6-CONTROL ESTADISTICO DE ELABORACION DE MEZCLA ASFALTICA
6.5-PROCESAMIENTO DE DATOS
En primer lugar se ajustó la serie de datos a la siguiente distribución normal,adjunta en la figura 6.3, cuya media y desvío son los mencionados anteriormente. También se adjunta un histograma de frecuencias relativas en la Figura 6.2,el que nos indica que es un ajuste correcto y permite observar en que rangos se encuentra la mayoría de las muestras.El mismo mejoraría con la adición de más datos a la serie .A continuación se observó para que rango de valores se garantizaba el cumplimiento de todos los otros parámetros mencionados al comienzo del análisis generando así un rango R1, el cual comprende el 43% de los ensayos diarios .Como referencia se muestra el rango ( media – desvío; media + desvío) que comprende el 70 % de los valores .La totalidad de las muestras y los resultados de los ensayos se detallan en la sección Anexos.
Se realizó un histograma de frecuencias relativas para observar como estaban distribuidas las muestras. Es decir en que rango de valores se concentró la mayor cantidad de especímenes ensayados. Teniendo en cuenta este gráfico, en el que es más fácil apreciar la concentración de datos, y la distribución normal de los mismos de la Figura 6.3 se puede observar como la mayoría de muestras aceptables no se corresponden con los intervalos del histograma que poseen mayor cantidad de datos.
Figura 6.2-Histograma de densidades Marshall- Muestreo Nº1
Es interesante resaltar que la razón de que no se consiga un mayor porcentaje de muestras con buen valores aceptables pueden ser las siguientes situaciones ya sea individualmente o en conjunto:
Dosaje de fórmula de obra
Planta ,su funcionamiento, mantenimiento y operación
Metodología de ensayos
Calidad de los agregados
Calidad del asfalto
Humedad de los agregados
Con respecto a este análisis realizado hay que destacar que las correcciones de valores no aceptables fueron de carácter diario y el horizonte de análisis no superaba los 7 días en general.Además no se consideró en que porcentaje era superado cada límite de los parámetros evaluados. Esta práctica es común para mezclas asfálticas por lo que queda planteada la pregunta de si un método determinístico, es decir evaluar solamente si una muestra cumple o no con cierta especificación, con tolerancias es el adecuado para el control de calidad de mezclas asfálticas en contraposición con los métodos estadísticos más desarrollados que se usan en la elaboración de hormigones. Si bien es entendible que el hormigón se utiliza en general en estructuras que superan ampliamente la vida útil de pavimentos de concreto asfaltico. Personalmente opino que en el caso de estudio la gran causa fue la Planta Asfáltica acompañada en menor medida por los demás factores, sobre los cuales es más simple actuar.
Las muestras que presentaban valores (en especial aquellos que son de rápida obtención) fuera de lo permitido eran tenidos en cuenta para hacer una corrección
Figura 6.3-Ajuste a distribución normal Muestreo Nº1. Rango (R1) de valores aceptables
durante el proceso productivo variando velocidades de cinta, intensidad de llama en el horno, aumentado ciclos de bomba de asfalto para corregir la mezcla asfáltica. Los resultados desfavorables incluidos en el informe fueron elaborados a partir de los mencionados en primer lugar .Esto se debe a que los cambios en los parámetros se produjeron sin ninguna alteración en velocidades de cinta o fenómenos parecidos sino por una variabilidad natural.
Además, los datos expresados en estos gráficos fueron ordenados en orden creciente según el valor de densidad obtenido. Al hacer esto se deja de lado la necesidad de analizar los resultados en el marco temporal, ámbito en el cual se pueden destacar evento que hagan fluctuar los resultados. Por este motivo se analiza el uso de cartas de control. En ellas se observa patrones que funcionan de indicio para predecir variaciones en los parámetros de la mezcla asfáltica.
