sábado, 21 de febrero de 2015

PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS PARA ENSAYO

Número de muestras: Por lo menos 3 para cada contenido de asfalto. Chequeo y preparación de agregados: - Determinar la gradación de los agregados propuestos, de acuerdo a los métodos de ensayo C-117 y C-136 de la ASTM. - Determinar el peso específico Bulk y el aparente de los agregados, de acuerdo a los métodos de ensayo C-127 y C-128 de la ASTM. 
- Seleccionar la dosificación de agregados que cumpla con la curva de densidad máxima para el tamaño máximo de partículas, además que cumpla el requisito del porcentaje mínimo de vacíos en el agregado mineral. 
- Calcular los pesos específicos Bulk y aparente de la combinación de agregados elegida. 
- Determinación de la temperatura de mezclado y de compactación: 
Sobre la base de la curva Viscosidad-Temperatura, se elige la temperatura a la cual el asfalto alcanzará una viscosidad cinemática de 170 
 20 Centistokes para la temperatura de mezclado y 280  30 Centistokes para la temperatura de compactación.

viernes, 20 de febrero de 2015

EQUIPO

Entre los elementos más importantes del equipo necesario para la elaboración de los núcleos de prueba, se pueden citar los siguientes: 
a) Horno y placa calentadora eléctrica, para calentar los materiales, Horno aireador para el curado de las mezclas. 
b) Termómetro blindado de vidrio o dial con varilla para lecturas entre 50 ºF (10 ºC) y 450 ºF (232 ºC). 
c) Balanza de 2 kg de capacidad, con aproximación a 0,1 g. Balanza de 5 kg con aproximación a 1 g. 
d) Pedestal para compactación, que consta de un soporte de madera, sobre el cual descansa una placa de acero de 12” x 12” x 1” (305 x 305 x 25 mm). 
e) Molde de compactación que consta de una base, molde encofrado y collar de extensión. El molde tiene un diámetro interior de 4” (101,6 mm) y una altura aproximadamente 3” (76 mm). La base y el collar están diseñados para intercambiarse ya sea a uno u otro lado del molde. 
f) Martillo de compactación, que consta de una barra achatada que cae deslizándose sobre una guía y un pisón de cara circular de 3 7/8” (98,4 mm). La barra pesa 10 libras (4,5 kg) y tiene una caída (guía) de 18” de altura. 
g) Soporte del molde, que consta de un dispositivo de tensión elástica, diseñado para acoplar el molde sobre el pedestal de compactación. 
h) Extractor de muestra o prensa para extraer la muestra (briqueta) ya compactada. 
i) Accesorios como cucharas, espátula, mezclador mecánico, baño de agua hirviendo, etc.

jueves, 19 de febrero de 2015

DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO MARSHALL

- El método Marshall usa muestras de prueba normalizadas (briquetas) de 2 y ½” de espesor por 4” de diámetro (64 x 102 mm). 
- Se selecciona el agregado que cumpla con las especificaciones requeridas. El tipo y grado del asfalto, de acuerdo al tipo de agregado y las condiciones climáticas. Para determinar el contenido óptimo de asfalto se preparan y compactan una serie de muestras de prueba (briquetas), con distintos porcentajes de asfalto cuyo rango de variación no debe ser mayor a 0,5%. 
Como mínimo se debe incluir dos porcentajes por encima y dos por debajo del óptimo de contenido de asfalto estimado. En la práctica se observa que el contenido óptimo de asfalto se encuentra alrededor del 6 %, con referencia al peso de los agregados pétreos. Mayores porcentajes deben conducir a una verificación cuidadosa del diseño de la mezcla. 
Para verificar la idoneidad de los datos se deben hacer tres muestras (briquetas) por cada contenido de asfalto. Generalmente para un diseño, se deben tomar 6 porcentajes de asfalto diferentes, por lo cual se requerirán 18 briquetas. Adicionalmente se deben incluir 6 briquetas para determinar los efectos del agua en la estabilidad y el flujo. Aproximadamente para cada briqueta, se necesitan 1200 g de agregados, por lo cual la cantidad representativa de los agregados, debe tener un peso mínimo de 29 kg (65 lb). Además se requerirá aproximadamente un galón de asfalto.

miércoles, 18 de febrero de 2015

CRITERIOS PARA EL PROYECTO DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA

Se debe establecer los criterios que se van a considerar para la preparación de la mezcla, de acuerdo a las especificaciones técnicas que regirán el proyecto:
 Porcentaje de vacíos de aire en la mezcla total
 Porcentaje de vacíos llenados con el asfalto
 Porcentaje mínimo de vacíos en el agregado mineral
 Valor mínimo de la estabilidad
 Rango de valores límite de fluencia
Estos criterios se deben ajustar a los valores de proyecto, correspondientes al nivel de tráfico establecido (liviano, mediano y pesado).
Es conveniente, en forma previa, analizar la susceptibilidad de la mezcla al agua, para determinar su comportamiento con relación al desplazamiento de la película de ligante por el agua (“stripping”), que depende del porcentaje de vacíos de aire, a través de los cuales la humedad debe ser secada. 
El resultado final de la etapa de diseño es una tabla donde se muestra, para cada nivel de compactación, el rango de contenidos de asfalto que satisface cada uno de los criterios seleccionados. El proyectista puede ajustar los criterios establecidos al principio, sobre la base de su experiencia personal, hasta que la faja de contenidos de asfalto sea razonable.

martes, 17 de febrero de 2015

MÉTODO MARSHALL

CONSIDERACIONES PRELIMINARES 

El Método de dosificación Marshall desarrollado por el Ing. Bruce Marshall, inicialmente fue utilizado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejercito Norteamericano, actualmente es el método más utilizado para la elaboración de fórmulas de mezcla. El criterio para conseguir una mezcla satisfactoria está basado en requisitos mínimos de estabilidad, fluencia, densidad y porcentaje de vacíos. Este método determina el procedimiento para realizar los ensayos de estabilidad y fluencia de mezclas asfálticas preparadas en caliente, utilizando el equipo Marshall, determina características físicas de las mezclas y analiza los parámetros que definen el contenido de asfalto. 
La estabilidad se determina empleando el principio de corte en compresión semi-confinada, sometiendo a la muestra a esfuerzos de compresión diametral a una temperatura de 60 ºC (140 ºF). La aplicación de esfuerzos y la rotura de las muestras se consiguen con un dispositivo especialmente proyectado para las pruebas de estabilidad. 
El valor de estabilidad representa la resistencia estructural de la mezcla compactada y está afectada principalmente por el contenido de asfalto, la composición granulométrica y el tipo de agregado. El valor de estabilidad es un índice de la calidad del agregado. Además, la mezcla debe tener la fluidez necesaria para que pueda compactarse a la densidad exigida y producir una textura superficial adecuada. El valor del Flujo representa la deformación producida en el sentido del diámetro del espécimen antes de que se produzca su fractura. Este valor es un indicador de la tendencia para alcanzar una condición plástica y consecuentemente de la resistencia que ofrecerá la carpeta asfáltica a deformarse bajo la acción de las cargas que por ella transiten.
El contenido óptimo de asfalto se determina, de acuerdo a recomendación del Instituto del Asfalto (Manual MS - 2), a través de la media aritmética de los porcentajes que llevan a:
- La máxima estabilidad,
- La máxima densidad de la mezcla y
- Al volumen de vacíos de aire especificado
Esta media debe ser verificada en relación al valor de la Fluencia y a los vacíos del agregado mineral (VAM), a fin de asegurar que la mezcla contenga un volumen de asfalto (Vb) suficiente, sin que el volumen de vacíos de aire (Vv) sea reducido a un valor inaceptable. Si no se cumplen las especificaciones, la granulometría del agregado debe ser modificada.

lunes, 16 de febrero de 2015

MÉTODOS DE DISEÑO

El diseño de mezclas asfálticas en caliente se realiza mediante pruebas de estabilidad, utilizando uno de los siguientes métodos:
- Método Marshall
- Método de Nottingham
- Método Hubbard-Field
- Método Hveem
- Método Triaxial de Smith
- Investigaciones SHRP (“Strategic Highway Research Program”)

viernes, 13 de febrero de 2015

ASFALTO ABSORBIDO POR EL AGREGADO

Debe tenerse en cuenta la cantidad de asfalto que absorbe el agregado, ya que el asfalto absorbido no queda disponible como ligante. El asfalto absorbido puede ser calculado por el peso específico máximo teórico (Método Rice) y por el peso específico máximo teórico de la mezcla.