo

Minimo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE P

ASA


CURVA GRANULOMETRICA ARENA DE GUAYLLABAMBA

CURVA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE

PASA


CURVA GRANULOMETRICA GRAVA 3/8" DE GUAYLLABAMBA

Curva

CANTERA DE GUAYLLABAMBA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE

PASA


CURVA GRANULOMETRICA GRAVA 1/2" DE GUAYLLABAMBA

Curva

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE

PASA


CURVA GRANULOMETRICA MEZCLA DE AGREGADOS DE GUAYLLABAMBA

Mezcla

Maximo

Minimo

A pesar de tener una combinación de tres agregados no se llegó a cumplir con los requerimientos, por lo cual se procedió a abrir la muestra del material en cada uno de los tamices componentes y se construyó una curva granulométrica ideal tomando los valores medios de las especificaciones.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110

PORC

ENTA

JE Q

UE

PASA


CURVA GRANULOMETRICA MEZCLA IDEAL DE AGREGADOS DE GUAYLLABAMBA

Mezcla

Maximo

Minimo

GRAVEDAD ESPECÍFICA TEÓRICA MÁXIMA (ASTM 2041)

GUAYLLABAMBA

GRAVEDAD ESPECÍFICA TEÓRICA MÁXIMA

Gmm =

Gmm =

2,142

2,330

gr/cm3

gr/cm3

PINTAG

CEMENTO ASFÁLTICOEn nuestro País la Refinería de Esmeraldas es la única planta industrial que provee de este material a las distintas empresas y plantas de mezclado; el asfalto más usualmente empleado en la fabricación de carpetas de rodadura es el de clasificación AC-20 siendo este el seleccionado para la realización de los ensayos.

ADITIVOS MEJORADORES DE ADHERENCIASon productos químicos que al ser incluidos en el cemento asfáltico de la mezcla mejoran notablemente las características de adherencia entre el asfalto y los agregados, brindándole una mayor durabilidad a la carpeta asfáltica; estos deben ser incorporados al asfalto en estado líquido mediante dispositivos mecánicos de agitación, por circulación o mediante las recomendaciones o especificaciones del fabricante.

A 0,50 0,75 1,00B 0,50 0,75 1,00C 0,050 0,075 0,100

ADITIVODOSIFICACIONES

% PESO DEL ASFALTO

nombres

PUNTO DE INFLAMACIÓN Y COMBUSTIÓN (ASTM D92)

MEDIDA MEDIDAASFALTO CONCENTR. °C °C % °C °C %

INALT. 0,00% 270 - - 274 - -0,50% 284 14 5,19 290 16 5,840,75% 282 12 4,44 286 12 4,381,00% 284 14 5,19 288 14 5,110,50% 285 15 5,56 290 16 5,840,75% 282 12 4,44 290 16 5,841,00% 280 10 3,70 282 8 2,920,050% 275 5 1,85 281 7 2,550,075% 272 2 0,74 278 4 1,460,100% 270 0 0,00 276 2 0,73

PUNTO DE INFLAMACIÓN PUNTO DE COMBUSTIÓNINCREMENTO INCREMENTO

A

B

C

0% 0,05%0,075

% 0,10% 0,50% 0,75% 1%

Asfalto sin Aditivo 270

Asfalto con Aditivo A 284 282 284

Asfalto con Aditivo B 285 282 280

Asfalto con Aditivo C 275 272 270

220

230

240

250

260

270

280

290

Tem

pera

tura

°C

Porcentaje de Aditivo Vs. Punto de Inflamación

NORMAMOP -001-F-2002

60-70Mínimo: 232

0%0,05

%0,075

%0,10

%0,50

%0,75

% 1%

Asfalto sin Aditivo 274

Asfalto con Aditivo A 290 286 288

Asfalto con Aditivo B 290 290 282

Asfalto con Aditivo C 281 278 276

220

230

240

250

260

270

280

290

Tem

pera

tura

°C

Porcetaje de Aditivo Vs. Punto de Combustión

y = -22,545x2 + 35,455x + 270,27

268

270

272

274

276

278

280

282

284

286

0 0,25 0,5 0,75 1

PUN

TO D

E IN

FLA

MA

CIÓ

N °C

PORCENTAJE DE ADITIVO %

Comportamiento del Punto de Inflamación, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = -35,636x2 + 44,764x + 270,22

