recomendaciones mezclas asfalticas

8/3/2019 Recomendaciones mezclas asfalticas

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CAPTULO 7.

Alejandro Padilla Rodrguez. 158

CAPTULO 7.

CONCLUSIONES YRECOMENDACIONES.


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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.7.1

Conclusiones.

En la formacin de las roderas o deformaciones plsticas permanentes, intervienen una serie

de factores que se deben considerar al momento de proyectar y ejecutar los pavimentos

asflticos.

Con base en el anlisis de resultados del presente trabajo, se puede concluir que la

formacin de roderas en las capas de rodadura de un pavimento flexible se debe

principalmente a:

El tipo y contenido de ligante asfltico:Debido a que se utilizaron para la fabricacin de las probetas del Ensayo de Pista, mezclas

con los asfaltos de penetracin 60/70 y 40/50, se encontr que entre ms duro es el asfalto,

mayor es la resistencia de la mezcla ante la formacin de roderas. Adems al hacer una

variacin en el contenido de asfalto, de 4,75% a 4,25%, se observ una mejora notable de la

resistencia a la deformacin plstica durante el Ensayo de Pista.

Las propiedades de un asfalto pueden influir decisivamente sobre el comportamiento ante

las deformaciones plsticas de una mezcla asfltica en caliente. En una mezcla que contenga

la misma granulometra y el mismo tipo de agregados ptreos, con un mismo contenido de

asfalto e igual contenido de vacos, puede ser resistente o no a las deformaciones plsticas

en funcin de las propiedades del ligante asfltico que se le aada a la mezcla aunque sea desimilar penetracin. La componente elstica del ligante asfltico contribuye a aumentar el

comportamiento elstico de la mezcla, de igual forma, el ligante influye decisivamente en la

componente viscosa y su mayor presencia dentro de la mezcla hace que aumente esta

componente.

Composicin granulomtrica y caractersticas de los agregados ptreos.Analizando el efecto que tienen las diferentes composiciones granulomtricas en la

susceptibilidad a la deformacin de un mezcla asfltica, se encontr que la curva

granulomtrica Superior, es decir, con mayor contenido de finos, se comport mejor que la

mezcla fabricada con la curva granulomtrica Inferior, con menos contenido de finos. Estohace que la mezcla adquiera una mayor densidad en el momento de la compactacin.

Contenido de Vacos en la Mezcla Asfltica.A partir del Ensayo Marshall se busc un contenido ptimo de asfalto de tal forma que se

obtuviera un intervalo de vacos entre el 4% y 6%, escogiendo el lmite inferior de 4% como

parmetro de diseo de la mezcla.

Se debe controlar el porcentaje de vacos en la mezcla asfltica a travs del diseo Marshall

y con esto se asegura la resistencia ante la formacin de las roderas.


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Relacin Filler / Asfalto.El filler y el asfalto conforman una masa asfltica o mastico, este compuesto tiene

importancia fundamental en la impermeabilidad, y durabilidad de la mezcla asfltica. Elmstico proporciona rigidez a la mezcla asfltica permitiendo que las partculas de agregado

permanezcan unidas. En este trabajo se encontr que entre mayor sea la relacin filler /

asfalto, mayor es la resistencia a la deformacin plstica en el Ensayo de Pista.

El filler tiene un papel fundamental en el comportamiento de las mezclas asflticas debido a

que forma parte del esqueleto mineral y soporta las tensiones por rozamiento interno o por

contacto entre las partculas. Rellena los vacos del esqueleto de agregados gruesos y finos,

por lo tanto impermeabiliza y densifica el esqueleto. Sustituye parte del asfalto que de otra

manera sera necesario para conseguir unos vacos en mezcla suficientemente bajos.

Proporciona puntos de contacto entre agregados de mayor tamao y los encaja limitando sus

movimientos, aumentando as la estabilidad del conjunto. Facilita la compactacin, actuandoa modo de rodamiento entre los agregados ms gruesos.

