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MANUAL DEL ASFALTO

I

THE ASPHALT INSTITUTE

Traducido porManuel VelzquezDoctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

Con la colaboracin dePRODUCTOS ASFALTICOSI S. A. (PROAS)

EDICIONES URMOESPARTERO. 10 BILBAO

Unica traducciOn autorizada al cas tellano de la obra en lengua inglesa The Asphalt Handbook 1965, 4. Re impresiOn, publicado por The Asphalt Institute. College Park. Maryland.

Ediciones Urmo, Bilbao. Hecho el depsito que marca la ley

Depsito legal: BI. 1.406-1973l.S.B.N.: 84-314-0087-0

Impreso en Espaa1973 Printed in Spain

Artes Grficas Grijelmo, S. A.-Uribitarte, 4.-BILBAO-9 (Espana)

PROLOGO A LA EDICION ESPAROLA

El Instituto del Asfalto, Asociacin Internacional sin fines lucrativos, realiza desde hace aos una notable labor de investigacin e informacin en el campo de los materiales asflticos.Una de las ms importantes facetas de esta labor esla creacin de una verdadera biblioteca de manuales, especificaciones de construccin y obras de divulgacin sobre el empleo de estos materiales, cuya culminacines, sin duda, este MANUAL DEL ASFALTO que ahora presentamos en version castellana.V, asfalto, uno de los materiales de construcciOn ms antiguos utilizados por el hombre, encuentra cada dIa nuevas aplicaciones. Se utiliza ampliamente en pavi mentaciOn de carreteras, revestimiento de obras hi drulicas, impermeabilizacin de edificios, etc. Es evi dente que el constructor que utiliza tales materiales necesita un exacto conocimiento de los mtodos de trabajo y las dosificaciones necesarias. En el MANUAL DEL ASFALTO se han reunido tales datos, puestos al dia con los resultados de los ltimos avances en Ia tecno logIa correspondiente, en un minimo de espacio y des pojados en absoluto de detalles innecesarios. La obra tiene un enorme valor practico para los ingenieros, constructores y cuantos, en una u otra forma, utilizan ci asfalto como material de construccin.Nuestro deseo al realizar y publicar esta traduccin ha sido colaborar en la medida de nuestras modestas fuerzas al progreso en Espana de la tecnologIa del asfalto, ofreciendo a cuantos lo utilizan un til instrumento de trabajo.

PRODUCTOS ASFALTICOS, S. A.

INDICE

CAPITULO IEmpleos del asfalto 21

CAPITULO IITerminologIa del asfalto y sus aplicaciones 28A) Materiales asflticos28B) Pavimentos asflticos y tratamientos superficiales. 31

CAPITULO IIIEnsayos38

A)Materiales asflticos38

B)Aridos56

C)Mezclas asflticas para pavimentacin64

CAPITULO IVResumen de las especificaciones y recomendaciones principales83A) Especificaciones para los asfaltos 83B) Especificaciones para los ridos 83C) Clasificacin de las mezclas asflticas para pavimentacin 93D) Proyecto de mezclas asflticas99E) Control de las teniperaturas dc aplicacin delasfalto101

CAPITULO VProyecto de pavimentos asflticos 108A) Clculo de espesores108B) Clculo de espesores para pavimentos de aeropuertos 116C) Proyecto de mezclas asflticas 118

CAPITULO VIEconomia de los paviinentos asfkicos 120

CAPITULO VIIMaquinaria para la aplicacin del asfalto 127

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CAPITULO VIIIConstruccin de pavimentos asflticosA) Preparacin de cimentaciones para pavimentos asflticosB) Empleo, fabricaciOn e inspeccin de mezclas asflticas en instalacin mezcladoraC) Transporte, extension y compactacin de las mezclas asflticasD) Macadam asfMticoE) Construccin por mezcla in situF) Tratamientos superficiales y riesgos de sellado

CAPITULO IXConstruccin por etapas, reconstrucciOn y conservacinA) Construccin por etapas, reconstrucciOn.B) ConservaciOn

CAPITULO XElementos accesorios de la carreteraA) Arcenes pavimentados o tratadosB) Bordillos al borde de los arcenes.C) Cunetas y desages pavimentadosD) Taludes pavimentados

149

150

177

215225235244

266266274

290290293293294

D) Revestimientos prefabricadosF) Revestirnientos de mainposteria rejuntada con asfaltoF) Revestiniiento de depOsitos y lagunasG) ProtecciOn contra la erosiOnH) Diques y escolleras asflticos1) Revestimiento de presasJ) Revestimientos asflticos para instalaciones de tratamicnto de aguas residualesCAPITULO XVEmpleos diversos del asfaltoA) fl-npermeabjlizacjOn de cubierrasB) Terrenos de juegoC) Pistas de tenisD) Revestimientos asflticos para piscinas.B) Empleos del asfalto en ganaderiaF) MotocinesG) Suelos industrialesH) Revestirrijento asfltico de tuberias1) AcerasJ) ProteccjOn de sementeras con asfaltoCAPITULO XVI

346

349349352359365

367

370370378381386389392392394396396

E) RevestImientos asflticos .F) Bordillos y regueras de asfalto. G) Aceras

CAPITULO Xl

295295300

Tablas tiles y dacos diversos 403

APENDICE. 466INDICE ALFABETJCO. 469

Superficies asfhicas para puentes 304

A) Pavimentacin de puentes nuevos.B) .PavimentaciOn de puentes antiguos

CAPITULO XIIEmpleo del asfalto en consrruccin de ferrocarriles.A) El asfalto en las vias de ferrocarrilB) Tratamiento asfltico del balasto de las vIas frreas.C) Tratamiento asfltico de los puentes ferroviarios de madera

CAPITULO XIIIAparcamientos y caminos particularesA) Aparcamientos pavimentados con asfairoB) Zonas de aparcainiento sobre estructuras elevadas.C) Caminos particulares pavimentados

CAPITULO XIVEmpleo del asfako en obras hidrulicasA) IntroduccinB) Revestimientos de hormigon asfkico para canales.C) Revestirniento de canales con niembrana enterrada.

305308

316316318

319

321321325328

33633634(J343

11

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INDICE DE ILUSTRACIONES

I-iDiagrama de fabricaciOn de los productos asflticos22

1-2Productos asflticos liquidos23

Il-ISecciOn tipica35

111-1Ensayo normal de penetracin39

111-2Ensayo cinemtico de viscosidad capilar40

111-3Determinacin de Ia viscosidad Saybolt-Furol. .41

111-4Determinacin del punto de inflamaciOn en vasoabierto, Cleveland43

111-5Determinacidn del punto de inflamacin Pensky

Martens4-4

111-6 Ensayo de ductilidad 46111-7 Comparacin de las viscosidades de los materiales asflticos liquldos a 60 OC49111-8 DeterminaciOn del punto de inflamacin en vasoabierto (asfalto fluidificado) 50111-9Ensayo de destilaciOn 51111-10Ensayo del flotador 53111-11Curvas granulomtricas de los ridos 58111-12Ensayo Los Angeles60111-13Ensayo Marshall de estabilidad y fluencia 65111-14Compactador por amasado para preparacin deprobetas 67111-15Ensayo de estabilmetro de Hveem 68111-16Ensayo dcl cohesimetro de Hveem 69111-17Ensayo Hubbard-Field de probetas de 2 de dimetro 71111-18Ensayo Hubbard-Field de probetas de 6 de dimetro 72111-19Ensayo triaxial de Smith 74111-20Ensayo de enrnmecimiento 79IV-1 Comparacin de los grados antiguos y modernos deasfalto lIquido 84IV-2 Clasificacin de las mezclas asflticas para pavimentacin 95IV-3 Relacin entre los huecos mInimos en ci rido mineral y ci tamao mximo nominal de particulas deridos para mezclas de pavimentacin compactasde gradaciOn densa102

IV-4Viscosidad-temperatura de los asfaltos liquidos. .104

13WWW.LITECSA.COM.EC 2587713

IV-5 Relaciones viscosidad-temperatura en los asfaltos 105IV-6 Conversion de unidades de viscosidad106V-I Grfico del anlisis de la circulacin, carreteras interurbanas y caminos vecinales110V-2 Grfico de anlisis de la circulaciOn, carreteras urbanas y calles 111V-3Condiciones de espesor para pavimentos de asfalto cuando se emplean valores portantes en el ensayode placa o valores portantes de California para calcular la resistencia del terreno 112V-4 Espesor necesario de las estructuras de pavinientaciOn de asfalto empleando valores de resistenciadel terreno 113Vu-i Escarificador130VII-2 Distribuidor 131V1I-3 Extendedor centrifugo 136VII-4 Extendedor de compuerta 137VII-5 Extendedor con tolva (sobre ruedas) 137VI1-6 Extendedor autopropulsado 137VuI-7Esquema de una laminadora para pavimentos asflticos 139VII-8 Algunos tipos caracteristicos de mquinas pavimentadoras 144-145VII-9 Tipos de compactadores 147VIII-I Sistema de drenaje bicapa para caudales importantes 154VIII-2 Seccin de zanja de drenaje 155VIII-3 Asiento, area, anchura y longitud de contacto: neumtico para compactador 13:00-24164VII1-4 Datos caracteristicos sobre rendimientos de cornpactaciOn con compactadores de neumticos. . .168VIII-5 Extension de arena-asfalto con una pavimentadora 173V1II-6Segdn apisonado de la capa resistente de hormigOn asfltico 178VIII-7InstalaciOn mezcladora discontinua 180-181VIII-8InstalaciOn rnezcladora continua 180-181VIII-9 Alimentador en frIo y cinta transportadora con trestolvas 183Vill-lO Efecto bOveda de los ridos finos en la alimentaciOn

Los ridos finos retienen ms humedad quegruesos y necesitan ms calor para su secado ..188XIV-2Canal revestido de hormign asfltico339Desgaste de los tamices191XIV-3CobocaciOn de Un revestirniento de hormign asflDispositivo de toma de muestras194rico con mtodos improvisados. Depsito de laen frio 184

VIII-20La estupenda carretera interestatal nOmero 95 en Maine Has. Base de macadam asfltico por penetra ciOnVIII-21 ConstrucciOn de una base de macadam asfltico enIa autopista de peaje de Nueva JerseyVIII-22 ExtensiOn de rido para el tratamiento superficial con una esparcidora autopropulsadaV1I1-23Una calle de Washington D.C., dos semanas des pus de la aplicaciOn de un sellado con lechada as flticaVIII-24AplicaciOn de un sellado con lechada asfltica me diante caja extendedora. Observacin: Solamente se carga con mezcla el compartimiento anteriorV1II-25 Mquina de sellado asfltico a base de una emulsion de asfalto de solidificacin lenta, rido fino, filler mineral y aguaIX-1Base de hormign asfkico extendida con un anejo especial de la pavimentadora para ensanchar unacarreteraIX-2 InyecciOn de asfalto caliente bajo pavimentos de hormign hidrulicoX-1 PavimentaciOn de arcenes en Ia totalidad de la anchuraX-2Los automovilistas agradecen entusisticamente que se marquen los bordes de los arcenes en toda sulongitud como medida de seguridad en la autopistade peaje de MassachusettsX-3 Los bordillos y regueras de asfalto se pueden cob- car fcilmente y a bajo precio con las mquinas deconstruir bordillosX-4 Espesor de las acerasXI-1 Caizada pavimentada con asfalto en el puente de Woodrow Wilson, WashingtonXI-2 RepavimentaciOn de las calzadas estropeadas de un puente de horrnigOn de cemento Portland por medio de hormigOn asflticoXIII-IAparcamiento pavimentado de asfalto XIII-2 Caizada privada pavimentada de asfalto XIII-3 Corte vertical tipico de una caizadaXIV-l SecciOn caracterisrica del revestimiento de un canal