268

270

272

274

276

278

280

282

284

286

0 0,25 0,5 0,75 1

PUN

TO D

E IN

FLA

MA

CIÓ

N °C


Comportamiento del Punto de Inflamación, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -1745,5x2 + 169,45x + 270,13

268

270

272

274

276

278

280

282

284

286

0 0,025 0,05 0,075 0,1

PUN

TO D

E IN

FLA

MA

CIÓ

N °C


Comportamiento del Punto de Inflamación, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

y = -28,364x2 + 40,836x + 274,38

272

274

276

278

280

282

284

286

288

290

292

0 0,25 0,5 0,75 1

PUN

TO D

E CO

MBU

STIÓ

N °

C


Comportamiento del Punto de Combustión, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = -49,455x2 + 57,745x + 273,93

272

274

276

278

280

282

284

286

288

290

292

0 0,25 0,5 0,75 1

PUN

TO D

E CO

MBU

STIÓ

N °

C


Comportamiento del Punto de Combustión, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -2109,1x2 + 225,09x + 274,15

272

274

276

278

280

282

284

286

288

290

292

0 0,025 0,05 0,075 0,1

PUN

TO D

E CO

MBU

STIÓ

N °

C


Comportamiento del Punto de Combustión, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

PUNTO DE REBLANDECIMIENTO (ASTM D36)PTO. REBL.

°C °C %

INALT. 0,00% 53,75 - -0,50% 56,4 2,65 4,930,75% 54,65 0,9 1,671,00% 55,7 1,95 3,630,50% 54,95 1,2 2,230,75% 56 2,25 4,191,00% 53,2 -0,55 -1,02

0,050% 54,15 0,4 0,740,075% 54,5 0,75 1,400,100% 53,1 -0,65 -1,21

C

A

ASFALTO CONCENTRACION

B

INCREMENTO

0% 0,05% 0,075% 0,10% 0,50% 0,75% 1%

Asfalto sin Aditivo 53,75

Asfalto con Aditivo A 56,4 54,65 55,7

Asfalto con Aditivo B 54,95 56 53,2

Asfalto con Aditivo C 54,15 54,5 53,1

44

46

48

50

52

54

56

58

60

Tem

pera

tura

°C

Porcentajes de Aditivo vs Punto de Reblandecimiento


60-70Máximo: 57

60-70Mínimo: 48

y = -4,0545x2 + 5,4755x + 53,882

53

53,5

54

54,5

55

55,5

56

56,5

57

0 0,25 0,5 0,75 1

PUN

TO D

E RE

BLA

ND

ECIM

IEN

TO °

C


Comportamiento del Punto de Reblandecimiento, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = -8,1636x2 + 8,0664x + 53,637

53

53,5

54

54,5

55

55,5

56

56,5

57

0 0,25 0,5 0,75 1

PUN

TO D

E RE

BLA

ND

ECIM

IEN

TO °

C


Comportamiento del Punto de Reblandecimiento, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -390,91x2 + 34,609x + 53,7

53

53,5

54

54,5

55

55,5

56

56,5

57

0 0,025 0,05 0,075 0,1

PUN

TO D

E RE

BLA

ND

ECIM

IEN

TO °

C


Comportamiento del Punto de Reblandecimiento, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

ENSAYO DE PENETRACIÓN (ASTM D5)

ENSAYO A 25°CPEN.

