diseño mezcla asfáltica-upao

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DEFINICIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA • Es una combinación de agregados ( Piedra, Arena y Finos que pasan la # 200) y un ligante asfáltico, para ser empleados en la conformación de la capa de rodadura de los pavimentos flexibles, previo transporte, colocación, extensión y compactación consiguientes.

Author: lc-edeljaur

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COMPOSICION DE LA MEZCLA ASFALTICA

DEFINICIN DE MEZCLA ASFLTICAEs una combinacin de agregados ( Piedra, Arena y Finos que pasan la # 200) y un ligante asfltico, para ser empleados en la conformacin de la capa de rodadura de los pavimentos flexibles, previo transporte, colocacin, extensin y compactacin consiguientes.

COMPOSICION DE LA MEZCLA ASFALTICALas mezclas asflticas estn constituidas Aproximadamente con un 90 % de agregados de piedra y arena gruesa, un 5% de finos o filler que pasan la malla # 200 y otro 5% de ligante asfltico.

El ligante asfltico y los finos, son los dos elementos que ms influyen tanto en la calidad de la mezcla asfltica como en su costo total.

En tanto la cantidad del asfalto, que es el ms costoso, est en funcin de la granulometra de los agregados. Si estos tienen mucho finos se requerir mayor cantidad de asfalto. Y contrariamente si hay mayor cantidad de agregados gruesos, ser menor la cantidad de asfalto. La razn obedece a la mayor o menor rea superficial de los agregados.

2DIFERENCIAS DE DISEO ASFALTICOMUESTRAS PREPARADAS

MEZCLA ASFALTICA CONAGREGADOS CON MUCHOS FINOS.HABRA MENORCANTIDAD DE ASFALTO, POR LAMENOR AREA SUPERFICIAL DE LOS AGREGADOS.MEZCLA ASFALTICA CON CON MAYOR CANTIDAD DE AGREGADOS GRUESOS.REQUERIRA MENOR CANTIDADDE ASFALTO, POR LA MENORAREA SUPERFICIAL DE LOS AGREGADOS

TIPOS DE MEZCLA ASFALTICA

MEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTELas que se preparan en plantas especiales, donde el cemento asfltico es calentado a temperaturas elevadas, en el rango de 150 a180 C. Los agregados se calientan a ms de 100C.

La puesta en obra se realiza a una temperatura no menor de 120C. Puesto que a una temperatura menor, la mezcla se endura y en esa condicin, ella no puede extenderse y menos compactarse adecuadamente, pudindose FRACTURAR al paso del rodillo compactador.VER VIDEO PLANTA DE ASFALTO EN CALIENTE

MEZCLAS ASFLTICAS EN FRO REBAJADOSEl ligante de los agregados, es asfalto con adicin de gasolina, kerosene o petroleo diesel, los cuales calentados a una temperatura no menor a 60C se mezcla con los agregados (Piedra y arena gruesa). Su calidad es menor que el Asfalto en Caliente.

TIPOS DE MEZCLAS ASFLTICAS

MEZCLA ASFLTICA EN FRO CON EMULSIN ASFLTICAConsiste en utilizar el cemento asfltico, al cual se le adiciona cierta cantidad de agua y un emulsivo qumico, mezclados mediante un agitador especial, licundose el asfalto y en esa condicin puede ser mezclado con los agregados.El agente emulsivo, tiene la cualidad de cargar elctricamente a cada molcula asfltica y pueden ser aninicas (carga negativa), catinicas (carga positiva) y no aninicas (carga neutra). En esa condicin, las molculas se dispersan para estar en suspensin en el agua. Los agregados deben de tener carga elctrica contraria. De manera que cuando se mezclan, las molculas de asfalto cubren rpidamente todas las superficies de los agregados, logrndose con ello, la cohesin de ambos elementos.