227

229

253 -

258

258

261

269

284

291

292

296302

306

310324330331

Vill-Il

VuII-12VIII-13

los

depOsito

337

VIII-14 Empleo correcto del tomamuestras 194VIII-15SegregaciOn del material en las tolvas de ridos Calientes 196VIII-16 Tuberia de retorno del asfalto. La flecha grandeindica la ranura vertical196VIII-17 Mezclador insuficientemente ileno203V1I1-18 Mezclador excesivamente ileno 203VIII-19 Funcionamiento de la barra distribuidora 207

Lemont Water Company, PensilvaniaXIV-4La barra extendedora lateral unida al camiOn ex tendedor coloca una membrana de asfalto caliente para que sirva de recubrimiento de un canal grande.XIV-5 La tierra preexistente sirve perfectamente para recubrir la membrana extendida anteriormenteXIV-6 DepOsito industrial de paneles de asfalto prefabricados

342

344

345

347


vII11 1

Tamao y cantidad de ridos y cantidad de asfaito necesarios para Ia construccin de macadam por

XVJ-31Factores de conversion Unidades de volumen.XVI-.32Factores de conversiOn. Unidades de peso

450

penetracion empleando emulsiones asflticas o as

XVI-33 Factores diversos de conversiOn

. .451

VIII12

XIII- XTI1-2XII1-3

faltos fluidificados ligeros 234Dosificaciones de aglomerante y ridos para tratamientos superficiales simples y riegos de sellado 250Espesor de pavimentos para zonas de aparcamientode vehIculos de turismo 322Espesor de pavimentos para zonas de aparcamientode camiones pesados 322Espesores de pavimentos para caminos privadospara automOviles de turismo 333

XVI-34 Densidad y viscosidad del agua a varias temperaturasXVI-35 Areas de las figuras planasXVI-36 Volumen y superficie de los slidosXVI-37 Relaciones trigonornetrjcas y resoluciOn de los tnngulos rectngulosXVI-38 Funciones trigonometnjcasXVI-39Tamices U. S. StandardXVI-40 TransformacjOn de granulometrias pasa-queda> a

452

453454456

460461462

xIV-1

XVI- XV1-2XVJ-3

XV1-4xvr5

XVI-6XVI-7XVI-8XV1-9XVI -10 xvI1 IXVI-12XVI-13XVI-14

XVI-15XVI-16XVI-17XVI-18

XVI-19

XVI-20XV1-21XVJ-22XV1-23XVI-24

XVI-25XVI-26XVI-27XVI-28XVI-29XVI-30

18

Espesores recornendados para pavimentos para corrales de ganado 341Correcciones tetnperatura-volumen para materialesasflticos 411Correcciones temperatura-volurnen para materialesasflticos 412Correcciones remperatura-volunien para emulsionesasflticas 413Pesos y volmenes de los materiales asflticos.414Galones de asfalto necesarios por cada 100 pieslineales 415Galones de asfalto necesarios por milla 416Pies lineales cubiertos por un ranque de 600 galories 417Pies lineales cubiertos por tin tanque de 800 galones 418Pies lineales cubiertos por un tanque de 1000 galones 419Pies lineales cubiertos por un tanque de 1200 galones 420Pies lineales cubiertos pot un tanque de 1500 galones 421Pies lineales cubiertos por un tanque de 2000 galones 422Pies lineales cubiertos por un tanque de 2500 galones 423Pies lineales cubiertos por un tanque de cualquier capacidad 424Cubicacin de tanques cilindricos horizontales. 425ConversiOn de temperaturas 426Temperarura de liquidos calentados por vapor. . . 431Peso de los ridos en funcin del peso especifico yel contenido de huecos432Relaciones peso-volumen para distintos tipos de pavimentos asflticos 433Libras de material necesarias por yarda cuadrada 434Toneladas de material necesarias por cada 100 pies 435Toneladas de material necesarias por cada milla 436Pies lineales cubiertos por una tonelada de material 438Yardas cibicas de material necesarias por cada 100pies 440Peso especifico de diversos cuerpos 442ConversiOn de pies a millas y millas a pies . . . .444ConversiOn de n/64 pulgada a decitnales de puigada. 445Conversion de n/32 de puigada a decimales de pie. 446Factores de conversion. Unidades de longitud. . .448Factores de conversiOn. Unidades de superficie . .449

stotal que pasa> 464

19


CapItulo I

EMPLEOS DEL ASFALTO

1.01 PRESENTACION. El asfalto es Ufl compo nente natural de la mayor parte de los petrleos, en los que existe en disolucin. El petrleo crudo se destila para separar sus diversas fracciones y recuperar el as falto. Procesos similares producidos naturalmente han dado lugar a yacimientos naturales de asfalto, en algu nos de los cuales el material se encuentra prcticamen te libre de materias extraflas, mientras que en otros est mezclado con cantidades variables de minerales, agua y otras sustancias. Las rocas porosas saturadas de asfalto que se encuentran en algunos yacimientos natu rales se conocen con el nombre de rocas asflticas.1.02 PROPIEDADES. El asfalto es un material de particular inters para el ingeniero porque es un aglomerante resistente, muy adhesivo, altamente im permeable y duradero. Es una sustancia plstica que da flexibilidad controlable a las mezclas de ridos con las que se combina usualmente. Adems, es altamente re sistente a la mayor parte de los cidos, lcalis y sales. Aunque es una sustancia slida o sernislida a tempe raturas atmosfricas ordinarias, puede licuarse fcil mente por aplicacin de calor, por la accin de disol ventes de volatilidad variable o por emulsificacin.1.03 RESUMEN HISTORICO.Prehistoria.Se han encontrado esqueletos de animales prehistricos conservados intactos hasta nuestros dias en depOsitos superficiales de as falto en el pozo La Brea, en Los Angeles de California.3200 a 540 a. J.C. Excavaciones arqueolgicas re cientes indican el amplio uso del asfalto en Mesopotamia y en el valle del Indo como aglo merante para albaflilerIa y constriiccin de ca

21

758 t113

1ACEITES

IAGIJA 1

-

AGUA

GASOLINAINO VOLA- I j0 TILES 0 DEEMULSIFI- IEMULSIFI

NAFTAEVAPOR

CANTE CANTE

A QUEROSEN

CION LENTA

BETUNBETUNBETUNBETUN

I ASFALTOS

ASFALTICOASFALTICO

ASFALTICO

LIQUIDOSRC MC o SCI

ASFALTICOJ

L. _iJ

CURADOCURADOCURADO EMULSIO- EMULSIO RAP1DO MEDIO LENTONES ASFALNES ASFAL (RC)(MC)(SC) TICAS TICASINVERSAS NOTA. Las dimensones de estos diagramas no son proporcionales aPa composiciOn.

Figur 1-2.Productos asflticos liquidos.

Figura I-I.

Diagrama de fabricacin de los productos asflticos.

rreteras y para capas de impermeabilizaciOn en estanques y depsitos de agua.300 a. J.C. El asfalto se emplea extensamente enEgipto en los embalsamamientos.1802 d. J.C. En Francia se emplea roca asfhica para pavimentacin de suelos, puentes y aceras.1838 d. J.C. En Filadelfia se emplea roca asfltica importada en la construccin de aceras.1870 d. J.C. (aproximadamente). Construccin del primer pavimento asfltico en Newark, Nueva Jersey, por el profesor E. J. DeSmedt, quimico belga.1876 d. J.C. Construccin del primer pavimento de tipo sheet asphalt en Washington D. C., con asfalto de lago importado.1902 d. J.C. En los Estados Unidos se obtienen de la destilacin del petrleo aproximadamente20 000 t de asfalto por ao.A partir de 1924. El asfalto de petrleo producido anualmente en Estados Unidos ha crecido constantemente desde 3 millones de toneladas en1924 a unos 9 millones de toneladas en 1946.

22 WWW.LITECSA.COM.EC 2587713 23

A partir de esta fecha, se ha ms que duplicado, ilegando a unos 19 millones de toneladas en1956.1.04 ASFALTO OBTENIDO DEL PETROLEO.Casi todo el asfalto producido y empleado en los Estados Unidos se obtiene de la destilacin del petrOleo.Este asfalto se produce en una variedad de tipos y

Tabla 1-1

PENETRACION RECOMENDABLE PARA DIVERSOS TIPOS DE BETUNES ASFALTICOS

CLIMA PAVIMENTACION

grados que va desde slidos duros y quebradizos aliquidos casi tan fluidos como el agua. La forma semislida, conocida como betn asfkico, es el material bsico. En la figura I-I se indican los tipos de produc

Aeropuertos

CaIidoClidorido hmedo

Moderado FrIo

tos producidos en la destilacin.Los productos asflticos liquidos se preparan generalmente diluyendo o mezclando los betunes asflticos con destilados de petrleo o emulsificndolos con agua. En la figura 1-2 se indican diversos tipos de productosasflticos lIquidos.

Pistas de despegue 60-7060-70 60-70 85-100Caminos auxiliares 60-7060-7060-7085-100Aparcamlentos60-70 60-7060-30 85-100

CarreterasTrfico pesado y muypesado 60-7060-7060-7085-100Trl9co med4o a ligero 85-10085-10085-100120-150

CallesTrflco pesado y muyposado 60-7060-7060-7085-100* Trfico medlo a Ilgero 85-10085-10085-10085-100

Camlnos partlcularesIndustriales 60-7060-70 60-70 85-100Estaciones de servlclo 60-7060-7060-7085-100Residenciales60-70 60-7085-10085-100

AparcamlentosIndustriales 60-7060-7060-7060-70Comerciales 60-7060-7060-7085-100

Zonas do recreoPistas do tenis 85-10085-10085-10085-100Terrenos do juego85-10085-10085-10085-100

Bordillos 60-7060-7060-7085-100

Narmalmente so emplea en ci sheet asphalt asfalto de penetracin 60/70.

24 25


Tabla 1-2PRINCIPALES EMPLEOS DE LOS DIVERSOS TIPOS DE PRODUCTOS ASFALTICOS

Betunes astlticos

Curado rpido Curado media

Aslaltos liquidos

Curado lento Emulsiones

Tipo de construccin

00g(RC)

(MC)

(SC) asflticas

Mezcla en instalacin mezcladoraAphcada en calienteMezclas en caliente. Mtodo modificado. Mezclas aplicadas en frioAridos de tipo macadam.

Mezclas aplicadas en trio

0 1 2534x xx xjx

XIX X

O1 28 4j5

Xx

0 1 2 3

RS- RS-1MS-SS-!SS-221 lh

XX xl

XXI

Aridos graduados

Macadam par penetraciOnHuecosgrandes

-1Huecos pequeos

Mezcla in situ

X3X3

xxx

xx1

XXXXX2XX

x

C)m Aridos de tipo macadamAridos de granulometria abierta.

Aridos de granulometrIa densa

X[XX XX ,LXXIX xx X X x x XJIXXXXXXX]X

C)

C)0

hiC)N)0Co

Tratamientos superficiales con ridos de cubrlcin .