*0,1 mm *0,1 mm %

INALT. 0,00% 47,2 - -0,50% 63,2 16 33,900,75% 63,2 16 33,901,00% 63,8 16,6 35,170,50% 62,2 15 31,780,75% 63,8 16,6 35,171,00% 64,6 17,4 36,86

0,050% 53,8 6,6 13,980,075% 54,8 7,6 16,100,100% 54,4 7,2 15,25

ASFALTO 25°C

CONCENTRACION

INCREMENTO

A

B

C

0%0,05

%0,08

%0,10

%0,50

%0,75

% 1%

Asfalto Inalterado 47,2

Aditivo A 0 0 0 0 63,2 63,2 63,8

Aditivo B 0 0 0 0 62,2 63,8 64,6

Aditivo C 0 53,8 54,8 54,4 0 0 0

4045505560657075

Tem

pera

tura

°C

Gráfico de Penetración vs Porcentaje a 25°C


60-70Máximo: 70

60-70Mínimo: 60

y = -27,564x2 + 43,516x + 47,362

40

45

50

55

60

65

70

0 0,25 0,5 0,75 1

PEN

ETRA

CIO

N

*0,

1 m

m


Comportamiento de la Penetración a 25°C, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = -23,491x2 + 40,549x + 47,285

40

45

50

55

60

65

70

0 0,25 0,5 0,75 1

PEN

ETRA

CIÓ

N

*0,

1mm

.


Comportamiento de la Penetración a 25°C, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -1192,7x2 + 191,13x + 47,204

40

45

50

55

60

65

70

0 0,025 0,05 0,075 0,1

PEN

ETRA

CIÓ

N

*0,

1mm

.


Comportamiento de la Penetración a 25°C, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

ENSAYO A 30°C

PEN.

*0,1 mm *0,1 mm %

INALT. 0,00% 73,2 - -0,50% 84,4 11,2 15,300,75% 82,8 9,6 13,111,00% 87,4 14,2 19,400,50% 83,2 10 13,660,75% 85,6 12,4 16,941,00% 90,6 17,4 23,77

0,050% 74,2 1 1,370,075% 79,2 6 8,200,100% 77 3,8 5,19

ASFALTO 30°C

CONCENTRACION

INCREMENTO

A

B

C

0%0,05

%0,08

%0,10

%0,50

%0,75

% 1%


Aditivo A 0 0 0 0 84,40 82,80 87,40

Aditivo B 0 0 0 0 83,2 85,6 90,6

Aditivo C 0 74,2 79,2 77 0 0 0

50556065707580859095

Tem

pera

tura

°C


y = -10,4x2 + 23,4x + 73,5

70

75

80

85

90

95

100

0 0,25 0,5 0,75 1

PEN

ETRA

CIO

N

*0,

1 m

m



Aditivo A

Tendencia

y = -2,8364x2 + 19,764x + 73,318

70

75

80

85

90

95

100

0 0,25 0,5 0,75 1

PEN

ETRA

CIÓ

N

*0,

1mm

.



Aditivo B

Tendencia

y = -196,36x2 + 68,764x + 72,922

70

75

80

85

90

95

100

0 0,025 0,05 0,075 0,1

PEN

ETRA

CIÓ

N

*0,

1mm

.



Aditivo C

Tendencia

ENSAYO A 35°C

PEN.

*0,1 mm *0,1 mm %

INALT. 0,00% 144,2 - -0,50% 135 -9,2 -6,380,75% 130,2 -14 -9,711,00% 151,2 7 4,850,50% 141,8 -2,4 -1,660,75% 140 -4,2 -2,911,00% 150,4 6,2 4,30

0,050% 126,2 -18 -12,480,075% 126,6 -17,6 -12,210,100% 129,4 -14,8 -10,26

A

B

C

ASFALTO 35°C

CONCENTRACION

INCREMENTO

0%0,05

%0,08

%0,10

%0,50

%0,75

% 1%


Aditivo A 0 0 0 0 135,00130,20151,20

Aditivo B 0 0 0 0 141,8 140 150,4

Aditivo C 0 126,2 126,6 129,4 0 0 0

110115120125130135140145150155

Tem

pe

ratu

ra

°C


y = 64,945x2 - 60,775x + 144,91

120

125

130

135

140

145

150

155

0 0,25 0,5 0,75 1

PEN

ETRA

CIO

N

*0,

1 m

m



Aditivo A

Tendencia

y = 28,873x2 - 24,047x + 144,54

120

125

130

135

140

145

150

155

0 0,25 0,5 0,75 1

PEN

ETRA

CIÓ

N

*0,

1mm

.