EMULSIONES ASFALTICAS

VER VIDEO EMULSIONES ASFALTICAS BETAVER VIDEO DISPERSION ASFALTICA EN AGUA

FUNDAMENTOS BASICOS EN ELDISEO DE MEZCLASEl objetivo principal del diseo es lograr la mxima densidad posible de la mezcla, que permitir tener pavimentos resistentes y durables.Para ello un factor determinante es la granulometra del agregado a emplear, el cual debe tener un tamao mximo del Agregado Grueso de .Tambin el contenido ideal de asfalto a utilizar, debe de ser entre 5 a 6 % del peso de la mezcla.El Porcentaje de vacos ideal debe de ser del orden del 3.5 %.- Al iniciarse la prueba respectiva, la prensa deber presionaLa Estabilidad Marshallr a una velocidad de 2 (50,8 mm.) por minuto, hasta que la muestra falle. La carga mxima registrada se determina como Estabilidad Marshall de la mezcla, la misma que vara desde 5.000 lbs hasta 10,000 lbs. Un promedio adecuado debe de estar en el orden de las 8,500 lbs.METODOLOGIAS DE DISEO DE MEZCLAS ASFALTICASFORMULA CLASICA Del Instituto del asfalto.P = 4 R + 7S + 12FDonde:P = Porcentaje de asfalto en peso Sobre el peso total de la mezcla.R= % del agregado que pasa la # y retenida en la malla 8.S= % del agregado que pasa la # 8 y retenida en la malla 200.F= Porcentaje del agregado que pasa la malla 200EJEMPLO DE DISEO DE MEZCLA ASFALTICA METODO CLASICO Determinar la cantidad de asfalto en galones que es necesario emplear en una mezcla asfltica, donde el agregado a emplear tiene la siguiente granulometra.Malla % que Pasa % que retiene.100 82 183/8 69 13N 4 55 14N 8 42 1358%(R)N 30 29 13N 50 21 8N 100 15 6N 200 8(F) 7 34%(S)

Consecuentemente: P= 4x0.58+7x.34+12x.08 = 5.48%DETERMINACIN DE LA CANTIDAD DE ASFALTO RC-250 EN GALONESCantidad de asfalto necesario: 5.48% de peso, sobre el peso total de la mezcla.ANALISISPeso de la mezcla asfltica aprox.= 2,000 Kg/ m3.Densidad del asfalto: 1.10 Kg/litroEquivalencia 1 Galn 3.785 litrosCant. de asfalto en Kg=0.0548x2,000 = 109.60 Kg/m3Cant. De asfalto en Litros= 109.6/1.1 = 99.64 LitrosCant. de asfalto = 99.64/3.785= 26.33 Galones/m3Cantidad de asfalto RC-250 = 26.33 x 1.30 = 34 Glns/m3.El factor 1.3 es porque el Asfalto rebajado tiene 30% de gasolina, el cual se va a evaporar, cuando la mezcla se extienda sobre la base o afirmado para conformar la carpeta asfltica.DISEO DE MEZCLA INST.ASFALTO MODERNOP = 0.035 a + 0.045 b + Xc + F Donde: a.- es el porcentaje del agregado que pasa la # y es retenida en la # 8.b.- es el porcentaje del agregado que pasa la # 8 y es retenida en la # 200c.- es el porcentaje del agregado que pasa la # 200 Siendo Xc=0.18c, cuando el % que pasa la malla 200 est entre el 6 10% .Xc=0.15c, cuando el % que pasa la malla 200 est entre el 11 15% Xc= 0.20c, cuando el % que pasa la malla 200 es < 5% F = Factor de correccin por absorcin: Cuando el agregado es Muy poroso= 2.0%. Muy liso= 0.7% . Mediano=1%Ejemplo de aplicacin Determinar la cantidad de asfalto en galones por m3 que es necesario emplear en una mezcla asfltica, donde el agregado a emplear tiene la siguiente granulometra:.Malla % que Pasa % que retiene. 100 82 183/8 69 13N 4 5514N 8 421358% (a)N 30 29 13N 50 21 8N 100 15 6N 200 8(c) 734% (b). La textura del agregado grueso es bastante es liso.(F)

