4#4 clase diseño de mezclas asfalticas en caliente.ppt (1)
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UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE INGENIERA LABORATORIO DE PAVIMENTOS
MEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTE
ING. ISANDRA VILLEGAS ENERO 2006
Consideraciones sobre el diseo de Mezclas Asflticas:
Estabilidad Durabilidad Resistencia a la fatiga Resistencia al deslizamiento Impermeabilidad Trabajabilidad Flexibilidad Economa
Depende de la friccin interna, cohesin y de la viscosidad de la masa. = c+ tag+n*d /dt Capacidad de resistir la desintegracin debido al trnsito. Proceso de envejecimiento: Las resinas se transforman en asfaltenos y estos en carbones y pierden la propiedad de adherencia y ductilidad. Habilidad de soportar las deflexiones repetidas causadas por el paso de las cargas Friccin adecuada neumtico calzada (agregados Petreos microtextura spera y no pulimentables). Contenidos de vacios hasta uso 8% mezclas totalmente impermeables Factibilidad de mezclar, extender y colocar
Asentamiento graduales sin agrietarse Costo menor a obras de concreto cemento
Tabla 7 Propiedades Marshall exigidas para el diseo de mezclas en LaboratorioTRANSITOPropiedades MarshallNo. De golpes por cara % vacos totales (1) % vacos llenados Estabilidad Marshall (mnima) lbs Flujo (pulg/100) Vacos del agregado mineral (VAM)
ALTO 75 3-5 65 - 75 2.200 8 - 14
MEDIO 75 3-5 65 - 75 1.800 8 -14
BAJO 50 35 65 78 1.600 8 - 16
Valor segn Tabla, en funcin del tamao nominal mximo del agregado y el % de vacos
(1) Calculados en base a la densidad mxima terica determinada segn el ensayo de Rice (Mtodo ASTM D-2041)
Mtodo Mtodo
Marshall para el Diseo de Mezclas Asflticas en caliente. de Diseo conocidos:
El Mtodo Hubbard-Field El Mtodo Triaxial de Smith El Mtodo Hueen El Mtodo Marshall El Mtodo Sper pave El Mtodo Ramcodes Los dos primeros son de procesos complejos y equipos costosos y estn en desuso. El Mtodo Superpave es reciente (1999) y an cuando sus equipos son de costo elevado, es un mtodo fundamentalmente cientfico, y ser el mtodo que se emplear a futuro. El Mtodo Marshall es el ms utilizado a nivel mundial, por lo sencillo de sus procedimientos y lo econmico de sus equipos. El Mtodo Ramcodes presenta un procedimiento racional para la determinacin de las caractersticas tcnicas de una mezcla asfltica, desarrollado por el Ing. Freddy Sanchez.
Mtodo Marshall A fines de los aos 40, el Ing. Bruce Marshall, experto en pavimentos asflticos, junto con otros ingenieros del Departamento de Carreteras del Estado de Mississippi (USA). Adaptado actualmente ASTM D 1559. Resistencia al flujo de las Mezclas Asflticas mediante equipo Marshall Este mtodo es aplicable a mezclas asflticas en caliente, elaboradas con cemento asfltico y agregados de granulometra densa y fina. Con un tamao normal mximo de 25mm. Los ltimos aos el Instituto del Asfalto (IDA), ha modificado el mtodo y puede ser usado para mezclas en fri.
Resumen Se
del Mtodo:
deben elaborar una serie de briquetas de ensayo que requieren de lo siguiente: Los materiales, agregados y cemento asfltico, cumplan con las especificaciones de calidad establecidas por norma, desgaste, forma, angularidad y limpieza, etc. Obtener una combinacin de agregados dentro de las especificaciones granulometricas, establecidas para la mezcla seleccionada. Que se hayan determinado los pesos especficos bulk y aparente de los agregados. Conocer el peso especifico aparente del concreto asfltico Gb a 25C. Este valor es tomado del certificado de calidad que expide PDVSA Nota:
Las Briquetas deben ser de las siguientes dimensiones: Dimetro: 4 pulg (100mm) Altura: 25 pulg (63,5 mm) Peso: 1200 gr. De agregado + % CA
Etapas de ejecucin del Mtodo: I.Anlisis de densidad de vacos, en esta se determina la composicin volumtrica de la mezcla. II.Ensayo de estabilidad y flujo de las Briquetas compactadas, en esta se determina las propiedades mecnicas de la mezcla. Objetivo del Mtodo Marshall: Este mtodo persigue la determinacin de un contenido de asfalto optimo, para una combinacin de agregados establecidos, tal que resulte una mezcla con una estabilidad, durabilidad y trabajabilidad preestablecida. Este mtodo no mide la resistencia a la deformacin ni la fatiga, pero las mide de forma indirecta en una propiedad El contenido de aire de la mezcla compactada.