Aditivo B

Tendencia

y = 4029,1x2 - 546,69x + 144,09

120

125

130

135

140

145

150

155

0 0,025 0,05 0,075 0,1

PEN

ETRA

CIÓ

N

*0,

1mm

.



Aditivo C

Tendencia

ÍNDICE DE PENETRACIÓN

CONCENTR. PENETR. P. REBL.

% PESO ASF. *0,1 mm. °C

INALT. - 47,2 53,75 2,14 -0,440,50% 63,2 56,4 1,76 0,890,75% 63,2 54,65 1,86 0,491,00% 63,8 55,7 1,79 0,760,50% 62,2 54,95 1,85 0,520,75% 63,8 56 1,77 0,821,00% 64,6 53,2 1,94 0,21

0,050% 53,8 54,15 2,01 -0,040,075% 54,8 54,5 1,97 0,090,100% 54,4 53,1 2,08 -0,25

IP

A

B

C

ASF. A

0,050% 0,075% 0,100% 0,50% 0,75% 1,00%

Asfalto Inalterado -0,44

Aditivo A 0,89 0,49 0,76

Aditivo B 0,52 0,82 0,21

Aditivo C -0,04 0,09 -0,25

-1,70-1,60-1,50-1,40-1,30-1,20-1,10-1,00-0,90-0,80-0,70-0,60-0,50-0,40-0,30-0,20-0,100,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,001,101,201,301,401,501,601,70

Ind

ice

de

pe

netr

acó

n

Indice de Penetración vs % de Asfalto


60-70Máximo: +1,5

60-70Mínimo: -1,5

y = -2,1693x2 + 3,2168x - 0,4015

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0 0,25 0,5 0,75 1Índi

ce d

e Pe

netr

ació

n


Comportamiento del Índice de Penetración, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = -2,968x2 + 3,7064x - 0,4606

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0 0,25 0,5 0,75 1Índi

ce d

e Pe

netr

ació

n


Comportamiento del Índice de Penetreción, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -146,33x2 + 16,959x - 0,45

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0 0,025 0,05 0,075 0,1Índi

ce d

e Pe

netr

ació

n


Comportamiento del Índice de Penetración, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

HORMIGÓN ASFÁLTICOPara la determinación del contenido óptimo de asfalto se utilizó el método Marshall considerando una temperatura de ensayo de 60°C y el criterio de compactación 50 golpes por cada lado en briquetas.

En el caso de la cantera de Guayllabamba se seleccionó un valor igual a 4% lo cual nos generó un valor de contenido de asfalto de 6%.

2,002,503,003,504,004,505,005,506,006,507,00

4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

% asf vs. Va

BULK 2,25

ESTABILIDAD 1438

FLUJO 15,7Va 4VAM 13,5VAF 71

RESUMEN

Sin embargo en el caso de Pintag por las propiedades del agregado seleccionamos un valor de 5% de contenido de vacíos lo cual nos reportó un valor de 6,7% de contenido óptimo de cemento asfáltico.