Tratamlentos de sellado

XXXXXX,X XXX XXX

Regos en negro a de c&orICapas de adherenciaIx xIjx5 [ xIrnpregnacinRiego antipolvo}xx xxxTratamientos del sueloMezclasIx1xxxxxxxxxEnvolvente tipo membranaIILEstructuras hidrulicas Revestimientos tipo membrana Canales y depsitosIIMezcla extendida en calientecon ridos graduados, para escollera, revestimientos de presas, canales y depsitosxI1BordillosMezcla con ridos graduadosxxjBloquesMezcla con ridos graduadosxIjRelleno de grietasIIxILixJuntas de dilatacinAsfaltos oxidados, betunes asfltlcos fiIIerzados y juntas prefabricadas.TechadosAsfaltos oxidados.Usos diversosVase Ia nota 7 xIxIxIx]x XXIXIxix]X41

x

(13

Para detalles sobre empleos especHicos vase el texto (consltese el Indice). En comblnacin con asfalto en polvo.Con un contenido do aqua o disoivente que eneraImente no supera el 3 %.Mezcla tipo lechada.Diluida con agua.6 Tambin asfalto oxidado de penetracin 50/60 y paneles prefabricados.Especialmente asfaitos preparados para su emp(eo en revestlmiento. de tuberias, calas do baterlas, pintura antisonora en automvlles, revestimjento de alambres de conducciOn de energia elctrica, aislamiento, neumticos, pintura, baidosas asflticas, tableros pars revestimiento do paredes, pegado do papeles, lmpermeabUizacln, tableros para ImpermeabUizacin de forjados, trlgoriflcos, adhosivos, discos tonogrficos, mezcias pare penetracin, etc.

CapItulo II

TERMINOLOGIA DEL ASFALTO V SUS APLJCACIONES

A) Materiales asflticos2.01 ASFALTO. Es un material aglomerante de color que varia de pardo oscuro a negro, de consisten cia slida, semislida o liquida, cuyos constituyentes predominantes son betunes que se dan en la Naturale za como tales o que se obtienen en Ia destilacin del petrleo. El asfalto entra en proporciones variables en Ia constitucin de la mayor parte de los crudos delpetrleo.Definicin de los asfaltos dada por la ASTM:.3.04 PUNTO DE INFLAMACION. El punto de inflamacin del betiin asfltico indica Ta temperatura a que puede calentarse ci material sin peligro de inflama cin en presencia de llama libre. Esta temperatura es usualmente muy inferior a aquella a la que ci material arderja. Esta itima temperatura se llama punto de fuego, pero rara vez se incluye en las especifIcaciones de los betunes asflticos.El p unto de inflamacin de un betn asfltico se mide por ci ensayo en vaso abierto Cleveland segn condiciones normalizadas prescritas en los mtodos AASHO T48 y ASTM D92. En la figura 111-4 se representa esquematicamente el ensayo. Un vaso abier to de latOn se ilena parcialmente con betn asfltico y se calienta a una velocidad establecida. Se hace pasar

42

peridicamente sobre Ia superficie de la muestra una pequefla llama, y Se define como punto de llama Iatemperatura a la que se han desprendido vapores suficientes para producir una ilamarada repentina.

Figura 111-4. Determinacin del punto de inflamacin en vase abierto Cleveland.

A veces se emplea para los betunes asflticos el punto de inflamaciOn Pensky-Martens. Se emplea con los inismos fines que el ensayo en vaso abierto Clevelandque acabamos de describir. Sin embargo, ci materialnccesario y el procedimiento de ensayo difieren esencia]rnente en que se prev Ia continua agitacin do la

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muestra durante el periodo de ensayo. El material y procedimiento de aplicacin de este ensayo se descri ben en el mtodo AASHO T33 y ASTM D93. La figura 111-5 representa ci aparato empleado en esteensayo.

Figura 111-5. Determinacin del punto de inflamacinPensky-Martens.

3.05 ENSAYO EN ESTUFA EN PELICULA DELGADA. El ensayo en estufa en pelicula delgada se emplea para prever el endurecimiento que puede esperarse se produzca en un betn asfltico durante las

operaciones de mezclado en la instalacin mezcladora. Esta tendencia al endurecimiento se mide por ensayos de penetracin realizados antes y despus del trata miento en estufa. Se expresa la penetracin del betiin asfltico despus del tratamiento en la estufa como porcentaje de la penetracin antes del tratamiento. Las especificaciones prescriben valores minimos para el porcentaje de penetracin retenido (vase la ta bla IV-1), que varian para los diferentes tipos de betn asfltico. El Instituto del Asfalto considera que ci cam bio en peso del betn asfltico durante el ensayo no tiene gran trascendencia, y por ello no lo incluye en sus especificaciones.Este ensayo se realiza colocando una muestra de 50 gde betn asfltico en un recipiente ciiIndrico de13,97 cm (5,5) de dimetro interior y 9,525 mm (3/8)de profundidad, con fondo piano. Asi se obtiene una probeta de asfalto de un espesor aproximado de3 mm. El recipiente con la probeta se coloca en unsoporte giratorio en un horno bien ventilado y se man tiene una temperatura de 163 OC durante 5 h. Despus se vierte ci betn asfltico en un recipiente normal de los empleados en el ensayo de penetracin. El procedi miento a seguir en la realizacin dcl ensayo en horno en peilcula delgada se explica con detalle en ci mtodo AASHO T179.El ensayo en horno en pelicula delgada ha sustituido al ensayo de prdida por calentamiento (mtodo AAS HO T47 y ASTM D1754) en las especificaciones de muchos Organismos, entre los que se incluye ci Insti tuto del Asfalto.3.06 DUCTILIDAD. La ductilidad es una carac terIstica de los betunes asflticos importante en mu chas aplicaciones. La presencia o ausencia de ductili dad, sin embargo, tiene usualmente mayor importancia que el grado de ductilidad existente. Los betunes as flticos dctiies tienen normalmente mejores propieda des aglomerantes que aquellos a los que les falta esta caracterIstica. Por otra parte, los betunes asfiticos con una ductilidad muy elevada son usualmente ms sus ceptibles a los cambios de temperatura. En algunas aplicaciones, como las mezclas para pavimentacin,

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Figura 111-6. Ensayo de ductilidad.

tienen gran importancia la ductilidad y el poder aglo merante, mientras que en otras, como la inyeccin bajo losas de hormign y el relleno de grietas, la propiedad ms esencial es una baja susceptibilidad a los cambiosde temperatura.La ductilidad del betn asfltico se mide en un ensayo de extension del tipo representado en la figura 111-6. El ensayo consiste en moldear en condiciones y con dimensiones normalizadas una probeta de betn asfltico que despus se somete a la temperatura nor malizada de ensayo y se somete a alargamiento con unavelocidad especificada hasta que el hilo que une los dos extremos rompe. La longitud (en cm) a la que el hilode material se rompe define la ductilidad. Las condi ciones normalizadas para este ensayo se determinan detalladamente en los mtodos AASHO T51 y ASTM D113.3.07 SOLUBILIDAD. El ensayo de solubilidaddetermina el contenido en betn del betn asfltico. LaporciOn de betn asfltico soluble en sulfuro de carbono est constituida por los elementos aglomeranteSactivos.La mayor parte de los betunes asflticos se disuelvenen igual proporcin en sulfuro de carbono y en tetracloruro de carbono. Como el tetracloruro de carbono

no es inflamable, es el disolvente preferido en la mayor parte de los casos.La determinacin de la solubilidad es sencillamenteun proceso de disoiucin del betn asfltico en un disolvente separando la materia insoluble. El material y procedimiento necesarios para la realizaciOn del ensayo se describen detalladamente en los mtodos AAS HO T44 y ASTM D4.3.08 PESO ESPECIFICO. Aunque normalmente no se especifica, es deseable conocer el peso especIficodel betn asfitico que se emplea. Este conocimiento es til para hacer las correcciones de volumen cuando ste se mide a temperaturas elevadas. Se emplea tambin como uno de los factores para la determinacin de los huecos en las mezclas asflticas para pavimentacin compactadas. El peso especifico es la reiacin del peso de un volumen determinado del material al peso de igual volumen de agua, estando ambos materiales a temperaturas especificadas. Asi, un peso especifico de1,05 significa que ci material pesa 1,05 veces lo que el agua a Ia temperatura fijada. Todos los lIquidos y lamayor parte de los slidos sufren cambios de volumencuando varIa Ia temperatura. Se expansionan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrian. Para fijarcondiciones determinadas aplicables a un valor dado del peso especifico, debe indicarse la temperatura del material y Ia del agua. Asi, por ejemplo, P. E. a15/15 0C indica que la determinacin se ha hecho con ambos materiales a una temperatura de 15 OC. El peso especIfico del betun asfitico se determina normalmen te por ci mtodo del pignmetro, descrito en los mtodos AASHO T43 y ASTM D70.3.09 PUNTO DE REBLANDECIMIENTO. Losasfaltos de diferentes tipos reblandecen a temperaturas diferentes. El punto de reblandecimiento se determina usualmente por ci mtodo de ensayo arbitrario de anil by bola. Aunque este ensayo no se incluye en las especificaciones para los asfaitos de pavimentacin, se emplea frecuentemente para caracterizar los materiales ms duros empleados en otras aplicaciones e indica la temperatura a que estos asfaltos se hacen fluidos. Con siste en lienar de asfalto fundido un anillo de latOn de

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dimensiones normalizadas. La muestra asi preparada se suspende en un bao de agua y sobre el centro de la muestra se sita una bola de acero de dimensiones y peso especificados. A continuacin se calienta el bao a una velocidad determinada y se anota la temperatura en el momento en que la bola de acero toca el fondo del vaso de cristal. Esta temperatura se llama punto de reblandecimiento del asfalto.Los procedimientos y aparatos necesarios para la realizacin del ensayo se describen con detalle en los mtodos AASHO T53 y ASTM D36.

Asfalto lIquido de curado rpido y medio

3.10 PUNTO DE INFLAMACION. El punto de inflamacin de los asfaltos fluidificados se mide me diante el ensayo de punto de inflamacin en vaso abier to. La finalidad del ensayo es la misma indicada para los betunes asflticos. El aparato se modifica para hacer posible el calentamiento indirecto del asfalto fluidifica do (fig. 111-8). Los aparatos y procedimiento para la realizacin de este ensayo se describen en los mtodos AASHO T79 y ASTM D1310.3.11 VISCOSIDAD. La consistencia o resistencia a fluir de los asfaltos fluidificados o asfaltos liquidos decurado lento se mide normalmente por el ensayo de viscosidad Saybolt-Furol, en forma esencialmente idntica a Ia descrita para los betunes asflticos. Como las temperaturas de ensayo empleadas en los asfaltos liquidos son generalmente ms bajas que en los betu nes asflticos, se emplea normalmente agua como flui do de calentamiento para el bao termosttico. Los aparatos y procedimiento para la realizacin de este ensayo se describen con detalle en los mtodos AAS HO T201 y ASTM D2170.

liquidos de curado lento (SC), que se discuten ms adelante, a la misma temperatura (60 OC). Como con secuencia de la amplitud de este campo de variacin, las especificaciones del Instituto del Asfalto exigen que las determinaciones de la viscosidad de los diferentes grados se realicen a distintas temperaturas (vanse las tablas IV-2, 3 y 4), como se indica a continuacin:RCO, MCO, SCO: Viscosidad Furol a 25 OC. RCI, MCI, SC1: Viscosidad Furol a 50 0C.RC2, 3, MC2, 3, SC2, 3: Viscosidad Furol a60 OC.RC4, 5, NC4, 5, 5C4, 5: Viscosidad Furol a82 oC

15 a

0Q040 a

00100 a 200 MC-2 SC-2-J 0

U0250 a 500RC-3 MC-3 SC-3

600 a 1200RC-4 MC-4 SC-4U)0UU)>1500 a 3000RC-5 MC-5 SC-5

Lo mismo que en el caso de los betunes asflticos, existe cierta tendencia a medir la viscosidad en unida des fundamentales (centistokes) con los viscosimetros

Figura

111-7. Comparacin de las viscosidades de los materiales asflticos lIquidos a 60 OC.

de flujo en tubo capilar de cristal que se describieron para los betunes asflticos.En la figura 111-7 se indica la amplia gama de viscosidades de los asfaltos fluidificados y de los asfaltos

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3.12 DESTILACION. El ensayo de destilacin seem5lea para determinar las proporciones relativas de betn asfltico y disolventes presentes en el asfalto fluidificado. Se emplea tambin para medir las canti4.