Estimacin del Asfalto promedio: Un diseo completo incluye la preparacin y anlisis de muestras para cinco puntos de asfalto. En Venezuela es comn que el % optimo de asfalto este alrededor de 5%, donde se debern preparar 3 briquetas por cada uno. Compactacin de las briquetas: Al alcanzar la temperatura deseada, la misma se compacta empleando un martillo Marshall de peso de 10 lbs y altura 18 pulgadas, sobre un pedestal de madera de 20 x 20 x 45 cm, cuyo peso oscila entre (12.8 y 14.8 kg), sobre l se coloca un plancha de acero de 25 mm de espesor. Con todo esto se logra la energa de compactacin estandarizada por la densidad del pedestal.
Golpes por cara:Tipo de trnsito No. Golpes por cara ALTO 75 MEDIO 75 BAJO 50
Tipo de Trnsito:TIPO DE TRNSITOCaracterstica del trnsito Ejes Equivalentes (EE) a 8,2 Ton. En el periodo de diseo Camiones/Da por sentido PDT por sentido
ALTO> 20 millones > 800 > 3.000
MEDIO2 a 20 millones 100 - 800 500 - 3.000
BAJO< 2 millones < 100 < 500
Tabla I FACTORES DE CORRECCIN DE LA ESTABILIDAD MEDIDA EN BRIQUETAS ELABORADAS SIGUIENDO EL MTODO MARSHALL DE DISEO DE MEZCLASVolumen de la briqueta (cm3) 668 a 379 380 a 392 393 a 405 406 a 420 421 a 431 432 a 443 444 a 456 457 a 470 471 a 482 483 a 495 496 a 508 509 a 522 523 a 535 536 a 546 547 a 559 560 a 573 574 a 585 586 a 598 599 a 610 611 a 625 Altura aproximada de la briqueta mm 46.0 47.6 49.2 50.8 52.4 54.0 55.6 57.2 58.7 60.3 61.9 63.5 64.0 65.1 66.7 68.3 71.4 73.0 74.6 76.2 pulgadas 1 13/16 1 7/8 1 15/16 2 2 1/16 2 1/8 2 3/16 2 2 5/16 2 3/8 2 7/16 2 2 9/16 2 5/8 2 11/16 2 2 13/16 2 7/8 2 15/16 3 Factor multiplicador de la "estabilidad leda" 1.79 1.67 1.56 1.47 1.39 1.32 1.25 1.19 1.14 1.09 1.04 1.00 0.96 0.93 0.89 0.86 0.83 0.81 0.78 0.76
Calculo de la gravedad especifica del Asfalto: Este se obtiene de la hoja de Certificado de la Calidad que se expide en PDVSA. Si el valor reportado en el certificado viene dada a 25C, se emplea directamente, en algunos casos es reportado a 15.5 C y debe se corregido por formula. Formula: Gb(25C) =Gb(15.5 C) * Fc *Gw(15.5 C) /Gw(25 C ) Gb(25,5C) = 1,027 * 0,9937*0,9988= 1,022 0,9
GW(15.5C)= GRAVEDAD ESPECFICA DEL AGUA =0,9988 GW(25 C )= GRAVEDAD ESPECFICA DEL AGUA =0,9970 FC (25 C )=FACTOR DE CORRECIN DE LA TABLA =0.9937
DISEO DE MEZCLAS ASFLTICAS EN CALIENTE COMBINACIN DE AGREGADOS ( CD) DETERMINACIN DE LOS PESOS ESPECFICOS DE LA MEZCLA Gsb,Gsa DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECFICA RICE (Gmm) DETERMINACIN DEL PESO ESPECFICO EFECTIVO (Gse) DETERMINACIN DEL % DE CA, CON EL USO DE LA NORMA EXIGIDA
GRANULOMETRA DE LOS AGREGADOSDeltaven-Inveas Diseo de Mezclas en Caliente Obra Tipo Tipo de MezclaMaterial
