Protocolo

PROTOCOLO AMAAC PA-MA-O1/2011 DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS DE GRANULOMETRÍA DENSA DE ALTO DESEMPEÑO

A. CONTENIDO
Este protocolo contiene la metodología necesaria para diseñar una mezcla asfáltica que se utilice en la construcción de pavimentos para carreteras en donde se desee obtener altos niveles de desempeño.

B. DEFINICIONES
B.1 Una mezcla asfáltica es una mezcla elaborada conagregados pétreos y un material asfáltico, eventualmente con aditivos, cuyas propiedades mecánicas dependen de las propiedades de cada uno de los componentes de su proporción relativa en mezcla. Puede elaborarse en frío o en caliente, en planta o en el lugar.
B.2 Para fines de diseño, se considera a la mezcla asfáltica como un sistema trifásico compuesto por una fase sólida, constituida por elagregado pétreo, una fase líquida, dada por el cemento asfáltico y una fase gaseosa que constituye el aire. La Figura 1muestra el diagrama de fases.
B.3 Mezcla asfáltica de alto desempeño. Se refiere a la mezcla asfáltica elaborada en caliente resistente a las deformaciones plásticas, al fenómeno de fatiga y al daño por humedad, cuyo comportamiento es superior al de las mezclas asfálticasconvencionales.
| Vm: Volumen de vacíos en agregado mineral.Vmb: Volumen total de la mezcla asfáltica.Vmm: Volumen de la mezcla asfáltica sin vacíos.Vfa: Volumen de vacíos llenados con asfalto.Va: Volumen de vacíos de aire.Vb: Volumen de asfalto total.Vba: Volumen asfalto absorbido.Vsb: Volumen total del agregado mineral.Vse: Volumen efectivo del agregado mineral. |
Figura 1. Diagrama de fases de unamezcla asfáltica con la definición de sus características volumétricas

B.4 Gravedad específica bruta (Gsb). Se determina midiendo la masa seca y el volumen bruto de una muestra de agregados (ASTM e-l27 o ASTM C-128). El volumen bruto incluye el volumen del sólido del agregado más el volumen de agua contenida en los poros superficiales (Figura 2). El volumen bruto se mide para la condición delagregado saturado y superficialmente seco.
B.5 Gravedad específica aparente (Gsa). Se obtiene midiendo la masa seca y el volumen aparente de la muestra del agregado (ASTM C-I27 o ASTM C-128). El volumen aparente sólo incluye el volumen del sólido del agregado y no incluye el volumen de los poros de la superficie.
B.6 Gravedad específica efectiva (Gse). Se calcula usando la masa seca y volumenefectivo del agregado (Figura 2). El volumen efectivo incluye el volumen de los sólidos del agregado y el volumen de los poros de superficie llenos con agua pero no con asfalto. La gravedad específica del agregado no se mide directamente, a diferencia de las gravedades específicas bruta y aparente. Esta se calcula conociendo la gravedad específica teórica máxima de la mezcla (Gmm) y el contenido deasfalto (Pb). Solo las gravedades específicas bruta y efectiva son utilizadas para el cálculo de los parámetros volumétricos de la mezcla asfáltica. Los volúmenes calculados para cada uno tendrán diferentes significados, y por ende, diferentes valores numéricos.

Figura 2. Esquema para la determinación de las gravedades específicas en el agregado pétreo

B.7 Gravedad específica del cementoasfáltico (Gb). Es la relación entre la masa de un volumen dado de cemento asfáltico y el peso de igual volumen de agua (ASTM D-70). Generalmente los valores se especifican entre 1.015 y 1.050.
B.8 Gravedad específica bruta de la mezcla compacta (Gmb). Como el modelo está compuesto de distintos materiales, la gravedad específica de la muestra compactada se llama gravedad específica bruta y correspondea la densidad de la mezcla asfáltica compactada (ASTM D-1188 o D-2726).
B.9 Gravedad específica teórica máxima de la mezcla suelta (Gmm). Para un contenido de asfalto dado, la gravedad específica teórica máxima (Gmm) es la masa del agregado más asfalto, dividido por el volumen de ambos componentes, sin incluir el volumen de los vacíos de aire. La gravedad específica teórica máxima es una...