MANUAL DEL ASFALTO 49


dades de disolvente que destilan a diversas temperatu ras, que indican las caracteristicas de evaporacin del disolvente. Estas, a su vez, indican la velocidad a que el material curr despus de su aplicacin. El asfalto recuperado en el ensayo puede emplearse para realizar los ensayos descritos al hablar de betunes asflticos.

temperatura de 360 OC Se mide la cantjdad de asfalto restante y se expresa como porcentaje en volumen de la muestra original. Los procedimjentos y aparatos necesarios para la realizacjn del ensayo de destilacjOn sobre los asfaltos fluidifjcados se detallan en los mtodos AASHO T78 y ASTM D402. El ensayo se representa esquematjcamene en Ia figura 111-9.3.13 ENSAYOS SOBRE EL RESIDUC DE DES TILACION Normalmente se detern-zjnan la pe netracin, ductiljdad y solubiljdad del asfalto residuo del ensayo de destilacjn (vase 3.12).

Figura 111-9. Ensayo de destilacin.

Figura 111-8. Determinacin del punto de inflamacin en vaso abierto (asfalto fluidificado).

El ensayo se realiza colocando una cantidad especi ficada de asfalto fluidificado en un matraz de destila ciOn conectado a un condensador. El asfalto fluidifica do se calienta gradualmente hasta una temperatura especificada y se anota la cantidad de disolvente desti lada a diversas temperaturas. Cuando se alcanza Ia

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3.14 PESO ESPECIFICO. Aunque no se especi flea normalniente, es deseable conocer el peso especI fico de los asfaltos fluidificados empleados. Esteconocimiento puede servir para hacer las correcciones de volumen cuando se miden volumenes a temperaturas elevadas. El peso especifico de los asfaltos fluidifi cados se determina normalmente por el mtodo del pignOmetro descrito en los mtodos AASHO T43 y ASTM D70.

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Asfalto lIquido de curado lento (SC)

3.15 PUNTO DE INFLAMACION. Los apara tos, procedimiento y finalidad de este ensayo son los indicados para los betunes asflticos.3.16 VISCOSIDAD. Los aparatos, procedimiento y finalidad de este ensayo son los descritos para losasfaltos fluidificados.3.17 CONTENIDO DE HUMEDAD. Se colocaen una retorta de metal un volumen medido de asfaltoque se mezcla perfectamente con un disolvente de tipo nafta. La retorta est provista de un condensador de reflujo que descarga en un colector graduado. Se aplica calor a la retorta y el agua contenida en la muestra se recoge en el colector. El volumen de agua se mide y expresa en porcentaje en volumen de la mezcla origi nal. Los aparatos y procedimiento para Ia realizacin de este ensayo se describen con detalle en los mtodos AASHO T55 y ASTM D95.3.18 DEST1LACION. Los aparatos, procedi miento y finalidad de este ensayo son los mismos des critos para los asfaltos fluidificados, salvo que solamen te se mide el disolvente destilado a 360 OC y no a diversas temperaturas, como para los asfaltos fluidifi cados. La razn de esta diferencia es que el disolvente contenido en los asfaltos liquidos de tipo SC es de evaporacin lenta y no se pretende que estos productos curen como los asfaltos fluidificados.3.19 FLOTADOR. El ensayo del flotador se hace sobre el residuo de destilacin de los asfaltos liquidos de tipo SC. Este ensayo es un ensayo de viscosidad modificado, y se emplea porque el residuo es usual mente demasiado blando para el ensayo de penetracin o de volumen demasiado pequeo para la determina cion de la viscosidad Saybolt-Furol. Su finalidad, por consiguiente, se reduce a dar una indicacin de la consistencia de los productos con estas limitaciones.En el ensayo, representado esquematicamente en la figura 111-10, se solidifica un tapOn del residuo asfl tico en el orificio del fondo del flotador por enfria miento a 5 OC. Despus se coloca el flotador en agua a50 C y se determina el tiempo necesario para que el

agua pase a travs del tapn. En las especificaciones se fijan los valores que deben obtenerse en los distintos grados de asfalto liquido de tipo SC. El ensayo sedescribe en los mtodos AASHO T50 y ASTM D139.

FIgura 111-10. Ensayo del flotador.

3.20 ASFALTO RESIDUAL DE PENETRA CION 100.Este ensayo se hace sobre productos de tipo SC. Como Ia velocjdad de curado de un materialde tipo SC es muy lenta, puede alcanzar durante suvida una penetracin de 100 o no alcanzarla. El prin

p u e d enasfltjcos.cip a l v alor del ensayo es que da ui-i residuo sobre el que nes realizarse los ensayos normalizados para betu

Se calienta una muestra de asfalto lIquido SC a una temperatura de 250-260 OC, mantenindola a esa tern peratura hasta que pierde suficientes aceites para alcanzar una penetracin de 100. Despus se deterrnina el porcentaje en peso de betn asfltico restante. Lasespecificacjones prescri ben proporcjones mInimas deeste residuo para cada grado de asfalto lIquido SC. Elprocedimiento de ensayo se describe en los mtodosAASHO T56 y ASTM D243.3.21 DUCTILIDAD Normalmente se deterrnjna en los asfaltos liquidos de curado lento la ductilidad delasfalto residual de penetracjn 100.3.22 SOLUBILIDAD. Los aparatos, procedimiento y finalidad del ensayo de solubilidad para asfal

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ytos lIquidos de tipo SC son los mismos descritoS para los betunes asflticos.3.23 PESO ESPECIFICO.Los procedimiefltos finalidad de la determinaCifl del peso especifico en los asfaltos liquidos de curado lento son los mismoS descritos para los asfaltos fluidificados.

Jmu1sionasf1t1Ca3.24 VISCOSIDAD. Los aparatos, procedimien to y finalidad del ensayo de viscosidad de los asfaltos emulsificados o emulsiones asflticas son esencialmen te los mismos descritos para los asfaltos fluidificados. Los aparatoS y procedimientO se describen en los metodos AASHO T59 y ASTM D244.3.25 RESIDUO DE DESTILACION. En las emulsioneS asflticas se emplea el ensayo de destilacin para determinar las proporciOfleS de asfalto y agua y obtener asfalto puro para su ensayo. El procedimiento de ensayo es esencialmente ci mismo descrito para los asfaltos fluidificadoS en la figura 111-9, salvo que se emplean una retorta de hierro y quemadores anulares en lugar de matraz de vidrio y mechero Bunsen. LosaparatoS y procedimientOS para la realizacin del ensayo se describen en los mtodos AASHO T59 yASTM D244.3.26 SEDIMENTACIO El ensayo de sedimentacin determina la tendencia a sedimentar de los glbulos de asfaito durante ci aimacenaje de una emulsion asfltica. Se deja en reposo, durante cinco Was, una muestra de emulsiOn asfltica en un cilindro graduado, despus de lo cual se determina la diferencia en conte nido de asfalto entre ci fondo y la superficie de lamuestra. El procedimiento y material necesario se describen en los mtodos AASHO T59 y ASTM D244.3.27 DEMULSIB1LI1DAl El ensayo de demul sibilidad da una indicacin de la velocidad relativa a que los glbulos coloidales de asfalto de las emulsioneS de rotura rpida y media se unirn entre 51 (o la emulsin romper) cuando la emulsion se extienda en pe lIcula delgada sobre el terreno o los ridos. El cloruro clcico coagula o flocula los diminutos glbulos de

asfalto presentes en estas emulsiones. En el ensayo se mezcia con emulsion asfltica una soluciOn de cloruro clcico en agua, tamizando a continuacin la mezcla para determinar la cantidad de asfalto separada de la emulsion.En ci ensayo de las emulsiones de rotura rpida (RS) se emplea una solucin muy dbil de cloruro clcico; las especificaciones determinan la concentracin de la solucin y Ia cantidad minima de asfalto que debe quedar en ci tamiz. En este tipo de emulsiones es ne cesario un alto grado de demulsibilidad, ya que se espera de ellas que rompan casi inmediatamente al contacto con los ridos a los que se aplican.El ensayo de las emulsiones de rotura media (MS)exige el empleo de una solucin de cloruro clcico ms fuerte que la empleada en ci ensayo de los tipos de rotura rpida. En las aplicaciones en las que se especi fica el tipo MS no se desea la rpida coalescencia del asfalto, y las especificaciones determinan normalmen te, para estos productos, un limite mximo de la demulsibilidad, asi como Ia concentraciOn de la soluciOn. El material y procedimiento para la realizacin de este ensayo se describen en los mtodos AASHO T59 y ASTM D244.3.28 ENSAYO DE TAMIZADO. El ensayo de tamizado complementa al de sedimentacin y tiene un proposito en cierto modo similar. Se emplea para de terminar cuantitativamente el porcentaje de asfaito presente en forma de glbulos relativamente grandes. Estos glbulos no dan revestimientos delgados y uni formes de asfalto sobre las particulas de ridos y pue den ser, o no ser, identificados por ci ensayo de sedi mentaciOn, que solamente tiene valor en este aspecto cuando hay suficiente diferencia entre el peso especIfi co del asfalto y ci del agua para permitir que se pro duzca la sedimentacin.En ci ensayo de tamizado se hace pasar una muestra representativa de la emulsion asfltica a travs de untamiz nmero 20. El tamiz y ci asfalto retenido se lavan a continuacin con una soluciOn diluida de oicato sodico y, finalmente, con agua destilada. Despus del lavado, ci tamiz y ci asfalto se secan en estufa y se

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determina la cantidad de asfalto retenido. El procedi miento y aparatos necesarios para la realizacin de este ensayo se describen en los mtodos AASHO T59 y ASTM D244.3.29 MEZCLADO CON CEMENTO. El cnsayo de mezclado con cemento desempea en las emulsiones asflticas de rotura lenta (SS) un papel anlogo al del ensayo de demulsibilidad en los tipos de rotura rpida o media. Los tipos SS se destinan al empleo con ma teriales finos y ridos con polvo, y normalmente no son afectados por las soluciones de cloruro clcico emplea das en ci ensayo de demulsibilidad.En el ensayo de mezclado con cemento se mezcla una muestra de emulsiOn asfltica con cemento Por tiand de gran finura de molido, y Ia mezcla se hace pasar con la ayuda del agua, a travs de un tamiz nmero 14. Las especificaciones limitan usualmente Ia cantidad de material que puede admitirse quede rete nida en el tamiz. Los materiales y procedimiento para la realizaciOn de este ensayo se describen en los mto dos AASHO T29 y ASTM D244.3.30 ENSAYOS SOBRE EL RESIDUO. Usual mente se realizan sobre el residuo de destilacin los ensayos de penetracin, solubilidad y ductilidad co rrespondientes a los betunes asflticos.3.31 PESO ESPECIFICO. La finalidad y procedimientos para realizar el ensayo de peso especifico en los asfaltos emulsificados son los mismos descritos para los asfaltos fluidificados.