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

7,50

4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

% asf vs. Va

BULK 2,034

ESTABILIDAD 1275

FLUJO 17,15Va 5VAM 17,14VAF 70,5

RESUMEN

Ensayo Marshall Guayllabamba Ensayo Marshall Pintag

ENSAYOS MARSHALL

CANTERA DE PINTAG

MEDIDA MEDIDA

ASFALTOCONCENTRA

CION lb lb % 0,01" 0,01" %

INALT. 0,00% 1275 - - 17,15 - -0,50% 1517,9 242,9 19,1 16 -1,15 -6,710,75% 1411,3 136,3 10,7 12 -5,15 -30,031,00% 1456,6 181,6 14,2 14 -3,15 -18,370,50% 1384,1 109,1 8,6 17 -0,15 -0,870,75% 1312 37,0 2,9 15 -2,15 -12,541,00% 1450,2 175,2 13,7 13 -4,15 -24,200,050% 1499 224,0 17,6 14 -3,15 -18,370,075% 1737 462,0 36,2 15 -2,15 -12,540,100% 1617,1 342,1 26,8 16 -1,15 -6,71

A

B

C

PINTAGESTABILIDAD FLUJO

INCREMENTO INCREMENTO

0% 0,05%0,075

% 0,10% 0,50% 0,75% 1%

Asfalto Sin aditivo 1275,000

Asfalto con Aditivo A 0 1517,9281411,3321456,611

Asfalto con Aditivo B 0 1384,1361312,0381450,200

Asfalto con Aditivo C 0 1499,0351737,0341617,057

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

Esta

bilid

ad

lb

Porcentajes de Aditivo vs Estabilidad


TRAFICO MEDIOMínimo: 1200

y = -442,62x2 + 591,06x + 1283,3

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1650

1700

1750

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

ESTA

BILI

DAD

lb.


Comportamiento de la Estabilidad Pintag, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia y = 74,764x2 + 68,284x + 1283

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1650

1700

1750

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

ESTA

BILI

DAD

lb.


Comportamiento de la Estabilidad Pintag, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -45284x2 + 8431,4x + 1262,9

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1650

1700

1750

0,00 0,03 0,05 0,08 0,10

ESTA

BILI

DAD

lb.


Comportamiento de la Estabilidad Pintag, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

0% 0,05% 0,075% 0,10% 0,50% 0,75% 1%


Asfalto con Aditivo A 0 15,667 12,333 13,667

Asfalto con Aditivo B 0 17,333 14,667 13,333

Asfalto con Aditivo C 0 14,333 15,333 15,667

6

8

10

12

14

16

18

Fluj

o

*0,0

1"

Porcentajes de Aditivo vs Flujo



TRAFICO MEDIOMáximo: 16

y = 2,8182x2 - 6,8718x + 17,376

11

12

13

14

15

16

17

18

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

FLU

JO

0,01

"


Comportamiento del Flujo Pintag, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = -7x2 + 2,71x + 17,185

11

12

13

14

15

16

17

18

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

FLU

JO

0,01

"


Comportamiento del Flujo Pintag, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = 936,36x2 - 103,26x + 17,103

11

12

13

14

15

16

17

18

0,00 0,03 0,05 0,08 0,10

FLU

JO

0,01

"


Comportamiento del Flujo Pintag Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

CANTERA DE GUAYLLABAMBA

MEDIDA MEDIDA

ASFALTOCONCENTRACI

ON lb lb % 0,01" 0,01" %

INALT. 0,00% 1425 - - 14,33 - -0,50% 2163,3 738,3 51,8 10 -4,33 -30,220,75% 2073,4 648,4 45,5 12 -2,33 -16,261,00% 2203,9 778,9 54,7 10 -4,33 -30,220,50% 1912,5 487,5 34,2 11 -3,33 -23,240,75% 1459,7 34,7 2,4 11 -3,33 -23,241,00% 2050,5 625,5 43,9 12 -2,33 -16,260,050% 1996,4 571,4 40,1 14 -0,33 -2,300,075% 1817,8 392,8 27,6 12 -2,33 -16,260,100% 1578,8 153,8 10,8 12 -2,33 -16,26

GUAYLLABAMBA

B

C

ESTABILIDAD FLUJOINCREMENTO INCREMENTO

A

0% 0,05%0,075

% 0,10% 0,50% 0,75% 1%


Asfalto con Aditivo A 2163,2642073,3742203,884

Asfalto con Aditivo B 1912,4681459,7342050,530

Asfalto con Aditivo C 1996,4231817,8251578,788

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

Esta

bilid

ad

lb.