DISEO 1. PLANTA TIPO BATCH
ASTM 12,5% en combinacin 25,4 mm 19,4 mm 12,5 mm
Combinacin en tolvas en frio % Pasante el tamiz de9,5 mm 4,74 mm 2,36 mm 0,60mm 0,30mm 0,15mm 0,074mm
Arena Pte. rea Polvillo La Ceiba Arrocillo San Jos Piedra Picada La Ceiba Combinacin Lmite superior Lmite inferior
25,0% 35,0% 10,0% 30,0% 100,0%
1" 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100
3/4 " 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100 90
1/2 " 100,0 100,0 100,0 76,2 92,9 100 80
3/8" 97,1 100,0 100,0 38,5 80,8 90 70
#4 81,6 88,7 21,5 9,8 56,5 70 50
#8 65,3 64,4 6,7 7,2 41,7 50 35
# 30 36,2 36,9 4,2 5,7 24,1 29 18
# 50 # 100 20,8 7,5 29,4 23,1 3,6 2,9 4,9 4,4 17,3 23 13 11,6 16 8
# 200 5,8 21,2 2,7 3,9 10,3 10 4
COMBINACIN DE DISEODELTAVEN-INVEAS Diseo de Mezclas en Caliente Obra TIPO DISEO 1. PLANTA TIPO BATCH
(Arena 25% + Polvillo 35% + Arrocillo 10% + Piedra picada 25%)
Combinacin en frio
100 90 80 70 % pasante 60 50 40 30 20 10 0 #200 #100 #50 #30 #8 #4 3/8" 1/2" 3/4" 1"
Tamao del tamiz
DETERMINACIN DEL PESO ESPECFICO DE CEMENTO ASFLTICOMATERIAL ASFLTICO: Cemento Asfltico Tipo A-20, Gb= 1,027 @ 60F(15.5C) Frmula Gb(25C) =Gb(15.5 C) * Fc *Gw(15.5 C) /Gw(25 C ) Gb(25,5C) = 1,027 * 0,9937*0,9988= 1,022 0,9GW(15.5C)= GRAVEDAD ESPECFICA DEL AGUA =0,9988 GW(25 C )= GRAVEDAD ESPECFICA DEL AGUA =0,9970 FC (25 C )=FACTOR DE CORRECIN DE LA TABLA =0.9937
PESOS ESPECFICOS DE LAS FRACCIONES DE LOS AGREGADOSPESO ESPECFICO BULK (MASIVO)AGREGADO EN FRIO ARENA CERNIDA ARROCILLOPOLVILLO PIEDRA PICADA RETENIDO EN # 8 2.550 2.521 2.586 PASA#8-RET#200 2.502 2.597 2.586 PASA#200 2.665 2.772
PESO ESPECFICO APARENTEAGREGADO EN FRIO ARENA CERNIDA ARROCILLOPOLVILLO PIEDRA PICADA RETENIDO EN # 8 2.700 2.680 2.747 PASA#8-RET#200 2.713 2.725 2.747 PASA#200 2.785 2.772
DETERMINACIN DE LOS PESOS ESPECFICOS PONDERADOS BULK Y APARENTE PARA CADA UNO DE LOS AGREGADOS DE LA COMBINACIN CDPESO ESPECFICO PARA LA ARENA CERNIDAMETODO DE ENSAYO MOP E-107 MOP E-106 MOP E-110 FRACCIN PESO ESPECFICO BULK(Gsb) 2.550 2.502 2.665 2.539 PESO ESPECFICO APARENTE(Gsa) 2.700 2.713 2.785 2.711 PORCENTAJE RETENIDO(%) 54.7 38.5 6.8 100
RET#8 PAS#8-RET#200 PAS#200 TOTALES
PESO ESPECFICO Gsb= WRet#8 + WRet#8 + GsbRet#8
BULK Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 = 54.7 + 38.5 + 6.8= 100 = 2.539 Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 54.7 + 38.5 + 6.8 39,39 Gsbpas#8 Ret#200 GbsPas#200 2.550 2.502 2.665
PESO ESPECFICO APARENTE Gsa= WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 = 54.7 + 38.5 + 6.8= 100 = 2.711 WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 54.7 + 38.5 + 6.8 36,89 GsbRet#8 Gsbpas#8 Ret#200 GbsPas#200 2.700 2.713 2.785