CALCULOSa= 56 % b=34% c=10% F= 0.7 P=0.035x58+0.045x34+10x0.18+0.7=P= 2.03+1.53+1.8+0.7 = 6.06%Porcentaje de asfalto 6.06 % del peso total de la mezcla asfltica.La cantidad de asfalto en galones, tal como lo venden en Petroper, se determina siguiendo el procedimiento, efectuado para el mtodo clsico del Instituto del Asfalto.METODO DE LAS AREAS SUPERFICIALES Se basa bajo el concepto de cada partcula que forman parte delos agregados de una mezcla asfltica, estn recubiertas por una pelcula de asfalto de un espesor suficiente que permita una ptima adherencia entre ellas. La frmula es:P= (2.65 x Area superficial x Indice asftico)/(Peso especifico del agregado)Donde: P= Porcentaje de asfalto en peso sobre el peso total de la mezcla.rea superficial de la suma de todas las partculas, en pies cuadrados/ libra de peso.Indice Asfltico, cantidad de asfalto de recubrimientoMETODO DE LAS AREAS SUPERFICIALESAREA EQUIVALENTE DE LAS PARTICULAS EN PIES CUADRADOS POR LIBRA DE MATERIAL P2/LIBRA

TAMIZ AREA SUPERFICIAL EQUIVALENTEPasa # 3/4 y retiene # 10. 4 p2/libra Pasa #10 y retiene # 40.. 15 Pasa # 40 y retiene # 200 .. 80 Pasa # 200 260 Ejemplo de aplicacin Determinar la cantidad de asfalto en galones por m3 que es necesario emplear en una mezcla asfltica, donde el agregado a emplear tiene la siguiente granulometra:.Malla % que Pasa % que retiene. 100 88 123/8 75 13N 4 68 07N 10 55 1345% N 30 45 10N 40 31 14 24 %N 100 20 11N 200 10 10 21% La textura del agregado grueso es de tipo ordinario y su peso especfico es de 2.60

Clculo de aplicacinClculo de rea superficial Area superficial4x45+15x24+21x23+10x260 =3623/100=36.23 p2Indice Asfaltico en Diagrama curvas= 0.0014P= (2.65x36.23x0.0014)/2.60 = 0.0517 =5.17%El Porcentaje de asfalto sobre el peso total de la mezcla es = 5.17 %.METODO MARSHALL PARA ASFALTOS EN CALIENTE1.- Determinar el % de asfalto segn Areas Superficiales 5.17 %

2.- Producir mezclas inferiores y superiores en 0.5% de asfalto, al valor determinado y c/u de ellas se someten a la prueba de Compresin para determinar sus resistencias en la prensa hidrulica, as como sus porcentajes de vacos, graficndolas luego en el esquema adjunto. El % de vacos ideal es el 3.5% el cual determina el ptimo contenido de asfalto.TECNOLOGIA EN CONCORDANCIA AL MEDIO AMBIENTE

CONCEPTOS IMPORTANTES SOBRE ESTABILIDAD DE LA CARPETA ASFALTICA1.- La falta de una adecuada cantidad de asfalto, produce una mayor cantidad de vacos en la carpeta asfltica, por los cuales pueden pasar agua y aire, producindose reacciones qumicas que deteriorarn progresivamente el pavimento.2.- Una excesiva cantidad de asfalto, produce la EXUDACION, donde aflora a la superficie, parte del asfalto no necesario, para una adecuada envoltura a cada partcula de la mezcla asfltica. 3.- La estabilidad de una mezcla asfltica est en funcin de la textura de los agregados y de la fuerza de cohesin del asfalto. (POLIMEROS)CONCEPTOS MODERNOS SOBRE TECNOLOGIA DE ASFALTOSLos asfaltos modificados con polmeros encuentran aplicaciones prcticas y algunas patentes han sido ya utilizadas para conformar carreteras y autopistas con estos materiales, tanto de mezclas tibias como de mezclas calientes., mientras que las emulsiones asflticas, aun no pueden ser aplicadas en autopistas que resistan una alta carga vehicular y altas temperaturas, principalmente debido a la separacin de fases con el agregado ptreo.

El mezclado de el polmero con el asfalto resulta en un sistema de dos fases, en la cual el polmero est hinchado por la accin de los aromticos presentes en el asfalto, esta separacin es observable en un nivel microscpico, para lograr esta estructura, es necesario dispersar el polmero con mezcladores o agitadores de alto corte y a elevadas temperaturas.