B) Aridos

3.32 GENERALIDADES. Los ridos se em plean, combinados con asfaltos de diversos tipos, para preparar mezclas de utilizaciones muy diversas. Como los ridos constituyen normalmente ci 90 9, en peso o ms de estas mezclas sus propiedades tienen gran in fluencia sobre las del producto terminado. Los ridos ms empleados son piedra y escoria partidas, grava machacada o natural, arena y filler mineral. En la cons truCcin de pavimentos asfiticos el control de las pro-

piedades de los ridos es tan importante como el de las del asfalto. En los siguientes parrafos se describen bre vemente los ensayos normalmente realizados sobre los ridos, y se hace referencia a los procedimientos nor rnalizados para Ia realizacin de estos ensayos.Para obtener muestras representativas de los ridos deben emplearse procedimientos adecuados de toma de muestras. La toma de muestras se describe con toda extension en el Asphalt Plant Manual, Asphalt Institu te Manual Series niimero 3. Los mtodos AASHO T2 y ASTM D75 especifican procedimientos normaliza dos para la toma de muestras de ridos.3.33 TAMIZADO. Hay dos mtodos para determinar las proporciones relativas de los diversos tama-os de particulas en unos ridos: tamizado por via secay tamizado por via hmeda.a) Tamizado por via seca. Se agita una cantidad pesada de ridos perfectamente secos sobre unaserie de tamices con aberturas cuadradas. Los tamices estn unidos de forma que el de mayor abertura est en la parte superior y los de aberturas sucesivamente ms pequeflas estn situados debajo. Bajo el ltimo tamiz se coloca una bandeja que recoge todo el material que pasa a travs de l. La agitacin se aplica normalmente con aparatos automticos.Se determina ci peso de material retenido encada tamiz y se expresa en porcentaje del peso dela muestra original. Usualmente resulta conve niente anotar estos datos en un grafico, como se indica en Ia figura 111-11. En estos grficos debe indicarse el porcentaje total, en peso, que pasa por cada tamiz. Las curvas asI obtenidas son un cmodo instrurnento que da rpidamente idea de las caracterIsticas granulomtricas de los ridos.Los tamices usados normalmente en las mezclas asfkicas para pavimentacin son los de abertura cuadrada de 2 1/2, 2, 1 1/2, 1 3/4, 1/2 y 3/8 de pulgada y los de 4, 8, 16, 30, 50, 100 y 200 mallas por pulgada lineal. Para los elementos finos se emplean a veces tamices de 4, 10, 40, 80 y 200 mallas por pulgada lineal.

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Las especificaciones AASHO M92 y ASTM El 1 fijan las caracteristicas normalizadas de estos tamices. Los mtodos de ensayo AASHO T27 y ASTM C136 indican procedimientos norma lizados para realizar ci anlisis granulometrjcopor via seca de Ins ridos gruesos y finos. Los procedimientos para Ia realizacin del anlisisgranulometrico del filler mineral se dan en los mtodos AASHO T37 y ASTM D546.

b) And/isis granulometrico por via hmeda. Este mtodo de ensayo da un procedimiento para de terminar por via hmeda la distribucin de tama nos de los ridos finos y gruesos. Este procedi miento es deseable frecuentemente cuando los ridos contienen polvo extremadamente fino o arcilla que pueden pegarse a las particulas ms gruesas. En estos casos los resultados obtenidos del anlisis granulomtrico por via seca son evi dentemente errneos.Para detalles de este ensayo vase la obra PlantInspectors Manual M. S. 3 del Asphalt Institute.3.34 EQUIVALENTE DE ARENA.Este ensayo, desarrollado por ci Departamento de Carreteras deCalifornia, indica la proporcin relativa de polvo fino o materiales arcillosos perjudiciaies contenidos en los ridos empleados en las mezcias asflticas para pavi mentacin y en los suelos empleados en capas de base. El ensayo se aplica a Ia fraccin que pasa por el tamiz nmero 4.Se coloca una muestra del material en estudio en uncilindro graduado transparente que contiene una solucin de cloruro clcico, glicerina y formaidehido en agua. La muestra y la solucin se agitan vigorosamente de una forma normalizada. Se emplea la misma solu cin para impulsar ci material arcilloso hacia arriba, hacindoio salir de la muestra a medida que se ilena el cilindro, introducindola a presin en el fondo median te un tubo delgado. Despus de un perIodo de sedi mentacin de 20 mmse lee en la graduacion del reci piente Ia altura maxima de Ia suspension de arcilla. A continuaiOn se introduce en el cilindro un disco pesado de metal que se hace bajar hasta que descansa sobre Ia parte superior de Ia arena limpia y se lee la altura de Ia superficie inferior del disco. Se llama equi valente de arena a la relacin de ia lectura correspon diente a la superficie superior de la arena a la corres pondiente a la capa superior de la arcilla multiplicada por 100. Los aparatos y procedimiento para Ia realiza ciOn de este ensayo se describen en ci mtodo AAS HO T176.3.35 ABRASION (DESGASTE). El ensayo de

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abrasion de Los Angeles se emplea para medir Ia resis tencia de los ridos al desgaste o a la abrasiOn. La mquina de desgaste Los Angeles se representa esque mticamente en la figura 111-12. Se carga el tamborcon una cantidad fija de andes cuya granulometria esIa que ms se aproxima a Ia que se pretende usar de7 granulometnias normalizadas, asi como un peso norma1 iza de esferas de acero que han de actuar como carga abrasiva. A ContinuacjOn se hace dar al rambor500 vueltas, despus de lo cual se extrae el material y se determina el porcentaye de material que pasa por el

El porcenraje de desgasre medido por el ensayo de Los Angeles no tiene en genera] ninguna reiacin con ci pulii-nento de los ridosbajo el desgaste del trafico.Nota: Ann hay varios organismos que emplean La niquina Deval para determinar Ia resistencia de los ridos a la abrasion. Vanse los mtodos AASHO T3 y T4 y los ASTM D2 y D289.

tamiz nmero 12, que se define corno porcentaje de desgaste.La elevada resistencia al desgaste indicada por unbajo porcentaje de prdidas por abrasion es una carac teristica deseable de los ridos que han de emplearse en Ia construccin de pavimentos asflticos. La maqui naria y procedimientos para la realizaciOn de este en sayo se detallan en los mtodos AASHO T96 y ASTM C131.3.36 ENSAYO DE RESISTENCIA A LOS SUL FATOS. El ensayo de resistencia a los sulfatos da una indicacin de Ia resistencia de los ridos finos y gruesos a los agentes atmosfricos. El ensayo se realiza con ridos que no han dado buen resultado durante su empleo. Mide la resistencia de los ridos a la disgrega cin por soluciones saturadas de sulfato de sodio o magnesio.El ensayo se hace sumergiendo recipientes con frac ciones de tamaos clasificados de muestras de ridos en una solucin saturada de sulfato de sodio o de magne sio. Los recipientes estn construidos de tal forma que permiten la libre entrada y salida de la solucin en la masa de la muestra sin prdida de ridos. Despus de la inmersin se secan las muestras en estufa. Tras un nmero determinado de ciclos de inmersin y secado se determina por tamizado el porcentaje de prdida de peso. Basndose en la granulometria de la muestra original se determinan los porcentajes de prdida de peso para cada fraccin granulomtrica. El total de estos valores es el porcentaje de prdida resultado del ensayo. La maquinaria y procedimientos para Ia reali zacin de este ensayo se detallan en los mtodos AAS HO T104 y ASTM C88.3.37 PESO ESPECIFICO. Usualmente se dc termina el peso especifico de los ridos por dos razo nes:

1. Para permitir el clculo de los huecos de las mezclas asflticas compactadas.2. Para corregir las cantidades de ridos empleadasen una mezcla para pavimefltaciofl cuando su peso especIfico varIa apreciablemente.

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Hay tres tipos ampliamente usados de peso especifico de los ridos:

1. Peso especifico aparente.2. Peso especifico aparente con ridos saturados.3. Peso especifico efectivo.

La designacin AASHO M132 define el peso espe cifico aparente como sigue: Relacin del peso en aire de un volumen dado de la porcin impermeable de un material permeable (esto es, la materia slida, inclu yendo sus huecos o poros impermeables) a una tempe ratura determinada, al peso en aire del mismo volumen de agua destilada a temperatura determinada.>>Define ci peso especIfico aparente con ridos satura dos como sigue: Relacin del peso en aire de un volu men dado de un material permeable (incluyendo tanto los huecos permeables como los impermeables propios del material) a una temperatura dada, al peso en aire de igual volumen de agua destilada a temperatura dada.Como se ye por estas definiciones, la diferencia entre el peso especifico aparente y ci peso especifico aparente con ridos saturados, indica ia proporcin de huecos permeables al agua de los ridos. Como ci voiumen medido para determinar ci peso especIfico aparente con ridos saturados incluye los huecos impermeables, mientras que ci volumen para ci peso especifico aparen te excluye estos huecos, es evidente que ci volumen correspondiente al peso especIfico aparente es ms pe queo que ci empleado para ci peso especIfico aparente con ridos saturados, si los ridos tienen huecos per meables. Si no existen tales huecos, ambos volmenes son iguales.Como ci peso especifico Cs una relacin peso-volumen, se deduce que el peso especIfico aparente es mayor que ci peso especifico aparente con ridos satu rados en ridos que contienen huecos permeables, y que ambos valores son iguales para ridos que no contienen huecos de este tipo. Dc esta forma, en ridos que contienen huecos permeables, la eleccin de uno u otro tipo de peso especIfico puede tener un efecto apre ciable sobre la proporcin de huecos calculada en una mezcla asfltica compactada.