PESO ESPECFICO PARA EL ARROCILLO-POLVILLOMETODO DE ENSAYO MOP E-107 MOP E-106 MOP E-110 FRACCIN PESO ESPECFICO BULK(Gsb) 2.521 2.597 2.772 2.570 PESO ESPECFICO APARENTE(Gsa) 2.680 2.725 2.772 2.704 PORCENTAJE RETENIDO(%) 55.6 34.8 9.6 100
RET#8 PAS#8-RET#200 PAS#200 TOTALES
PESO ESPECFICO BULK Gsb= WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 = 55.6 + 34.8 + 9.6= 100 = 2.570 WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 55.6 + 34.8 + 9.6 38,91 GsbRet#8 Gsbpas#8 Ret#200 GbsPas#200 2.521 2.597 2.772 PESO ESPECFICO APARENTE Gsa= WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 = 55.6 + 34.8 + 9.6 = 100 = 2.704 WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 + WPas#200 55.6 + 34.8 + 9.6 36,98 GsbRet#8 Gsbpas#8 Ret#200 GbsPas#200 2.680 2.725 2.772
PESO ESPECFICO PARA LA PIEDRA PICADAMETODO DE ENSAYO MOP E-107 MOP E-106 MOP E-110 FRACCIN PESO ESPECFICO BULK(Gsb) 2.586 2.586 2.586 PESO ESPECFICO APARENTE(Gsa) 2.747 2.747 2.747 PORCENTAJE RETENIDO(%) 98.5 1.5 0 100
RET#8 PAS#8-RET#200 PAS#200 TOTALES
PESO ESPECFICO BULK Gsb= WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 = 98.5 + 1.5= 2.586 WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 98.5 + 1.5 GsbRet#8 Gsbpas#8 Ret#200 2.586 2.586 PESO ESPECFICO APARENTE Gsa= WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 = 98.5 + 1.5= 2.747 WRet#8 + Wpas#8 Ret#200 98.5 + 1.5 GsbRet#8 Gsbpas#8 Ret#200 2.747 2.747
PESO ESPECFICO PARA TODA LA MEZCLAMateriales Franccin (%) Combinacin de Diseo CD 10 52 38 100 Peso Especfico de Bulk (Gsb) 2.539 2.570 2.586 2.573 Peso Especfico Aparente (Gsa) 2.711 2.704 2.747 2.721
Arena Cernida Arrocillo-Polvillo Piedra Picada Mezcla
PESO ESPECFICO BULK + 38 = 100 = 2.573 Gsb= Wac + Wa-p + Wp.p = 10 + 52 Wac + Wa-p + Wp.p 10 + 52 + 38 38,86 Gsbac Gsba-p Gbspp 2.539 2.570 2.586 PESO ESPECFICO APARENTE Gsb= Wac + Wa-p + Wp.p = 10 + 52 + 38 = Wac + Wa-p + Wp.p 10 + 52 + 38 Gsbac Gsba-p Gbspp 2.711 2.704 2.747 100 = 2.721 36.75
Calculo de Peso especifico mximo terico de la mezcla Gmm (Rice)Porcentaje de asfalto en muestra
5.001 2 2,889.0 5,123.0 4,123.1 3 2,889.0 5,123.0 2,200,9
Para determinar los volmenes de los diferentes tipos de vacos es necesario conocer previamente el valor de la gravedad especfica mxima de la mezcla sin vacos Gmm. Este valor se obtiene mediante la ejecucin del ensayo Rice. Consiste en sumergir una muestra de mezcla sin compactar en un frasco de vidrio (Picnometro) y se procede a extraer vacos. Este valor es fundamental para La correcta determinacion de los vacos VV,VAM y VII.