Porcentajes de Aditivo vs Estabilidad



y = -1108,3x2 + 1829,7x + 1439,4

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

ESTA

BILI

DAD

lb.


Comportamiento de la Estabilidad Guayllabamba, Aditivo A

Aditivo A

Tendencia

y = 123,53x2 + 337,47x + 1466,1

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

ESTA

BILI

DAD

lb.


Comportamiento de la Estabilidad Guayllabamba, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -184211x2 + 19687x + 1431,8

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

0,00 0,03 0,05 0,08 0,10

ESTA

BILI

DAD

lb.


Comportamiento de la Estabilidad Guayllabamba, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

0% 0,05% 0,075% 0,10% 0,50% 0,75% 1%


Asfalto con Aditivo A 10,333 12,333 9,667

Asfalto con Aditivo B 10,667 10,667 11,667

Asfalto con Aditivo C 13,667 12,000 12,333

6789

101112131415161718

Flujo

*0

,01"

Porcentajes de Aditivo vs Flujo



TRAFICO MEDIOMáximo: 16

y = 4,9636x2 - 8,5544x + 14,145

9

10

11

12

13

14

15

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

FLU

JO

0,01

"


Comportamiento del Flujo Guayllabamba, Aditivo A

Aditivo A

Tendenciay = 8,6x2 - 10,918x + 14,327

9

10

11

12

13

14

15

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

FLU

JO

0,01

"


Comportamiento del Flujo Guayllabamba, Aditivo B

Aditivo B

Tendencia

y = -158,18x2 - 10,998x + 14,418

9

10

11

12

13

14

15

0,00 0,03 0,05 0,08 0,10

FLU

JO

0,01

"


Comportamiento del Flujo Guayllabamba, Aditivo C

Aditivo C

Tendencia

ENSAYOS DE PELADURA MODIFICADO

ADITIVO ConcentraciónA 0,50% 6 5 6 8 7 6 6 8A 0,75% 1 1 1 1 6 4 4 4A 1% 7 6 4 6 5 7 5 5B 0,50% 4 2 2 3 2 2 3 2B 0,75% 5 7 8 7 8 8 8 6B 1% 9 9 10 10 4 5 7 7C 0,05% 3 3 5 2 3 3 2 3C 0,075% 8 8 9 9 9 9 9 9C 0,10% 2 4 7 4 10 10 10 10

Sin Aditivo 0% 10 10 3 5 1 1 1 1

EVAL

UAC

IÓN

2

EVAL

UAC

IÓN

3

EVAL

UAC

IÓN

4

PINTAG GUAYLLABAMBA

EVAL

UAC

IÓN

1

EVAL

UAC

IÓN

2

EVAL

UAC

IÓN

3

EVAL

UAC

IÓN

4

EVAL

UAC

IÓN

1

ADITIVO Concentración PINTAG GUAYLLABAMBAA 0,50% 5 4A 0,75% 10 7A 1% 5 6B 0,50% 8 9B 0,75% 4 4B 1% 2 5C 0,05% 8 8C 0,075% 3 2C 0,10% 7 1

Sin Aditivo 0% 4 10

0

2

4

6

8

10

12

0% 0,05% 0,08% 0,10% 0,50% 0,75% 1%

DESEMPEÑO AL ENSAYO DE PELADURA MODIFICADO MUESTRAS CON AGREGADOS DE PINTAG

Asfalto Inalterado

Aditivo A

Aditivo B

Aditivo C

0

2

4

6

8

10

12

0% 0,05% 0,08% 0,10% 0,50% 0,75% 1%

DESEMPEÑO AL ENSAYO DE PELADURA MODIFICADO CON AGREGADOS DE GUAYLLABAMBA

Asfalto Inalterado

Aditivo A

Aditivo B

Aditivo C

Para el Punto de Inflamación En A y B Aumenta 3,70% al 5,56 %, En C, Aumenta desde 1,85%, disminuyendo hasta 0% Se mantiene el mismo comportamiento para el Punto de Combustión.Hay la existencia de un ligero aumento en el margen de seguridad para el manejo del cemento asfáltico en planta.

