INTRODUCCION INTRODUCCION
El trabajo constituye un resumen de una amplia revisión bibliográfica del asfalto El trabajo constituye un resumen de una amplia revisión bibliográfica del asfalto espumado (también conocido como asfalto celular) y de las mezclas en las que forma espumado (también conocido como asfalto celular) y de las mezclas en las que forma parte. El trabajo incorpora las principales aplicaciones de esta tecnología y parte. El trabajo incorpora las principales aplicaciones de esta tecnología y consideraciones generales para el trabajo con asfalto espumado en la estabilización de consideraciones generales para el trabajo con asfalto espumado en la estabilización de suelos y reciclado de pavimentos asfálticos.
suelos y reciclado de pavimentos asfálticos.
El asfalto espumado es una técnica relativamente nueva en su uso y permite producir El asfalto espumado es una técnica relativamente nueva en su uso y permite producir mezclas asfálticas de un modo muy diferente a los sistemas tradicionales. La mezcla mezclas asfálticas de un modo muy diferente a los sistemas tradicionales. La mezcla íntima que se produce entre asfalto y agregado es también diferente, pero sin embargo, íntima que se produce entre asfalto y agregado es también diferente, pero sin embargo, este tipo de mezclas tiene un comportamiento estructural similar a una mezcla tradicional. este tipo de mezclas tiene un comportamiento estructural similar a una mezcla tradicional. Las mezclas con asfalto espumado presentan ventajas especiales frente a mezclas Las mezclas con asfalto espumado presentan ventajas especiales frente a mezclas tradicionales, entre éstas las más importantes son las del tipo energéticas y ambientales. tradicionales, entre éstas las más importantes son las del tipo energéticas y ambientales. Desde el punto de vista constructivo, el empleo de técnicas modernas especialmente Desde el punto de vista constructivo, el empleo de técnicas modernas especialmente desarrolladas para este tipo de aplicación, le confiere ventajas adicionales en desarrolladas para este tipo de aplicación, le confiere ventajas adicionales en comparación a otro tipo de técnicas constructivas; específicamente admite mayor comparación a otro tipo de técnicas constructivas; específicamente admite mayor tolerancia en la especificación de agregados y los procesos constructivos pueden ser de tolerancia en la especificación de agregados y los procesos constructivos pueden ser de muy alto rendimiento. El asfalto espumado puede ser usado como un agente estabilizador muy alto rendimiento. El asfalto espumado puede ser usado como un agente estabilizador con una variedad de materiales que van desde gravas chancadas de buena calidad hasta con una variedad de materiales que van desde gravas chancadas de buena calidad hasta suelos marginales con plasticidad relativamente alta y también en materiales asfáltico suelos marginales con plasticidad relativamente alta y también en materiales asfáltico reciclados. Las mezclas con asfalto espumado pueden ser confeccionadas tanto en reciclados. Las mezclas con asfalto espumado pueden ser confeccionadas tanto en terreno como en una planta central.
OBJETIVOS: OBJETIVOS:
Obtener Obtener conocimiento conocimiento sobre lsobre los os conceptos, conceptos, aplicación aplicación del del asfalto esasfalto espumado.pumado.
Conocer parámetros Conocer parámetros de de diseño diseño representativos representativos y y fieles fieles al al comportamiento comportamiento de de basesbases
tratadas con asfalto espumado. tratadas con asfalto espumado.
ASFALTO ESPUMADO
ASFALTO ESPUMADO
I.
I. ORIGEN ORIGEN DEL DEL ASFALTO ASFALTO ESPUMADOESPUMADO
El primer investigador en detectar la potencialidad del uso del asfalto espumado en El primer investigador en detectar la potencialidad del uso del asfalto espumado en mezclas asfálticas fue el Profesor Ladis Csanyi, en la estación experimental de ingeniería mezclas asfálticas fue el Profesor Ladis Csanyi, en la estación experimental de ingeniería de la Universidad estatal de IOWA en 1956, donde se utilizó un proceso de inyección de de la Universidad estatal de IOWA en 1956, donde se utilizó un proceso de inyección de vapor para formar la espuma. Los primeros reportes de aplicaciones de asfalto espumado vapor para formar la espuma. Los primeros reportes de aplicaciones de asfalto espumado datan del año 1957 y corresponden a aplicaciones realizadas en una carretera estatal de datan del año 1957 y corresponden a aplicaciones realizadas en una carretera estatal de Iowa (USA). En años posteriores se reportan varias otras aplicaciones, entre otras: Iowa (USA). En años posteriores se reportan varias otras aplicaciones, entre otras: Arizona (USA) en 1960 y en Nipawin (Canadá) en 1962.
Arizona (USA) en 1960 y en Nipawin (Canadá) en 1962.