Muestra Peso frasco Peso frasco + agua Peso frasco + muestra
2,889.0 5,123.0 4,089,0
Peso frasco + muestra + agua (despus vaco parcial) 5,842.0 Peso muestra Volumen de la muestra Valor Rice Muestra Promedio Rice (Gmm) 1,200.0 481.0 2.495 5,861.8 1,234.1 495.3 2.492 5,909.6 1,311.9 525.3 2.497
2.495
Caractersticas y comportamiento de una mezcla Asfltica Se hace un anlisis para determinar su posible desempeo en la estructura de pavimento, este anlisis est enfocado hacia cuatro caractersticas de la mezcla, y la influencia que estas puedan tener en su comportamiento.Densidad
de la mezcla Vacos de aire, o simplemente vacos Vacos en el agregado mineral Contenido de Asfalto asfalto para garantizar un pavimento durable. Adecuada estabilidad para que satisfaga las demandas de trnsito sin producir deformaciones o deslizamientos. Un contenido de vacos lo suficiente alto para permitir una ligera cantidad de compactaciones adicional bajo las cargas del trnsito son que se produzca exudacin o perdida de estabilidad. Suficiente trabajabilidad para permitir una colocacin eficiente sin segregacin.Suficiente
Vacos de Aire Los vacos de aire son espacios pequeos de aire, que estn presentes entre los agregados revestidos en la mezcla final compactada. Es necesario que todas las mezclas densamente graduadas contengan cierto porcentaje de vacos para permitir alguna compactacin adicional bajo trfico. % Vacos Permitido (en muestras de laboratorio) Capas bases y superficiales Durabilidad A menos % Vacos Un contenido muy bajo exceso 3%-5% En funcin % Vacos Menor va a ser permeabilidad de la mezcla Produce exudacin de asfalto el de asfalto es exprimido fuera de la mezcla hacia la superficie
En la obra se requiere un % de vacos preferiblemente < 8% el cual permite un acomodo mejor de la misma bajo efectos del trfico al ser puesta en servicio. Vacos de Agregado Mineral (VAM) Son los espacios de aire que existen entre las partculas de agregado en una mezcla compacta de pavimentacin, incluyendo los espacios que estn llenos de asfalto. El VAM representa el espacio disponible para acomodar el volumen efectivo de asfalto y el volumen de vacos necesarios en la mezcla,(no incluye la porcin del asfalto que se pierde, por absorcin en el agregado). Para lograr un espesor durable de pelcula de asfalto, se deben tener valores mnimos de VMA. Valores VMA < especificaciones, puede resultar en pelculas delgadas de asfalto y en mezcla de baja durabilidad y apariencia seca.
DEFINICIONES
VV: Los vacos totales se definen como los pequeos espacios ocupados por el aire entre las partculas de agregados cubiertas por asfaltos.
VAM: Corresponden al espacio no ocupado por las partculas de agregados en la mezcla compactada.
VLL: Corresponden a aquella fraccin de los VAM que son realmente ocupados por el lgate asfltico.
Procedimiento Elaboracin de Briquetas Obtenidos los Pesos Especficos de todos los agregados y de la mezcla Obtenida la combinacin de Diseo CD
Se procede a elaborar 15 briquetas de 1200 gramos 3 para cada contenido de asfalto (4%, 4,5%,5%,5,5%,6%) Se selecciona el ligante de Amuay (C.A) a 25 C Si lo envian a 15.5C, recuerda corregirlo Se Pesa 1200 grams de: X % A (agregado 1) X % B (agregado 2) X % C (agregado 3) 100%
Se mezcla en una hornilla el agregado Precalentado y el C.A (precalentado), a temperaturas entre:
T
(135C - 160C)
(norma provisional permite hasta 170C)
En campo: Tcompact min = 110 C (norma vigente) Tcompact min = 85 C (norma provisional)
Se precalientan los moldes D=4 h= 2 Se coloca el filtro sobre la base del molde Se Compacta a 75 golpes por cara, sobre un pedestal normalizado Base: Alto: Peso: 20 x 20 (cm/lado) 45 cm 12.8 - 14.4 Kg Permite una compactacin estndar
Se deja reposar hora, luego son extradas con gato hidrulico Se hace el anlisis de densidad y vacos y se obtienen los pesos unitarios de cada briqueta (Peso hidrosttica, peso en aire sss ). Deben ser llevadas a las 24 horas a la prensa Marshall, pero previamente se llevan 30 40 min. A bao de T constante 60C Luego se determina la estabilidad y el flujo Columna No. 3, 4, 5, 6 y 7 al vaco, peso en balanza
LA ESTABILIDAD MARSHALL: Se define como la mxima carga a la deformacin que una briqueta puede resistir antes su rotura, bajo el procedimiento Marshall. Se aplica una carga axial, diametralmente en condiciones se semiconfinamiento carga maxima en comprensin inconfinada (0.7 k /cm2) A una velocidad de 2 pulg / min Se mide en libras-fuerzas (lbf) en New Tons-Fuerza (N) (La equivalencia entre Lbf y el (N) es de: Una 1 lbf =4.448.222 N. Las briquetas deben ser corregidas a la misma altura para que la comparacin sea real.