En los ensayos de Reblandecimiento,Para A existe un aumento entre el 1,67% al 4,93%, Para B se observa una variación entre el -1,02% al 4,19% Para C del -1,21% al 1,40%, Es decir que el punto de reblandecimiento se ve aumentado sobre todo cuando la concentración es la menor

Al realizar los ensayos de Penetración a 25°C A incrementa desde el 33,90% hasta 35,17%B aumenta entre el 31,78% al 36,86%C aumenta desde el 13,98% al 16,10%.

Inicialmente el valor es de 47,2, con lo cual éste, no cumple con las especificaciones del MTOP, ahora bien, por otra parte los asfaltos con los Aditivos A y B incrementan el valor de la penetración logrando cumplir satisfactoriamente con los requerimientos, sin embargo, a pesar que, el Aditivo C le confiere aumento de la penetración, no llega a ser suficiente En

A 25°C, en general los valores aumentan Funciones cuadrática CrecienteA 30°C en general los datos obtenidos también aumentan, pero Funcion Lineal CrecienteA 35°C los valores en general disminuyen Función Cuadrática Decreciente

Por lo que podemos decir que a mayor temperatura el efecto de los aditivos mejoradores de adherencia es perjudicial en los ensayos de penetración

Índice de Penetración, A y B le confieren un dramático aumento en comparación del valor inicial, con valores porcentuales similares, fluctuantes entre 148,35% y el 302,38%, En C los valores mejoran en valores desde el 42,68% hasta el 120,39%

Esencialmente estos mejoran las características de elasticidad del asfalto, a más que reducen su susceptibilidad a la temperatura; en lo que respecta al aditivo las muestras cumplen con la especificación del MTOP

Estabilidad Para el caso de Pintag A y B aumenta entre 2,9% y 19,1%, Para C el aumento es de hasta un 36%Para Guayllabamba el aumento es mayor existiendo un comportamiento similar entre los tres aditivos, teniendo un aumento máximo de un 54,7%.De tal modo los Aditivos favorecen en una medida apreciable el aumento del valor de la estabilidad en los concretos asfálticos

Flujo Comportamiento de decremento en comparación del valor inicial, los resultados para las dos canteras son semejantes, incluyendo valores desde 0,87% hasta un 30,22%

A todo esto, se debe pormenorizar el análisis del comportamiento para cada caso específico, puesto que en el análisis de Pintag, el valor inicial sobrepasa el requerimiento de la norma, luego de aditivar el asfalto los valores disminuyen ubicándose dentro de la Norma lo cual Beneficia su uso indistintamente de los valores obtenidos; empero en el caso de Guayllabamba absolutamente todos los resultados alcanzados cumplen con la Norma, así pues el análisis para este caso se enfocaría en considerar ajustar los valores lo más cerca de la media de la Norma Requerida «que sería lo ideal». Está claro, que éstos productos efectivamente disminuyen el valor del Flujo en el concreto asfáltico

Al someter las muestras al ensayo de Peladura ASTM D-3625 todas pasaron satisfactoriamente la comparación visual

Por el contrario, en la prueba de Peladura Modificada Propuesta, para Pintag en los casos de los Aditivos A y B presentan mejoras de su comportamiento, especialmente en las concentraciones más bajas, para C se aprecia mejora solo para las concentraciones inicial y final. En Guayllabamba los resultados evidencian disminución en el desempeño de las muestras, en A y B la afección es relativamente similar para las tres concentraciones, sin embargo en C contrariamente a lo esperado la disminución al desempeño es inversamente proporcional al contenido de aditivo, observándose adicionalmente una suerte de “meteorización o cristalización” del asfalto conforme pasa el tiempo luego de los ensayos, tanto para el caso de Guayllabamba como para Pintag, no así en el asfalto de las pruebas de los Aditivos A y B

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN

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