Presentación superpave

SUPERPAVE
DISEÑO DE MEZCLAS
ASFALTICAS

COMPORTAMIENTO MEZCLA
ASFALTICA

Deformación permamente
Fisuración a la fatiga
Fisuración por baja temperatura

Log Deformación Permanente

Deformación
permanente

Deformación permanente

Compactación inicial

Fase Terciaria
flujo

Log Número de Applicaciones de carga

Fisuras
por
Fatiga
Eje Neutral

MDC

fisuras
Tensión

Iniciación

Propagación

BaseGranular

Subrasante

Fisuración por baja
Temperatura
Fisuras en superficie

tensión

tensión

Progresión de fisuras en MDC

4 PASOS EN EL DISEÑO DE LA
MEZCLA SUPERPAVE

1. Selección Material

2. Diseño Estructura del agregado

TSR

3. Diseño Contenido Ligante

4. Sensibilidad a la Humedad

RESISTENCIA DE LA MEZCLA AL
AHUELLAMIENTO

Agregado
Fricción alta entre partículas
Gradación para uncomportamiento de mineral
muy elástico

LA FATIGA EN HMA

Camiones

Vida
ida mas larga a la fatiga
material flexible
Bajo nivel esfuerzo/deformación
Vida mas corta a la fatiga
material rígido
Alto nivel esfuerzo/deformación

FISURACION POR FATIGA

HMA

Esfuerzos de tensión
HMA puede ser
Fuerte & Elástica

REDUCCION DE RIESGO DE
FISURACION POR FATIGA
Uso de pavimento grueso
Uso de materiales nosusceptibles a la humedad
Uso de materiales en el pavimento que sean elásticos

Como evitar
FISURACION POR TEMPERATURA
Menor uso de ligante asfáltico rígido
Baja Rigidez a baja temperatura
Relajamiento de los esfuerzos
Usar ligante asfáltico de menor envejecimiento
Construcción de HMA con vacíos con aire apropiados

CONTRASTE DE ESTRUCTURA DE
AGREGADO

Agregado Cúbico

Agregado redondeadoAHUELLAMIENTO EN CAPA DE
ASFALTO

Perfil
original
Capa de asfalto débil
Plano cortante

DEFORMACIÓN CORTANTE

deformación
elástica
plástica
(permanente)

Número de cargas

COMPORTAMIENTO DEL
AGREGADO

Plano cortante

Antes de Carga

Después de carga

COMPORTAMIENTO DEL
AGREGADO

Angulo de reposo

Agregado Cúbico

Fricción interna

Agregado redondeado

COMPORTAMIENTO DEL
AGREGADO

Teoríamohrmohr-coulomb

τ = c + σ(tan φ)
Carga
Cortante

cohesión

Carga
normal

Angulo interno
de fricción

COMPORTAMIENTO DEL CORTANTE
EN MEZCLAS ASFALTICAS

τ = c + σ(tan φ)
Fuerza cortante

Contribución del
ligante asfáltico

Carga
normal
Contribución
del agregado

COMPORTAMIENTO DEL
AGREGADO
Cortante, τ

Teoria morhmorh-coulomb

Envolvente de falla

c
Normal , σ

φ

CONTRIBUCION del AGREGADO
Resistencia alCorte

Esfuerzo
de corte (τ
(τ )
Agregado débil

Esfuerzo
de corte (τ
(τ )
Agregado fuerte
φ

φ
pequeño φ
Esfuerzo normal (σ
(σ )

alto φ
Esfuerzo normal (σ
(σ )

FISURACION POR BAJA
TEMPERATURA

Deformación por efecto ambiental
Esfuerzo/deformación inducida por
cambios de temperatura
Rompimiento transversal
Un ciclo vs muchos ciclos
Afectado principalmente por el ligante
asfáltico
6 - 30 mPROPIEDADES AGREGADOS
SUPERPAVE
Propiedades de Consenso
Angularidad agregado grueso
Angularidad agregado fino
Partículas de grosor desigual
Contenido de Arcilla
Propiedades de la fuente
Desgaste
Solidez
Materiales deletéreos

PROPIEDADES INICIALES DE
LOS AGREGADOS
Tenacidad
AASHTO T96 (Desgaste LA)
Solidez
AASHTOT104 ( Solidez del sulfato de Mg o Na)
Materiales Deletéreos
AASHTO T112 ( Grumo dearcilla y
partículas friables)

ANGULARIDAD DE LOS
AGREGADOS GRUESOS
Medida del material + 4.75 mm
Con base en las caras fracturadas
♦ Superficie fracturada mas del
25% del área del contorno de
la partícula
ASTMD 5821

Angularidad de agregado
grueso
Tránsito
ESALs
.
10 - 30 x 10 6
.
.

Profundidad
< 100 mm
> 100 mm
.
.
95/90
80/75 Minimum
.
.
.
.

95% una cara fracturada

90% dos o + carasfraacturadas

ANGULARIDAD DE
AGREGADOS FINOS
Medida del material - 2.36 mm
Con base en el porcentaje de vacíos en el agregado
levemente compactado
AASHTO T304
Requerimientos dependen del nivel de tránsito y
de la profundidad de la capa

Angularidad de agregado
fino
Tránsito
ESALs
.
10 - 30 x 10 6
.
.

Profundidad desde la superficie
< 100 mm
> 100 mm
.
.
45
40 Mínimo
.
.
. % vacíos .

> Mas aire con...