Por estos motivos se incluyen resultados pertenecientes a una segunda etapa de colecta de datos. Durante este periodo se mejora el control la planta asfáltica mediante un mayor esfuerzo de organización logística, mantenimiento de mecanismos, mejor calidad de materiales, mayor cantidad de ensayos, capacitación .Algunos de los nuevos controles para poder registrar las variaciones en la planta se plasman en la planilla adjunta en la Figura 6.4.
En la Figura 6.5 se encuentran representados datos pertenecientes a ensayos realizados en Noviembre, Diciembre y Enero. A comparación de la primera distribución normal obtenida .Esta tiene la mayoría de sus muestras ubicadas en el sector de menores densidades denotando una asimetría. Con respecto a los valores aceptables de este nuevo conjunto de datos se ve que estos se daban para densidades más altas. Esto se explica con más detalle más adelante ya que esta leve distorsión se da porque en el mes de Diciembre las características de uno de los agregados cambiaron. También se observa que la calidad de la mezcla aumenta para mayores densidades. En este caso el Rango 2 representado por el conjunto de ensayos que cumplen con todos los parámetros exigidos comprende el 66 %. Esta distorsión es más marcada ya que en esa ocasión solo se utilizaron 55 datos.
FECHA 19/09/2017 HORA INICIO PURGA CICLOS PARA 70 Tn/h 9 10,2 24,2 10 35,5 N° CAMIÓN CHOFER Material INCIO CARGAFIN CARGA TIEMPO PESO BASCULATemperaturaPRODUCCIONPRODUCCION
TEORICA REAL 6-12 6-19 0-6 Arena Asfalto CAL 179,00 180,00 185,00 165,00 166,00 MUESTRA 1 166,00 175,00 180,00 176,00 CICLOS OBSERVACIONES 1
HERRERA SAUL AM3 06:57:00 07:23:00 0,43 30,56 34,70 15,00 2
CARLOS PAZ CA30 07:23:00 07:28:00 0,08 5,95
70,00 70,52 10,60 10,50 24,60 10,00
- - 3
RODRIGUEZ MIGUEL AM3 07:28:00 07:54:00 0,43 31,24
70,00 71,40 - - - -
34,70 - 70,00 72,09 - - 24,20 -
Figura 6.4-Planilla de control diario de operación de planta asfáltica
La combinación de parámetros deficientes para las muestras ubicadas en la zona de bajas densidades comprenden los siguientes problemas:
Asfalto menor a la tolerancia mínima
Vacíos superiores al 5% exigido.
RBV menor al límite inferior de 70%.
En la siguiente Tabla 6.3 se muestran los valores medios que indican el caso más frecuente que se da en esta zona de rechazo.
Estos datos son el promedio de todas las muestras rechazadas. En todas las muestras pertenecientes a este grupo el contenido de asfalto no descendió más de 0,1% pero los vacíos sí. Este comportamiento se debe principalmente a la forma en que varían los vacíos según el contenido de asfalto como se puede ver en la curva correspondiente de fórmula de obra. Esta se muestra a continuación en la Figura 6.6.
D Marsh D Rice Asfalto Vacios VAM RBV Estabil Fluencia REF
2,438 2,573 5,0 5,2 17,53 70,26 1333 3,3 4021
Tabla 6.3-Valores medios parámetros correspondientes a muestras deficientes correspondientes a densidades menores a la mínima del R1
Figura 6.5-Ajuste a distribución normal Muestreo Nº2. Rango (R2) de valores aceptables
En cambio para un contenido de asfalto de 5,5% no se tiene problemas con el valor límite de vacíos. Por lo tanto puede replantearse la decisión de si la selección de 4% vacíos como la relacionada con el contenido óptimo es la mejor opción. Por otro lado se puede valorar que el porcentaje de vacíos seleccionado sea más propenso a exudación o fatiga cuando se decide que el contenido sea de 4%.Para este análisis debería estudiarse la metodología de las tolerancias ya que es posible que estas ya tengan en cuenta estas cuestiones.