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El peso especifico aparente de los ridos en una rnezcla asfltica depende de la proporcin en que el asfalto penetra en los huecos permeabies al agua. Como ci asfalto es ms viscoso que ci agua, usualmente pe netrar en los huecos menos que el agua. Por ello ha empezado a usarse el trmino peso especifico efectivo> para indicar la proporcin en que el rido es permeable al asfalto empleado en la mezcla. Como puede verse, el peso especifico efectivo estar normalmente compren dido entre el peso especifico aparente y ci peso especi fico aparente con ridos saturados. Se han ideado va rios procedimientos para medir el peso especificoefectivo de los ridos.En los mtodos AASHO T85 y ASTM C127 se fijanlos aparatos y procedimientos para determinar los pesos especificos aparente y aparente con ridos saturados de los ridos gruesos. Para los ridos finos vanse los mtodos AASHO T84 y ASTM C128. En la publica cin ASTM STP191, titulada , se dan varios mtodos para medir el peso especifico efectivo de los ridos paramezclas asfiticas.3.38 PESO UNITARIO.El peso unitario de unosridos dados puede determinarse sobre volumen sueltoo sobre volumen compactado. Para cilo se emplea unrecipiente ciiindrico de volumen conocido. Los vol menes empleados son normalmente 0,1-0,5-1,00 pies3 (2,83-14,16-28,31 1), segn ci tamao de los ridos ensayados. Para medir el peso unitario con ridos sueltos se ilena ci recipiente por un procedimiento normalizado y se determina el peso de los ridos contenidos en el recipiente lieno. Para medir el peso compactado se llena el recipiente en tres capas aproximadamente iguaies, aplicando a cada capa determinados procedi mientos de agitacin o apisonado segn ci tamao de los ridos empleados en el ensayo. Los aparatos y pr dimie ntos para Ia reaiizacin de estos ensayos sedetallan en los mtodos AASHO T19 y ASTM C29.Normalmente se emplea en material compactado cipeso unitario como indicacin de la calidad de la escona machacada. Las escorias ms pesadas tienden a sermenos porosas y ms resistentes que las que tienen

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pesos unitarios inferiores. Basndose en Ia experiencia se ha fijado un peso unitario cornpactado mInirno de70 lb/pie3 (1137 kg/rn3) para escoria de dimensiones inferiores a 2 para mezclas de pavimentacin, y de65 lb/pie3 (1041 kg/rn3) para tamaflos superiores. La escoria ensayada debe tener la misma granulometrIa que se piensa emplear.3.39 HUMEDAD. La deterrninacin de la hume dad en los ridos se hace normalmente pesando una muestra de material, secndola hasta peso constante en estufa mantenida a 110 C, aproximadamente, y deter minando despus el peso de la muestra seca. La dife rencia entre los pesos inicial y final se define como prdida de humedad durante el secado. La perdida de peso expresada en porcentaje del peso final o en seco es el contenido de humedad de los ridos.

C) Mezclas asfdlticas para pavimentacin

3.40 GENERALIDADES. No solo es importante ensayar el asfalto y los ridos separadamente, sino que deben realizarse ensayos sobre combinaciones de estos materiales hasta establecer las proporciones y caracte rIsticas adecuadas para estas rnezclas. En los parrafos siguientes se describen brevernente los ensayos nor malmente empleados para las rnezclas asflticas para pavimentacin y se hace referencia a los procedimien tos normalizados de realizacin de estos ensayos.3.41 METODO MARSHALL. El ensayo Mars hall para mezclas asflticas para pavimentacion puede emplearse para proyecto en laboratorio y comproba cin en obra de las rnezclas que contienen bern asfl tico y ridos cuyo tamaflo mximo no exceda de 1. Las principales caracteristicas del ensayo son el anlisis densidad-huecos y los ensayos de estabilidad y fluencia sobre probetas de mezcla compactada.Se preparan probetas de 2 1/2 (6,35 cm) de espesor y 4 (10 cm) de dimetro, mediante procedimientos especificados, compactndolas por impacto. Se deter minan la densidad y huecos de Ia probeta compactada, que a continuacin se calienta a 60 0C para Ia realiza

64

Figura 111-13.Ensayo Marshall de estabilidad y fluencia.

5MANUAL DEI ASFAITO 65

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tical. El ensayo se representa esquemticamente en lafigura 111-15. PLACASFIJASLa probeta est encerrada en una membrana de goma rodeada por un lIquido que transmite Ia presin lateral desarrollada durante el ensayo. Los valores obtenidosdurante el ensayo son de carcter relativo. Se ha esta- CONTRAPESOblecido la escala sobre Ia base de que, si la probetafuera un liquido, la presin lateral seria igual a la presin vertical, en cuyo caso se considera que la estabilidad relativa es nula. En ci otro extremo de la escala se considera un slido incompresible, que no transmite presin lateral, y a! que se atribuye una estabilidad

TERMOMETROPLACAS MOVILES

PARA GRANALLA

relativa de 90. Los ensayos sobre las mezclas asflticasTERMOSTATICApara pavimentacion dan valores comprendidos en el ESQUEMA DE LA ROTURA intervalo 0-90. La estabilidad relativa de la probeta se DE LA PROBETA calcula por una formula establecida.Usualrnente, despus de realizado ci ensayo del es- Figura 111-16.Ensayo del cohesimetro de Hveem.

SOS de la mezcla, se satura en aceite lubricante y se deja escurrir durante 15 mma 60 OCLos pesos de queroseno y aceite retenidos por estosridos se emplean como datos en un procedimiento para caicular y estimar ci contenido optimo de asfalto de la mezcla. Normaimente se realizan los ensayos del estabilmetro y del cohesimetro en probetas con ci contenido de asfalto indicado por ci ensayo CKE y con contenidos de asfaito mayores y menores para estabie cer ci contenido de asfaito ptimo y determinar otras caracteristicas fisicas de la mezcla compactada. Ms adelante indicaremos (vase la tabia IV-9) algunos en terios para el proyecto de mezclas para pavimentacin empleando este mtodo. Los aparatos y procedimiento para la realizacin del ensayo antes indicados se descri ben con detalle en la publicacin Mix Design Methods for Hot Mix Asphalt Paving M. S. nmero 2, del Ins tituto del Asfalto. Tambin se describen en ci mtodo ASTM D1560, mientras que ci ASTM D1561 descri be los aparatos y procedimiento para preparar las probetas con ci compactador por arnasado antes mencio nado.3.43 METODO HUBBARDFIELD. El mtodoHubbard-Field es un procedimiento empleado para ciproyecto en iaboratorio de mezclas asflticas para pavimentacin. El procedimiento se desarroll original mente para el proyecto de mezclas para pavimentacin de tipo arena-asfalto o sheet asphalt, empicando betu nes asfiticos, en las que todos los ridos pasarn por ci tamiz nmero 4 y al menos ci 65 % por ci flume ro 10. Las partes principales del ensayo son un anlisis densidad-huecos y un ensayo de estabilidad.Se preparan, empleando procedimientos de compactacin especificados, probetas de 2 (5 cm) de dimetroy 1 (2,5 cm) de altura. Se determinan ia densidad y los huecos de ia probeta compactada, que a continuacin se somete al ensayo de estabilidad Hubbard-Field,como se indica en la figura 111-17. En este ensayo, primeramente, se calientan las probetas a 60 oC y secolocan en moldes de ensayo. Sc aplican las cargascomo se indica con una velocidad de deformacin de2,4 (61 mm) por minuto. La probeta de 2 de dime

Figura 111-17.Ensayo Hubbard-Field de probetas de 2 de dimetro.

tro se hace pasar a travs de un orificio ms estrecho, de 1,75 (aproximadamente 45 mm) de dimetro. La maxima carga producida, en libras, es la estabilidad Hubbard-Field.Se preparan dos o tres probetas con cada uno devarios contenidos de asfaito, usualmente con variacio nes del 1/2 O) por encima y por debajo de un ptimo estimado. Los valores medios obtenidos para cada con tenido de asfaito se representan en grficos y se em plean para fijar el contenido ptimo. Estos datos se emplean tambin para determinar si la mezcla cumple determinados criterios establecidos para el contenido ptimo de asfaito (vase la tabla IV-9).Como el procedimiento que hemos descrito sola mente es aplicable a mezclas asflticas de tipo arena asfalto o sheet asphalt, se ide un procedimiento modificado aplicable a mezclas asflticas con ridos gruesos. En el procedimiento modificado se prepara por un mtodo especificado una probeta de 6 (15 cm) dedimetro y una aitura de 2 3/4 a 3 (70 a 76 mm). Se

70 WWW.LITECSA.CDM.EC 2587713 71

obliga a la probeta a pasar a travs de un orificio de5,75 (14,6 cm). El ensayo se representa esquemticamente en la figura 111-18. Por lo dems, el procedimiento es esencialmente idntico al descrito para probetas de 5 cm de dimetro. El procedimiento modifi cado no se emplea mucho por haberse observado que las variaciones en la orientacin de las particulas de los ridos gruesos cerca del orificio del molde dan lugar frecuentemente a valores errticos de la estabilidad.Los aparatos y procedimientos empleados tanto en el mtodo Hubbard-Field original como el modificado, se describen con detalle en Mix Desing Methods for Hot Mix Asphalt Pavign, M. S. nmero 2, publicado por el Instituto del Asfalto. Ms adelante indicamos cri terios (vase la tabla IV-9) para proyecto de mezclas asflticas para pavimentacin. Tambin se descri ben los aparatos y procedimientos para la realizacin de

Figura 111-18. Ensayo Hubbard-Field de probetas de 6 de dimetro.

72

estos ensayos en los mtodos AASHO T169 yASTM D1138.3.44 METODO TRIAXIAL. El ensayo de corn presin triaxial que describimos a continuacin se emplea fundamentalmente para investigacin sobre mez clas asflticas, y rara vez para proyecto o ensayos de rutina. Se considera generalmente que la probeta em pleada en el ensayo triaxial debe tener una altura al menos doble que su dirnetro. Normalmente se em plean probetas compactadas de unas 8 (20 cm) de altura por 4 (10 cm) de dimetro. Usualmente se determinan las caracteristicas de densidad y huecos de Ia probeta compactada.El mtodo de ensayo triaxial del Instituto del Asfalto, desarrollado por Vaughn Smith, se representa esquemticamente en la figura 111-19. La probeta estenvuelta en una membrana de goma rodeada por unliquido que transmite las presiones laterales desarrolla das durante Ia aplicacin de una carga vertical a la probeta. Las cargas verticales se aplican por incremen tos sucesivos, midindose la presin lateral que aparece como consecuencia. El ensayo se realiza a temperatura ambiente.Se representa en un grafico la relacin entre laspresiones verticales y las laterales y se calculan por unaformula establecida la cohesion y el ngulo de roza miento interno de la probeta. Ms adelante se incluyen tambin los criterios sugeridos (vase Ia tabla IV-9)para el proyecto de mezclas para pavimentacion em pleando este mtodo. Los aparatos y procedimiento para Ia realizaciOn de este ensayo se describen en Mix Desing Methods for Hot Mix Asphalt Paving, M. S. nmero 2, publicado por el Instituto del Asfalto.El ensayo de compresin triaxial del Instituto delAsfalto que hemos descrito es del tipo conocido comoen sistema cerrado>, en el que no se produce verdadera rotura de la probeta.Otro tipo de ensayo de compresin triaxial empleaaparatos similares, pero se llama de sistema abierto. En l se mide la carga vertical necesaria para que la pro-beta rompa mientras se mantiene constante la presinlateral.

73


1-Obtener un punto de partida para calcular ci porcentaje de huecos y huecos rellenos de asfalto en las mezclas compactadas, parte in tegrante de aigunos procedimientos de pro yecto de mezcias asflticas para pavimenta cion.2. Dar una indicacin del contenido de asfaito ptimo en aigunos procedimientos de proyec to de mezclas.3. Fijar una base para controlar la compactacin durante la construccin del pavimento asfi tico.B) En probetas obtenidas de pavimentos construidos, para comprobar la densidad del pavimento y la efIcacia de las operaciones de apisonado.