El Flujo: Se define como la deformacin (Reduccin) diametral que sufre la briqueta ante la aplicacin de la carga mxima y es medida en la direccin de la misma. Se mide en centsimas de pulgada o en unidades de 0.25 mm. Las mezclas asflticas poseen un esqueleto granular que se deforma bajo carga o por movimiento de capas inferiores.
UNIVERSIDAD DE CARABOBO - LABORATORIO DE PAVIMENTO% en peso Peso Especfico Asfalto Gb 10 52 38 100,00 Arema cernida Arrocillo Polvillo DISEO MARSHALL ASTM-37,5 mm (III COVENIN) Carpeta (base) 2,721 Piedra Picada 2,747 2,586 Peso especfico parafina Gsa Aparente 1,022 2,711 2,704 2,539 2,570 Peso especfico efectivo Peso especfico aparente % absorcin de asfalto Gsb Masivo ( Bulk )
Diseo de Mezclas Asflticas en Caliente por el Mtodo Marshall Resultados del Ensayo Marshall
2,664 2,770 0,804
2,573
Muestra N
Pb Porcentaje de asfalto
Peso en aire (g)
Peso en agua (g)
Peso en aire (g) SSS
Volumen (cm3) ( 5-4 )
Gmb Peso Unitario ( 3/6 )
Gmm Peso Especfico Mximo de la Mezcla ( Rice )
Vv(%) Vacos Totales (%)
Estabilidad
Estabilidad VAM ( % ) Vll ( % ) Leda ( lbs ) Factor de Correccin
Corregida
(lbs) (12 x 13)
Flujo (0.01 pulg)
1 1 2 3Promedio
2 4,00 4,00 4,00 4,00 4,50 4,50 4,50 4,50 5,00 5,00 5,00 5,00 5,50 5,50 5,50 5,50 6,00 6,00 6,00 6,00
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1244,6 1231,5 1225,0
687,6 689,5 690,0
1225,9 1232,0 1225,8
538,3 542,5 535,8
2,312 2,270 2,286 2,289 2,289 2,287 2,292 2,289 2,336 2,340 2,340 2,338 2,352 2,360 2,359 2,357 2,356 2,350 2,345 2,350
12 3,710 3,695 3,732
13
14
15
0,93 0,93 0,93
3,450 3,436 3,471
2,503
8,53
14,58
41,48 6,642 3,782 3,750
7 6 7 7 9 8 9 9 12 10 11 11 13 14 14 14 15 14 15 15
4 5 6Promedio
1222,1 1241,5 1223,0
690,0 701,0 690,0
1224,0 1243,8 1223,6
534,0 542,8 533,6
0,96 0,93 0,96
6,376 3,517 3,600
2,480
7,69
14,59
47,27 3,061 2,796 2,850
7 8 9Promedio
1230,4 1222,8 1225,0
704,9 701,1 702,0
1231,6 1223,7 1225,6
526,7 522,6 523,6
0,96 0,96 0,96
2,939 2,684 2,736
2,466
5,17
12,75
59,44 2,693 2,902 2,700
10 11 12Promedio
1232,8 1222,0 1230,0
708,5 704,3 709,0
1232,7 1222,1 1230,4
524,2 517,8 521,4
0,96 1,00 1,00
2,585 2,902 2,700
2,448
3,72
12,06
69,16 2,496 2,500 2,518
13 14 15Promedio
1238,0 1238,0 1239,0
712,7 711,7 711,0
1238,1 1238,6 1239,3
525,4 526,9 528,3
0,96 0,96 0,96
2,396 2,400 2,417
2,429
3,24
12,31
73,70
DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA RICE (Gmm) PARA CADA % DE ASFALTO Columna No.8 MuestraPorcentaje en peso % C A Peso Frasco Peso Frasco+ Agua Peso Frasco+ muestra Peso Frasco+muestra+Agua Peso rice= A . A+D-E
No.15% 2.864 7.463 4.056 8.172
No.25% 2.864 7.463 4.054 8.170
Peso A: Muestra Peso D: Muestra + Agua Peso E: Embase + Agua + Muestra = = 1.192 = 2.468 0,483 1.199 = 2.464 0,483 = 2.466
Gmm1= Wmezcla 1 = 4,056 2.684 Vmezcla 1 1.192- [8.172-7.463] Gmm2= Wmezcla 1 = 4,056 2.684 Vmezcla 1 1.192- [8.170-7.463] Gmm(5%) = Gmm1 + Gmm2 = 2
2,468 2.464 2