Cargas por Eje Equivalente.Las roderas en los pavimentos asflticos se generan gradualmente con el incremento de las

aplicaciones de carga que transmiten los neumticos a la capa de rodadura. Las aplicaciones

de carga estn relacionadas con la presin de contacto del neumtico con la capa superficial

del pavimento, dicha presin de contacto a su vez depende de las cargas por Eje Equivalente

de los vehculos.

La velocidad de deformacin aumenta a medida que las cargas por Eje Equivalenteaumentan, es decir, las deformaciones plsticas se presentan con mayor severidad en las

mezclas asflticas que estn sometidas a una mayor carga.

Las cargas por Eje Equivalente aplicadas en el Ensayo de Pista, fueron traducidas a presin

de contacto entre la rueda de la mquina de pista y las probetas de mezcla asfltica. El valor

de carga por Eje Equivalente utilizados actualmente en Mxico para el diseo de pavimentos

son de 8,2 Toneladas, que equivale a una presin de contacto aproximada en la mquina de

pista de 5,6 kg/cm2 y el valor de carga por Eje Equivalente utilizado actualmente en Espaa

para el diseo de pavimentos es de 13 toneladas, que equivale a una presin de contacto

aproximada de 9 kg/cm2.

La acumulacin de las deformaciones plsticas en una capa de rodadura asfltica son

causadas tambin por una reduccin volumtrica del material que compone la mezcla

asfltica y por las deformaciones debidas a los esfuerzos cortantes que transmiten las cargas

del trfico.

Temperatura.La temperatura de servicio de un pavimento en ambientes clidos elevados afecta

desfavorablemente la resistencia de la mezcla asfltica a la formacin de roderas, debido a

que la mezcla presenta un comportamiento muy viscoso, que la hace fluir y desplazarse con

mucha facilidad.


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Durante el desarrollo del Ensayo de Pista, la temperatura fue de 60 C., simulando las

condiciones extremas de un pavimento asfltico en servicio.

Los pavimentos asflticos tienen que tener una estabilidad suficiente tanto a bajas como aaltas temperaturas sin presentar daos, esto se puede lograr haciendo un balance ptimo de

manera que las propiedades sean lo mejor posibles para ambos casos.

Compactacin de la mezcla asfltica.La compactacin juega un papel importante en la durabilidad de la mezcla para aumentar la

resistencia a las roderas. En el laboratorio resulta un factor difcil de simular y reproducir de

manera confiable la compactacin que se lleva a cabo en campo en condiciones reales.

La mayor estabilidad y la deformacin aceptable en las mezclas asflticas obtenidas durante

el ensayo Marshall, no son parmetros confiables para evaluar la resistencia a ladeformacin plstica de las mezclas con el Ensayo de Pista. Por lo tanto no existe

compatibilidad entre estos dos ensayos en la evaluacin de las deformaciones plsticas de

las mezclas.

Internacionalmente en muchos pases se utiliza el mtodo Marshall para el diseo de

mezclas asflticas. En Mxico, por especificaciones de la Secretara de Comunicaciones y

Transportes, el diseo de mezclas asflticas tambin se realiza generalmente mediante los

parmetros obtenidos con el Ensayo Marshall, cuyos resultados, no se contrastan con otro

tipo de ensayo en la evaluacin de las deformaciones plsticas permanentes. Es muy

importante mencionar que el hecho de verificar una mezcla asfltica con slo el Ensayo

Marshall y obtener altos valores de estabilidad y deformaciones aceptables segn lasnormas, no representa que dicha mezcla asfltica sea resistente ante a las deformaciones

plsticas.

El hecho de utilizar un ensayo adicional al Marshall, como por ejemplo el Ensayo de Pista,

permitira comprobar que las mezclas utilizadas para la construccin de pavimentos en

Mxico, cumplen satisfactoriamente los criterios de resistencia ante la formacin de roderas.

