2 clase

MATERIALES DE
PAVIMENTACION
M. En I. Héctor Pérez Loayza

Materiales de Pavimentación


Cemento Pórtland



Concreto asfáltico



Materiales granulares



Materiales tratados con cemento



Tratamiento asfáltico



Bases permeables

Hormigón de Cemento Pórtland


Materiales granulares graduados



Cemento



Aire Incorporado



Aditivos

Tipos de Cemento Portland
ASTM
 Tipo I
 TpoII
 Tipo III
 Tipo IV
 Tipo V

Normal
Resistencia moderada a los sulfatos
Altas resistencias tempranas
Bajo calor de hidratación
Resistencia a los sulfatos

NB 011:
 TIPOS I; IP; IF, P categorías resitentes 25, 30, 40

Aditivos y Adiciones


Agente incorporador de aire



Reductores de agua



Aceleradores



Retardadores



Otros: (ceniza volante, microsilica, puzolana)

Curado
Reacción química entre cemento y agua



Se necesitan condiciones satisfactorias durante su
vida inicial para alcanzar las propiedades deseadas



Factores
– Humedad
– Temperatura
– Tiempo

Resistencia a la Compresión





Indicador universal de calidad del concreto
Usado en el proceso de control pero no en el diseño del
pavimento
Está en función de:
– Tamaño de los agregados, forma y tipo
–Composición del cemento
– Relación agua-cemento
– Aditivos
– Curado

Resistencia a la Compresión

Ensayo de Tracción Indirecta
fi’ = 2*P
DL
fi’= Esfuerzo de tracción indirecta
P = Carga aplicada
D = Diámetro de la probeta
L = Longitud de la probeta

Ensayo de Tracción Indirecta
Carga, P

v
d= diametro

r

L=

ud
t
i
ng
o
L

Valores 15% mayores que en el ensayo de Tracción Directa

Módulo deRotura
(Resistencia a la Flexión)
fr = M*c
I
fr = Módulo de ruptura
M = Momento flector
c = Distancia al eje neutro
I = Momento de inercia

Ensayo de Carga en el
Tercio Central

Elaboración y Curado de las Probetas

Módulo Elástico del Hormigón
fr = 43.5*E + 488.5
106
E = 57,000 f’c (0.5)
E = Módulo elástico del hormigón, psi
(Determinar en cilindros de compresión)
fr = Módulo de ruptura, psi
f’c= Resistencia a la compresión

Fatiga


Relación tensión/resistencia



Cargas repetitivas menores que las cargas de rotura
(últimas)



Modelos
– Modelo PCA
– Modelo de fatiga con cero mantenimiento
– Modelo de fatiga AASHTO/ARE
– Modelo de deterioro AASHTO/Vesic
– Modelo de diseño calibrado mecanístico

Otras Propiedades Importantes
del Hormigón


Retracción



Expansión/contracción

Durabilidad
– Sistema de vacíos de aire
– Fisuras D
– Reactividad a los alcálisis
– Resistencia a los sulfatos

Fibras en el Hormigón

Concreto Asfáltico


Granulometría cerrada



Cemento asfáltico, según diseño de mezcla



Vacíos de aire (max. por durabilidad, min que
permita compactación)



Debe proveer estabilidad ante el tráfico



Trabajabilidad suficiente.

Clasificación delCemento Asfáltico


RC: Curado Rápido; MC Medio; SC lento



Viscosidad a 60° (AC-2.5 a AC-40).



Penetración (40-50 a 200-300 de penetración).



En climas fríos, usar bajo grado de viscosidad y
alta penetración para resistir la fisuración.
Cálidos, alto grado viscocidad y baja penetrac
para evitar ahuellamiento. Alto grado viscocidad,
resiste cargas pesadas pero tiende a la fisuraciónModificadores de Asfalto


Polímeros (goma, latex, plástico)



Rellenantes o fillers (cemento Pórtland, carbón
negro, sulfuro)



Fibras (fibra de vidrio, polipropileno)



Agentes rejuvenecedores (reciclado)



Agentes “anti-peladuras” (mejoran adherencia)

Diseño de Mezclas
Método Marshall
Desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros, determina el
contenido óptimo de asfalto en una mezcla. Se usa el“Estabilómetro Marshall”


Estabilidad



Flujo



Vacíos de aire (3-5%)



Vacíos en el agregado mineral



Contenido de asfalto

Diseño de Mezclas, Método HVEEM


Estabilidad



Vacíos de aire



Contenido de asfalto



Estabilómetro HVEEM
(célula triaxial)



Probetas son diferentes

Superpave


Diseño de mezclas asfálticas en base a criterios
de desempeño (fatiga, ahuellamiento,...