DETERMINACIN DEL PESO ESPECIFICO EFECTIVO (Gse) para un % C.A = 5%Pmm: Peso de la mezcla 100% Pb: % en Peso del C.A = 5% Gmm: peso especfico RICE Gb: peso especfico del asfalto a 25C 5 Gse(5%)= Pmm Pb = 100 Pmm Pb 100 5 Gmm Gb 2.466 1.022 Gse(5%) = 2.664 Nota 3: Desde el punto de vista practico el Peso Especfico Efectivo del agregado (Gse), es constante ya que la absorcin del asfalto no varia apreciablemente, con variaciones del C.A dentro del rango de un diseo de mezcla ( 2% C.A) = 2.664
DETERMINACIN DEL PESO ESPECIFICO EFECTIVO MAXIMO TEORICO DE LA MEZCLA (Gmm) para un % C.A = 5%Gmm (5%) = Pmm = 100 95 2.664 + = 5 1.022 100 40,55 = 2.466
Ps + Pb Gse Gb = 2.466
Gmm(5%)
Nota: Este valor se obtiene al determinar cual ser el valor del % optimo de asfalto para la mezcla a disear, en este caso ejemplo es 5%.
DETERMINACIN DE LOS VACOS (Vv), PARA UN % C.A. = 5%Columna No.9
Vv = Gmm
- Gmb Gmm
x 100
= 2.466 - 2.338 2.466
x 100
= 5.19%
4% 6% Se deben calcular los VV para todos estos porcentajes
DETERMINACIN DE LOS VACOS DE AGREGADOS MINERAL (VAM), PARA UN % C.A. = 5%Columna No.10 Gmb : promedio del peso unitario de las muestras Gsb: peso especfico Bulk para la mezcla Pb: porcentaje en peso del C.A, Ps: porcentaje en peso de los agregados
Ps + Pb = 100VAM = 100 - Gmb x Ps = 100 - 2.338 x 95 Gsbmezcla 2.573 = 13.68%
DETERMINACIN DE LOS VACOS LLENADOS (VLL), PARA UN % C.A. = 5%Columna No.11 VLL = VAM Vv VAM X 100 = 13,68 5,19 13,68 = 62,06
ASFALTO ABSORBIDO (Pba), EXPRESADO COMO PORCENTAJE EN PESO DEL AGREGADO
Pba
=
100 *
Gse Gsb * Gb Gsb * Gse
CONTENIDO DE ASFALTO EFECTIVO (Pbe) Pbe = Pb - Pba * Ps 100
Ps = Porcentaje en peso total del agregado Pba= Asfalto absorbido Pb= Porcentaje en peso del C.A., obtenido como optimo
VERIFICACIN DE LA NORMA (EJEMPLO)NORMAS ASTM Propiedad Peso Unidad Estabilidad Flujo Vacos Totales VAM VLL Unidad Kgl cm3 Lbs 0.02 Pulg % % % Valor 2.390 3.100 10.8 3.0 11.9 7.2 Criterio > 1.800 8 14 35 10.0 65 - 75 Condicin OK OK OK OK OK
Determinacin del Porcentaje optimo del cemento asfltico: 1.- Se entra en la curva de vacos totales con el valor de VV=4% y se traza una perpendicular hasta el eje de las abscisas. 2.- Se obtiene el porcentaje optimo probable con el que se procede al tanteo. 3.- De no satisfacer todos los requisitos de la norma moverse con el % de CA hasta conseguir el valor que satisfaga los criterios de la norma.
Normas Venezolanas para Mezclas Asflticas en Caliente Norma 12-10 del ao 1987, posea especificaciones granulomtricas de 10 tipos de mezclas asflticas en caliente donde las mezclas VI a X se recomend su no utilizacin por ser estas de granulometra cubierta y por no demostrar su buen desempeo a lo largo del tiempo para las condiciones de clima y trnsito de nuestro. Caractersticas en cuanto a la granulometra que presentan las mezclas (I V): Se identifican por su tamao Tienen una posicin definida dentro de la estructura de pavimento Su lmite granulomtrico se encuentra muy cerca o por arriba de la recta de mxima densidad. Limites Granulomtricos covenin (Norma 12-10-1987)
TABLA N1
TABLA N1