Por ltimo en este trabajo se comprob la falta de estabilidad y la baja resistencia ante las

deformaciones plsticas de las mezclas Densas 19 mm., contenidas en la Normativa de la

SCT. Las mezclas asflticas no resistieron ni siquiera para la carga por Eje Equivalente de

8,2 toneladas con que se disean los pavimentos en Mxico. Esto sugiere una revisinprofunda de las composiciones granulomtricas para evitar el alto grado de deformabilidad

de las mezclas asflticas elaboradas a partir del Huso granulomtrico Densa 19 mm., entorno

a la resistencia ante las deformaciones plsticas permanentes.

7.2 Recomendaciones.- Cuando los ligantes asflticos son poco viscosos, de alta penetracin, provocan que las

mezclas asflticas sean muy susceptibles a las deformaciones plsticas o a la formacin de

roderas, por eso se recomienda utilizar cementos asflticos ms duros (mayor viscosidad)

en los climas clidos para la construccin de pavimentos.


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CAPTULO 7.


- El empleo de asfaltos de baja penetracin disminuyen el riesgo de las deformaciones plsticas en las mezclas asflticas, tambin el empleo de modificadores asflticos, en

especial de los polmeros EVA, favorece de manera muy considerable su comportamiento,

aumentando la resistencia a las altas temperaturas, lo que conduce a un comportamientoelstico de la misma, recuperando todas las deformaciones inducidas por las cargas del

trfico y evitando as la formacin de roderas.

- Las caractersticas de las mezclas asflticas, que tienen importante implicacin en laresistencia de los concretos asflticos a las deformaciones plsticas se mencionan a

continuacin:

- Granulometras continuas, que logren componer una mezcla asfltica densa, la cual puedamitigar los efectos de roderas en las capas de pavimento asfltico. Estos concretos

asflticos al momento de su colocacin deben de ser adecuadamente compactados y se

debe disear con un bajo porcentaje de vacos, para aumentar los puntos de contacto entrelas partculas que componen la mezcla asfltica y disminuir la propensin a que la mezcla

se densifique por causas de solicitacin de trfico.

- La textura de los agregados es importante y una textura rugosa es requerida,particularmente en capas gruesas de asfalto en climas calientes.

- Las mezclas asflticas se deben hacer con agregados angulares obtenidos principalmentede trituracin, para hacer que la mezcla asfltica sea ms estable que las hechas con

materiales de canto rodado.

- Baja viscosidad en el asfalto empleado, hace que la mezcla sea menos rgida o dura y porconsiguiente ms susceptible a las roderas (duro) ms viscoso los asfaltos deben serusados en espesores gruesos de pavimento en climas clidos.

- Los especimenes probados en laboratorio tienen que ser compactados con densidadescomparables a la que van a tener las capas de pavimento en el sitio donde recibirn las

cargas del trfico.

- La temperatura tiene un efecto muy significativo en la formacin de las roderas y porconsiguiente las temperaturas empleadas en los ensayos son relativamente altas para

reproducir las condiciones ms desfavorables a las que estar sometido el pavimento.

- Cambios en la distribucin del trfico, especialmente en grandes proporciones de trfico pesado, tal vez aumente el valor de las deformaciones plsticas, si el pavimento

originalmente no se dise para esas condiciones o solicitaciones de cargas y trfico.

- Sera conveniente realizar a futuro una revisin y anlisis de diferentes mezclas elaboradasa partir de los Husos granulomtricos contenidos en la Normativa de la Secretara de

Comunicaciones y Transportes a partir del Ensayo Marshall ampliamente utilizado en

Mxico y el Ensayo de Pista NLT de Espaa y verificar su resistencia ante las

deformaciones plsticas permanentes. Para el diseo de mezclas asflticas en Mxico

resultara muy beneficioso adoptar algn tipo de Ensayo de Pista y utilizarlo paralelamente

al Marshall para poder evaluar correctamente la resistencia de las mezclas asflticas ante


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CAPTULO 7.


las deformaciones plsticas permanentes, garantizando plenamente el correcto

funcionamiento de los pavimentos mexicanos.

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