El procedimiento usual para determinar la densidad es pesar la probeta, determinar su volumen y calcular la relacin peso-volumen en unidades convenientes (p. ej., kilogramo por metro cbico). El volumen de la probeta se mide frecuentemente determinando ci volu men despiazado. La probeta se pesa primeramente al aire y despus sumergida en agua, y la diferencia en peso da ci volumen de la probeta. Cuando se mide el peso unitario en kilogramo por metro cbico Ia densi dad de la probeta se calcula segn la formula siguiente:

Wa

Figura 111-19. Ensayo triaxial de Smith.

3.45 DENSIDAD. La densidad o peso unitario de una mezcia asfltica para pavimentacin se determi na con las siguientes finalidades:

donde d densidad en kilogramo por litro.W, peso de Ia probeta al aire, en gramos. W,peso de Ia probeta sumergida en agua,gramos.

Este procedimiento es satisfactorio si la probeta es relativamente impermeable al agua. Cuando las probe tas son permeables al agua deben revestirse de parafina antes de la inmersin. El cicuio de la densidad debe tener entonces en cuenta el peso y volumen del reves timiento de parafina.En algunos casos ci volumen de la probeta se determina por medicin directa, pero, en general, con este

A) En probetas

compactadas en iaboratorio para:

mtodo es dificil obtener exactitud suficiente.

74 WWW.LITECSA.COM.EC 2587713

Puede encontrarse una discusin detailada de la re lacin peso-volumen y de los mtodos para determinar Ia densidad de probetas compactadas en el apndice TI de Mix Desing Methods for Hot Mix Asphalt Paving, M. S. nmero 2, publicado por ci Instituto del Asfalto. Tambin puede encontrarse la descripcin detailada de estos ensayos en los mtodos AASHO T166 y ASTM D1188.3.46 HUECOS. Como antes se indic, Ia determinacin de los huecos contenidos en la probeta compactada forma parte del mtodo de proyecto. Los huecos de estas probetas pueden calcularse conociendo Ia den sidad de las probetas compactadas, ci peso especIficode los ridos y ci del asfalto.Para calcular ci contenido de huecos de una probetacompactada debe fijarse primeramente la densidad maxima terica de la mezcla. Este valor es Ia densidadterica que se lograria si la probeta pudiera compactarse hasta formar una masa sin huecos. La densidad maxima terica se determina por la siguiente formula, en Ia que D es Ia densidad maxima terica, W y W los porcentajes de ridos y asfaito, respectivamente, y G ysus respectivos pesos especIficos.

D 100 W WiGG,

Una vez determinada Ia densidad real, d, de la mez cia compactada, ci porcentaje de huecos, V, se deter mina por la formula siguiente:100 (D d) DLos procedimientos a emplear en la realizacin de estos clcuios se indican con detalie en ci apndice II de Mix Desing Methods for Hot Mix Asphalt Paving, M. S. nmero 2 del lnstituto del Asfaito.La principal dificultad para liegar a una determina ciOn exacta de los huecos de una probeta resulta de las caracteristicas de porosidad de algunos ridos, que a su vez tienen influencia sobre ci peso especifico de los

76

ridos empleado en los clculos, como discutimos al hablar del peso especIfico.3.47 EXTRACCION. Liamamos extraccin al procedimiento empleado para separar ci asfaito de los ridos en una mezcia asfltica para pavimentacin. La finalidad de la extraccin es determinar el contenido de asfalto de la mczcla y obtener ridos sin asfalto que puedan emplearse para el anlisis granulomtrico y cualquier otro ensayo sobre ellos que se desee realizar. Cuando se desea ensayar el asfalto extraido se hace un ensayo de >.El mtodo de extraccin ms empleado para determinar el contenido de asfalto y obtener ridos limpioses el centrifugo. En l se calienta la mezcla asfltica, despus de desmenuzada, en el recipiente de una cen trifugadora. Despus se anade un disolvente que di suelve el asfalto. Los disolventes normalmente emplea dos son tricloroetileno, benceno o tetracloruro de carbono. El asfalto disuelto se separa de los ridos en un tipo especial de centrifugadora. Durante el proceso de centrifugado debe aadirse disolvente varias veces hasta conseguir la total extraccin del asfalto.La diferencia entre el peso original de la mezcla asfltica y el peso de los ridos secos despus de la extraccin se emplea como base para determinar las proporciones relativas de asfaltos y ridos. Deben ha cerse correcciones para tener en cuenta la pequea cantidad de ridos muy finos que puede pasar a travs del anillo filtrante del recipiente de Ia centrifuga du rante el proceso de extraccin, lo que se logra determi nando ci contenido de cenizas de una parte de la solu cin de asfaito en disolvente. Tambin deben hacerse correcciones para el agua, si existIa en la mezcla asfl tica. Los aparatos y procedimientos para la realizacin del ensayo de extraccin se detallan en los mtodos AASHO T164 y ASTM D2172.Hay varios mtodos de extraccin por reflujo empleados para Ia determinacin del contenido de asfalto y la obtencin de ridos limpios para ensayo posterior. Normalmente se emplea un recipiente cilindrico en ci que se coloca una bandeja de disolvente inmediata mente sobre un elemento de calentamiento situado en

77

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ci fondo del recipiente. La mezcla asfltica se cuelga sobre el disolvente en un cesto de malla de alambre. El disolvente se evapora y condensa en un serpentfn, ca yendo sobre la mezcia. El asfalto se disuelve y cae en Ia bandeja de disolvente, donde este ltimo vuelve a evaporarse dejando el asfaito en ella. El principio es similar al del mtodo de extraccin descrito bajo el tItulo Recuperacin del asfa1to (vase 3.48).3.48 RECUPERACION DEL ASFALTO. Cuan do se desea realizar ensayos sobre ci asfalto extraido de las mezcias de pavimentacin, debe hacerse la recupe racin del asfalto sin cambiar sus propiedades. Nor malmente se emplea un mtodo de extraccin por re flujo.El extractor consiste, generalmente, en un recipiente cilindrico cerrado. Suspendido cerca del fondo hay otro recipiente perforado en el que se coloca la mezcla. Directamente sobre este recipiente se coloca un con densador. Se introduce en el extractor un disolventetricioroetileno o benceno que se vaporiza por aplicacin de calor. El vapor condensa y cae sobre la rnezcia disolviendo ci asfalto y ilevndolo en disoiucin al fondo del extractor. Este procedimiento continua hasta que ci disolvente gotea limpio. A continuacin se recu pera ci asfalto por destiiacin. El procedimiento inclu ye la introduccin de un caudal conocido de bixido de carbono gaseoso en ci contenido del frasco de destila cin para extraer las ltimas trazas de disolvente. El material y procedimiento se describen con detalle en los mtodos AASHO T170 y ASTM D2172.3.49 DESTILACION DE LA HUMEDAD Y SUSTANCIAS VOLATILES. A veces es conve niente saber ia cantidad de humedad yb sustancias voitiies en una mezcla asfltica para pavimentacion, especialmente cuando se emplean asfaitos iIquidos. Estas determinaciones se hacen usualmente empleando algn procedimiento de destiiacin, como ci indicado en el mtodo ASTM D255. Algunos organismos em plean los procedimientos detallados en ci mtodo AAS HO TIlO y en ci ASTM D1461.3.50 ENTUMECIMIENTO. En las mezclas asfiticas que contienen finos de calidad dudosa se Figura 111-20. Ensayo de entumecimiento.

78WWW.LITECSA.CCM.EC 2587713

riodos determinados de tiempo, usualmente 24 h, o hasta que no se produce ms entumecimiento. Los aparatos y procedimiento para realizar ci ensayo, tal como lo hace el Departamento de Carreteras de Cali

PrrafoAASHOASTM

Asfaltos de curado lento3.15 Punto de inflamacin (vase Beurn asfd.l

fornia, se describen en el capitulo V de la obra MixDesing Methods for Hot Mix Asphalt Paving, M. S.

tico)3.16 Viscosidad (vase Asfaltos de curado rd

T48

D92

nmero 2, publicada por el instituto del Asfalto. Tam

pido

niedio)

T201

02170

bin se describen en ci mtodo AASHO TIOl.Generalmente, se considera que un entumecimiento vertical de 1/16 (1,58 mm) indica una mezcla de cali dad mediocre, mientras que algunas mezclas absolutamente inadmisibles pueden sufrir entumecimientos

3.17 Contenido de humedad

3.18 Destilacin3.19 Ensayo del flotador3.20Residuo de asfalto de penetraciOn 1003.21 Ductilidad3.22 Solubilidad (vase Betdn asfdltico y Asfal

T55T78T50T56T5 I

D95D402Dl39D2430113

hasta de 3/4 de pulgada (19 mm) en las condiciones del ensayo.

Especificaciones normalmente empleadas para los ensayos.

A) ASFALTOS

tos de curado rpido y rnedw)3.23 Peso especifico

Emulsion asfitica3.24 Viscosidad3.25 Residuo de destilacin3.26 Sedimentacin3.27 Demulsibilidad3.28 Tamizado

T4404T43D70T59T59T59T59T59

D 244D 244D244D244D244

PrrafoAASHOASTM

Betn asfltico

3.29 Mezclado con cemento3.30 Ensayos sobre el residuo (vase Betunes asfdlticos, parrafos 3.02 a 3.09) .

T59

D244

3.02 Penetracin3.03 Viscosidad(Vase tambin el ensayo Saybolt-Furol,Mtodo de ensayo AASHO T72 o Metodo de ensayo ASTM 088.)

T49 D5T20102140

3.31 Peso especifico

3.33 Tamizado:

B) ARIDOS

T43 D70

3.04 Punto de inflamacin(Vase tambin el punto de inflamacin Pensky-Martens, Mtodo AASHO T73 y ASTM 093.)

T48 D92

Tamizado por via seca .Aridos gruesos y finos.FillerTamizado por via hmeda(Vase Asphalt Plant Manual, Insti

T27T37

Cl36D546

3.05 Ensayo en estufa en pelicula delgada3.06 Ductilidad3.07 Solubilidad3.08 Peso especifico3.09 Punto de reblandecimiento

TI 79T5 I T44T43T53

D1754D113D4D70D36

tuto del Asfalto, MS-3.)3.34 Equivalente de arena3.35 Abrasion (desgaste)3.36 Resistencia a los sulfatos.3.37 Peso especIfico:

T176T96TI 04

C13lC88

Asfaltos de curado rpido y medio3.10 Punto de inflamacin3.11 Viscosidad(Vase tambin el ensayo Saybolt-Furol,

T79 D1310T201D2170

Aridos gruesosAridos finos3.38 Peso unitario3.39 Humedad

T85 C127T88 C128T19 C29

MCtodo de ensayo AASHO T72 o Metodo de ensayo ASTM D88.)3.12 Destilacin3.13 Ensayos sibre el residuo (vase Betunes asfdlticos, prrafos 3.02 al 3.07) .

T78 D402

C) MEZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTACION

3.41Ensayo Marshall 015593.42Mtodo de Hveem:Ensayos del estabilmetro y del cohesi

3.14 Peso especifico

T43070

metro

6-MANUAL DEL ASFALTO

01560

81


PrrafoAASHOASTM Compactador por amasado D15613.43 Mtodo Hubbard-Field. . .T169 D11383.44 Mtodo triaxial3.45 Densidad . . T166 D11883.46 Huecos3.47 Extraccin:Procedimiento centrifugo .T164 D2172Procedimiento de reflujoT170 D18563.48 Recuperacin del asfaltoT170 D18563.49 Determinacin de humedad ybvoltilespor destilacinD255Otros mtodosTilO D14613.50 EntumecimientoTIOl

Vase Mix Design Methods for Hot Mix Asphalt Paving, AsphaltInstitute, M. S. 2.

