3er CONGRESO NACIONAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS “ANALISIS DEL PROCESO DE COMPACTACION CON MEZCLA ASFALTICA MODIFICADA CALIENTE Y TIBIA” • Ing. Danny Martinez • Ing. Rafael Estrada
3er CONGRESO NACIONAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
“ANALISIS DEL PROCESO DE
COMPACTACION CON MEZCLA
ASFALTICA MODIFICADA
CALIENTE Y TIBIA”
• Ing. Danny Martinez
• Ing. Rafael Estrada
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1.Introducción
• El Perú es un país con una amplia diversificaciónclimatológica en la totalidad de su configuración,contando con un número importante demicroclimas de los conocidos mundialmente,contando con zonas muy calientes como tambiéncon zonas muy frías, teniendo a estas últimascomo lugares en los que normalmente seobservan problemas con la temperatura paraaplicaciones de mezclas asfálticas.
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Esta investigación busca
evidenciar el beneficio que trae
consigo el uso de mezcla asfáltica
modificada tibia en las obras de
pavimentación donde uno de los
problemas más críticos es llegar al
grado de compactación adecuado
de la mezcla requerido en las
especificaciones del proyecto,
siendo este problema más
recurrente en climas fríos.
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2. Objetivo
• Esta investigación tiene como objetivo un análisis
en laboratorio de las densidades que presentará
una mezcla asfáltica modificada caliente y tibia una
vez ya compactada, obteniendo así grados de
compactación aceptables y de esta forma
optimizar el proceso de compactación con un
menor uso de energía.
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3. Mezclas asfálticas tibias(WMA)
• WMA son mezclas que se comprenden de agregado
mineral grueso, fino y material bituminoso con aditivo para
mezcla tibia. Como material bituminoso se utilizara
cemento asfáltico con aditivo Warm Mix.
• La mezcla asfáltica tibia está relacionada a las grandes
mejoras que tiene en climas fríos, brindando entre el
proceso de producción de la mezcla hasta la compactación
una gran ventana de tiempo en el cual la mezcla no sufre
perdida de trabajabilidad por temperatura y logra
densidades optimas al momento de ser compactada.
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Este tipo de mezcla tiene las siguientes
características:
• Permite disminuir en un rango de 20 a 35ºC las temperaturas
de mezcla y compactación de las mezclas asfálticas frente a
las mezclas asfálticas en caliente.
• Excelente recubrimiento del agregado a pesar de la
temperatura.
• Gran adherencia entre el agregado y el ligante, permitiendo
buena trabajabilidad durante el manejo y transportación.
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4.- Desarrollo
• Se realizó un estudio en laboratorio para
verificar las ventajas que tiene el uso del
aditivo Warm Mix en el proceso de mezcla y
compactación de los cuerpo de pruebas.
Este tipo de mezcla tiene el objetivo de
reducir temperaturas de mezcla y
compactación manteniendo la calidad del
pavimento.
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• Con el objetivo de
esta investigación se
utilizó el Huso D5 de
la especificación
ASTM D 3515 con
agregados de la
cantera Crushing.
Agregado Porcentaje
Piedra Chancada 21%
Confitillo 26%
Arena Chancada 33%
Arena Procesada 20%
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• El asfalto modificado BETUTEC PG 70 – 28 se
aditivo con el aditivo Warm Mix en un
porcentaje de 0.5%, y el óptimo de asfalto
fue de 5.3%.
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• Los agregados fueron pesados y mezclados
de acuerdo a diseño, manteniendo el huso
granulométrico D5.
Agregado Peso MAC (gr) Peso MAT (gr)
Piedra Chancada 546 546
Confitillo 676 676
Arena Chancada 858 858
Arena Procesada 520 520
Total 2600 2600
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• Los dos tipos de mezclas asfálticas fueron realizados
en el compactador giratorio Superpave (SGC)
sometidos a 60 giros, trabajando la mezcla asfáltica
tibia a 30°C por debajo de la temperatura empleada
para la mezcla asfáltica en caliente.
• Con lo que se obtuvieron % de vacíos teóricos
emitidos por el SGC, para luego realizar el cálculo de
densidades de las mezclas por lo que se obtuvo el %
de vacíos real de nuestros cuerpos de prueba.
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Agregados a 156.3 °C para MAC y 126°C
para MAT
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Mezcla 135°C para MAC y 115°C
para MAT antes de compactar
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Nuevo método de compactaciónCompactador Giratorio
Ventajas del método:
– La doble acción de compactación simula el efecto de la compactación real
– Medida continua de las propiedades volumétricas de la mezcla
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MAC MAT
A 60 GIROS EN EL COMPACTADOR
GIRATORIO SE OBTUVO:
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• Luego de terminada la compactación de los
cuerpos de prueba, se realizó el ensayo de
rueda cargada Hamburgo, para verificar su
comportamiento a la deformación
permanente.
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• De acuerdo al ensayo de densidad se tienen
los siguientes %vacíos de los cuerpos de
prueba de mezcla en caliente y mezcla tibia.
Mezcla%Vacíos Promedio
(Densidades)
% Vacíos
(SGC)
%Compactacion
(Densidades)
DWT
(Deformación)
MAC7.15 10.2% 97.88 Ok
MAT6.85 8.1% 98.13 Ok
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5.- Conclusiones
• El aditivo Warm Mix ha demostrado una facilidad paracompactar empleando una misma energía mecánica y menortemperatura, obteniendo valores de densidades muy cercanos ala densidad de diseño, lo cual ocasiona que tengamos mezclasasfálticas de alto desempeño.
• El porcentaje de vacíos del cuerpo de prueba realizado conmezcla asfáltica tibia es menor que el de una mezcla en caliente,por lo que es una mezcla más cerrada y compacta, por ende, ladensidad de la mezcla asfáltica tibia fue mayor que la mezclaasfáltica en caliente.
• El resultado de los ensayos de DWT en ambos cuerpos deprueba demuestran que el desempeño en ahuellamiento es muybueno con deformaciones menores a 12.5 mm (parámetromáximo para este ensayo).