Pavimentos

Diseño de mezclas asfálticas con la metodología Superpave (Nivel 1)
Superpave hot mix asphalt design (Level 1) H. Delgado Alamilla, Investigador, Instituto Mexicano del Transporte J. A. Gómez López, Investigador, Instituto Mexicano del Transporte P. Garnica Anguas, Investigador, Instituto Mexicano del Transporte
RESUMEN. Se proporcionan los parámetros y especificaciones de esta nuevametodología, abarcando las pruebas a los materiales a utilizar y la selección de la granulometría hasta la utilización del compactador giratorio, el cual es una de las mayores aportaciones de este método de diseño de mezclas asfálticas en caliente. Siendo el fin, no solo mencionar los cambios relevantes con respecto al método Marshall, si no también proporcionar un ejemplo práctico de diseño, estableciendolas variables que más influyen en el diseño volumétrico de una mezcla asfáltica.

1 INTRODUCCIÓN En 1987 el Strategic Highway Research Program (SHRP) fue establecido por el Congreso de los Estados Unidos, con un presupuesto de 150 millones de dólares en programas de investigación a fin de mejorar el desempeño y duración de las carreteras volviéndolas más seguras tanto para automovilistas comopara los trabajadores de las mismas. Iniciando el desarrollo de un nuevo sistema para especificar materiales asfálticos, el producto final del programa es un nuevo sistema llamado Superpave (Superior Performing Asphalt Pavement). Representa una tecnología provista de tal manera que pueda especificar cemento asfáltico y agregado mineral, desarrollar diseños de mezclas asfálticas; analizar y establecerpredicciones del desempeño del pavimento. Este método evalúa los componentes de la mezcla asfáltica en forma individual (agregado mineral y asfaltos) y su interacción cuando están mezclados. Esto debido a que el desempeño de la mezcla es afectado tanto por las propiedades individuales de los componentes, como su reacción combinada en el sistema. El cemento asfáltico actúa como un agente liganteque aglutina las partículas de agregado convirtiéndola en una masa densa e impermeable al agua. Cuando los materiales son ligados, el agregado mineral actúa como un marco de piedra que imparte fuerza y resistencia al sistema. 2 PRUEBAS A LOS MATERIALES Los métodos de diseño de laboratorio usualmente utilizados Marshall y Hveem, no incorporaban criterios sobre agregados en sus procedimientos, a lainversa, el criterio de agregados está directamente incorporado dentro del procedimiento Superpave.

Pruebas al agregado mineral Las pruebas a los agregados están clasificadas en dos grupos: de consenso y de origen De consenso • Angularidad del agregado grueso • Angularidad del agregado fino (AASHTO TP 33) • Partículas alargadas y aplanadas (ASTM D4791) • Equivalente de arena (ASTM D2419) Deorigen • La prueba de desgaste de Los Ángeles (ASTM C131) • Intemperismo acelerado (ASTM C88) • Materiales deletéreos (AASHTO T 11) Pruebas al ligante asfáltico Existe una amplia gama de equipo y pruebas para evaluar a los ligantes asfálticos, para el caso del diseño volumétrico en laboratorio (Nivel 1), solamente se necesitará realizar pruebas en el viscosímetro rotacional para determinar lastemperaturas de mezclado y compactación, por medio de la elaboración de la carta de viscosidad. Norma ASTM D4402 Standard Method for Viscosity Determination of Unfilled Asphalt Using the Brookfield Thermosel Apparatus. 3 PARÁMETROS VOLUMÉTRICOS Las propiedades volumétricas de la mezcla asfáltica compactada forman parte fundamental en la selección del contenido óptimo de asfalto. Los parámetros másimportantes son; los vacíos de aire (Va), vacíos en el agregado mineral (VMA), vacíos llenados con asfalto (VFA), y contenido de asfalto efectivo (Pbe), estos

proporcionan una indicación del probable funcionamiento de la mezcla asfáltica. En la Figura 1 se presenta un diagrama de componentes de una mezcla asfáltica compactada.

aire

Va V ma Vb V mb

Asfalto

V fa V ba

Asfalto...