3.51 REFERENCIAS. Las publicaciones siguien tes del Instituto del Asfalto contienen detalles de mu chos de los ensayos descritos en este capitulo:

Mix Design Methods for Asphalt Concrete and Other Hot-Mix Types, Manual Series flume ro 2 (MS-2).Asphalt Plant Manual, Manual Series nmero 3 (MS-3).

CapItu1o IV

RESUMENDE LASESPECIFICACIONESY RECOMENDACIONES PRINCIPALES

4.01 GENERALIDADES. Este capItulo contiene un resumen de las especificaciones del Instituto del Asfalto para asfaltos y ridos para construccin de pavimentos. Comprende, adems, las principales reco mendaciones del Instituto para este tipo de trabajo. Concretamente se incluyen las siguientes:A) Especificaciones para materiales asflticos.B) Especificaciones para los ridos.C) Recomendaciones para la clasificacin y grada cin de las mezclas asflticas para pavimenta cion.D) Recomendaciones para el proyecto de rnezclas asflticas para pavimentacin.B) Recomendaciones para ci control de las temperaturas de aplicacin de los asfahos.Se han tornado de diversas publicaciones del Instituto del Asfalto.

A) Especificaciones para los asfaitos

En las tablas IV-1 a IV-5 se incluyen las especificaclones para los betunes asflticos y los asfaltos liquidos.

B) Especificaciones para los ridos4.02 ARIDOS GRUESOS. Liamamos ridos gruesos a los retenidos en el tamiz nmcro 8. Consis tirn en piedra o escoria machacada, grava machacada o combinaciones de estos materiales, o en materiales que Se presenten naturalmente en estado fracturado (como granito disgregado) o en ridos naturales muy angulosos con textura superficial spera o rugosa.

8382WWW.LITECSA.COM.EC 7f8fl13

VISCOSIDAD CINEMATICA A 60 oC CENTISTOK ES

1%)W

CCCCC.3W.1.CCCCCC0 COC

,..,.

0

:1CC CC CCC

zoc. --

IIzo ou,0

II I:mII

PCPC

ZC.. II

Co=>I\\

C3000Ih!C IVIPCPCPC

PC-VI wVIC VIC C C C C CC C

ifiC)C)

C)0

VISCOSIDAD SAYBOLT-FUROL A 60 oC SEGUNDOS

Tabla IV-1ESPECIFICACIONES PARA BETUNES ASFALTICOS

C)mMtodo Mtodo Industria

TWOS

Caracteristicas de ensayo de ensayo les y es-PavimentacinAASHOASTM peciales

0N)PenetraclOn 25 C, 100 gr. 5 seg.T-49D-540-5060-7085-100120-150200-300Viscosldaci a 135 C.

E-102120+ 100+ 85+CoSaybolt-Furol, SSF 70+ 50+

Cinemtlca, centistokes.

D-445240+ 200+ 170+ 140+

100+

Punto de Inflamacln (vaso ablerto CleveIanI), CT-48D-92232+ 232+ 232+ 232+ 17+ Ensayo en horno en peilcula delgada. T-179

c)Penetracln despus del ensayo, 25 C,100 gr.Sseg., %delaorgnaT-49D-552+ 50+ 45+ 42+ 37+

Ductilidad:A 25 C, ems. T-51D-113100+ 100+ 100+ 60+

A 15,6 C, ems.

80+

Solubilidad en C Cl4, %T-44D-4 99,5+ 99,5+ 99,5+ 99,5+ 99,5+

Condiclones generales. El asfalto se preparar por destllaclOn del petrleo. Sore uniforme en su naturaleza y no formar espuma al calentarlo a 177 C.

00Lu

Salvo que se emplea tetracloruro de carbono como disolvente en lugar de sulfuro do carbono, el procedimiento n. 1 del mtodo AASHOT-44, o el n. Idel Mtodo ASTM D-4.

Tabla IV-2--.ESPECIFICACIONES PARA ASFALTO FLUIDIFICADO DE CURADO RAPIDO (RC)

Caracteristicas

Mtodo Mtodo de de

GRADOS

Punto de inflamacin, vaso abierto, C Viscosidad Futol a 25 C, seg.aa 50 C, seg.aa 60 C, seg.

ensaoensayo RC-OAASHO ASTM

T-790-1310

75-150

T-72D-88

RC-1 RC-2I267

75-150 100-200

RC-3RC-4RC-5

26,726,7 26,7

250-500

aaa 82,2 C, seg.

125-250 300-600

Destilacin:Destilado (pocentaje del total destilado a C) A 1900 C.A 225 C. A 2600 C. A 316 CResiduo de destiIacn a 3600 C,porcentajeen volumen por diferencia.

-1 Ensayos sobre el residuo de destilacin:

15+ I55+T-780-40275+90+

50+

10+50+40+70+6588+87+

60+ 67+

25 +55 +83

73 +

8+40 80 +

78 +

25 +70 +

82 +

mPenetraciOn, 25 C, 100 gr., 5 seg. Ductilidad, 25 C, cms.SoIubIidad en C Cl4, %

T-49D-580-120T-M D-113 100+ T_44*0_4*99,5+

80-120 80-120100+100+995+ 99,5+

80-120 80-120100+ 100+99,5+99,5x

80-120100 99,5t

C) Condiciones generales.

El matera no contendr agua.

Cr)

C)0

m

Salvo que se en,plea tetracloruro de carbono como disolvente en lugar de sulfuro de carbono, el procedimiento n.1 del Mtodo AASHOT -44, o el n. I de Mtodo ASTM D-4.

Tabla IV-3ESPECIFICACIONES PARA ASFALTO FLUIDIFICADO DE CURADO MEDIO (MC)

Mtodo Mtodo GRADOS

N) Caracteiisticas01Co Punto de inflamacln, vaso abierto,Viscosidad Furol a 25 C, seg. a 50 C, seq. a 60 C, seq.a 82,2 C, seq.

de deensayo ensayo MC-OMC-1 MC-2 I MC-3 MC-4 NIC-5AASHO ASTMI

T-79 D-1310 37,837,8 65,665,665,665,6II75-150 75-150 T-72 D-88 100-200 250-500 125-250 300-600

-Ci3

10Ik015-5560-875-4055-85340-80220-75Destilaciri:

Destilado (porcentaje del total destiTado a36O C):A 225 C. A 2600 C. A 316 C.Reslduo de Ia destilaclOn a 3600 C, porcentajeen volumen por diferencia.

Ensayos sobre el residuo de destilaciOn: Penetracn, 25 C, 100 gr., 5 seg. Ductilldad, 25 C, cms.Solubilidad en C Cl4, %

Condiciones generales.

2520T-780-40247025-6575-9370-90I

50+ 60+ 67+ 73+ 78+ 82+

T-49 0-5 120-300 120-300 120-300 120-300 120-300 120-300T-51 D-11310-t-100+ 100+ I 100+100-b 100+ T_44** D_4** 99,5+ 99,5+ j 99,5+99,5+99,5+99,5+

El material no contendr agua.

Si a pnetraciOn del residue es superior a 200 y su ductiidad a 25 C es inferior a 100, el rnaeral ser acep&ele si su duciidad a15,6 C es 100+.

Salvo que se emplea tetracloruro de carbono como disolvente en lugar de sulfuro do carbono, el procedimiento n. idel Mtodo AASHO T-4e1 n. 4, o 1 del Mtodo ASTM D-4.

Tabla IV-4ESPECIFICACIONES PARA ASFALTO FLUIDIFICADO DE CURADO LENTO (SC)

CaracteristicasMtodo Mtodo GRADOSde de L

ensayo ensaycAASHOASTMSC-OSC-ISC-2SC-3SC-4SC-5

PuMo de nf1anacl6n, vaso abierto, T-48D-92656+65,6+79,4+j 93,3+107,2+121,1 +

Viscosidad Furol a 25 C, seg. aa a 500 C, seg. aa a 6O C, seg.aaa 82,2 C, seg.

T-720-8875-150

-200 250-500

125-250300-600

75-150

100

Agua %T-55D-950,50,50,0j0.00,00,0

DestHacion:Total destilado a 3600 C.Ensayo del flotador sobre el residuo de destilaclOn a 50 C, seg.

T-78D-402

T-500-139

15-40

15-100

10-30

20-100

5-252-15

25-10050-125

10

60-15075-200

Residue asfltico de penetraclOn 100, %Ductilidad del resduo asfltico de penetraciOn 100, a 25 C, cms.D-243

T-51D-11340+

100+50+

100+

60+ 70+ 75+ 80 +

100+ 100+ 100+ 100 +

Solubilidad en C Cl4, %T_44*D_4*99,5+99,5+99,5+ 99,5+ 99,5+ 99,5+

C)

2

mC)N)01Co

( vt)

Salvo que se emplea tetracloruro de carbono como disolvente en lugar de sulfuro de carbono, el procedimiento n.1 del Mtodo AASHO T-44, o el n.1 del Mtodo ASTM D-4. Si el material no cumple las condiciones de solubilidad ser aceptable si a solubilidad en sulfuro

%de carbono es 99+, y Ia proporcin de betn (material soluble en sulfuro de carbono) soluble en tetracloruro de carbono es 99 65 %

CaractersticasMtodo de ensayo AASHOMtodo de ensayo ASTMGRADOSRuptura rpidaRupturaRuptura medialentaRS-1RS-2MS-2SS-1ENSAYOS SOBRE LA EMULSIONiscosidad Furol a 25 C, seg. a 500 C, seg.Residuo de Ia destilacin, %SedimentaciOn, 5 dIas, %Demulsibilidad:35 ml. de Cl4 Ca, 0,02 N, %50 ml. de Cl4 Ca, 0,02 N, % Tamizado (retenido en el tamiz n. 20) % Mezcla con cemento %T-59D-24420-10057-623-60+0,1075-40062-69350+0.10100+62-693-300,1020-10057-623-0,102,0ENSAYOS SOBRE EL RESIDUOPenetraclOn, 25 C, 100 gr., 5 seg.Solubilidad en C, Cl4, %Ductilidad, 25 C, cms.T-51D-5D-113100-20097,5+40+100-20097,5+40+100-20097,5-i-40+1OO20O*975 +40+Tabla IV-5ESPECIFICACIONES PARA .EMULSIONES ASFALTICAS

V

Para algunos usos especiales, tales como emulsin asfltica diluida para capas de sellado, puede preferirse un residuo de penetraciOnInferior. En tales casos Ta penetracin del residuo a 25 C debe ser 40-90 yeT grado se designar como SS-lh.

00 Salvo que se emplea tetracloruro de carbono como disolvente en lugar de sulturo de carbono, el procedimiento n.1 del Mtodo AASHO T-44, o el n. 1 del Mtodo ASTM D-4.

La escoria machacada debe haberse obtenido por enfriamiento al aire de escoria de alto horno razonabie mente uniforme en densidad y calidad. Segiin la desig nacin AASHO T19 (designacin ASTM C29) cada8 a, tamaflo comercial empleado tendr un peso compacta2 do

manual del asfalto - instituto del asfalto_decrypted

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