Esta tecnología fue posteriormente mejorada por la organización Mobil Oil en 1968, al Esta tecnología fue posteriormente mejorada por la organización Mobil Oil en 1968, al adquirir los derechos de la patente de invención del Profesor Ladis Csanyi y desarrollar la adquirir los derechos de la patente de invención del Profesor Ladis Csanyi y desarrollar la primera cámara de expansión que mezcla agua fría con asfalto para generar espuma, primera cámara de expansión que mezcla agua fría con asfalto para generar espuma, transformándose así en un proceso más práctico, económico y menos peligroso.
transformándose así en un proceso más práctico, económico y menos peligroso. II. DEFINICION
II. DEFINICION
El asfalto espumado también conocido como asfalto celular es una técnica relativamente El asfalto espumado también conocido como asfalto celular es una técnica relativamente nueva que permite producir mezclas asfálticas con un comportamiento similar a una nueva que permite producir mezclas asfálticas con un comportamiento similar a una mezcla tradicional, pero que se diferencian en su estructura interna, las cuales hacen que mezcla tradicional, pero que se diferencian en su estructura interna, las cuales hacen que tengan ventajas especiales.
tengan ventajas especiales.
El asfalto espumado puede ser usado como un agente estabilizador con una variedad de El asfalto espumado puede ser usado como un agente estabilizador con una variedad de materiales que van desde gravas chancadas de buena calidad hasta suelos marginales materiales que van desde gravas chancadas de buena calidad hasta suelos marginales con plasticidad relativamente alta y también en materiales asfalticos reciclados. Las con plasticidad relativamente alta y también en materiales asfalticos reciclados. Las mezclas con asfalto espumado pueden ser confeccionadas tanto en terreno como en una mezclas con asfalto espumado pueden ser confeccionadas tanto en terreno como en una planta central.
planta central. III.
III. PRODUCCION PRODUCCION DEL DEL ASFALTO ASFALTO ESPUMADOESPUMADO
Se inyecta una Se inyecta una pequeña cantidad de pequeña cantidad de agua fría agua fría (1 a 2% (1 a 2% del peso ddel peso del asfalto) el asfalto) a unaa una
masa de asfalto caliente (160°c
masa de asfalto caliente (160°c – – 180°c), dentro de una cámara de expansión, 180°c), dentro de una cámara de expansión,
generando así espontáneamente espuma. generando así espontáneamente espuma.
El agregado El agregado debe ser debe ser incorporado mientras incorporado mientras el asfalto el asfalto se encuentra se encuentra en estado en estado dede
espuma. espuma.
En este En este proceso las proceso las gotitas del gotitas del asfalto se asfalto se aglutinan con aglutinan con las partículas más las partículas más finasfinas
(especialmente con aquellas fracciones menores a 0.075mm), proceso que se (especialmente con aquellas fracciones menores a 0.075mm), proceso que se denomina dispersión del asfalto. Esto resulta una pasta de filler y asfalto que actúa denomina dispersión del asfalto. Esto resulta una pasta de filler y asfalto que actúa como un mortero entre las partículas gruesas.
VENTAJAS: VENTAJAS:
Flexibilidad. Flexibilidad. La estabilización La estabilización con asfalto con asfalto produce un produce un material material con propiedadescon propiedades
visco elásticas, que posee una flexibilidad mejorada y resistencia a la deformación. visco elásticas, que posee una flexibilidad mejorada y resistencia a la deformación.
Facilidad de Facilidad de preparación. Un preparación. Un tanque se tanque se acopla a acopla a la recicladora la recicladora y el y el asfalto calientasfalto calientee
es bombeado y esparcido mediante una barra rociadora, donde la espuma de es bombeado y esparcido mediante una barra rociadora, donde la espuma de asfalto es inyectada en la camara de mezclado.
asfalto es inyectada en la camara de mezclado.
La estabilización La estabilización con asfalto con asfalto espumado requiere espumado requiere de un de un reducido consumo reducido consumo dede
energía en comparación con el método tradicional de mezcla en caliente. Se han energía en comparación con el método tradicional de mezcla en caliente. Se han medido ahorros de energía de más del 80% sobre los métodos tradicionales, en medido ahorros de energía de más del 80% sobre los métodos tradicionales, en tramos experimentales de estabilización con asfalto espumado (para soluciones tramos experimentales de estabilización con asfalto espumado (para soluciones estructuralmente equivalentes).
estructuralmente equivalentes).
El uso del asfalto espumado reduce los costos de transporte. Para un mismoEl uso del asfalto espumado reduce los costos de transporte. Para un mismo
volumen de asfalto residual, el transporte del asfalto en forma de emulsión, volumen de asfalto residual, el transporte del asfalto en forma de emulsión, requiere transportar adicionalmente un volumen adicional de 35 a 40% de agua. requiere transportar adicionalmente un volumen adicional de 35 a 40% de agua.
Menores Menores costos costos en en el el proceso proceso de de manufactura.manufactura.
El material tratado permanece trabajable por ma-yores períodos de tiempo y puedeEl material tratado permanece trabajable por ma-yores períodos de tiempo y puede
ser usado en condiciones climáticas adversas. ser usado en condiciones climáticas adversas.
Velocidad para adquirir resistencia. El material puede ser transitado Velocidad para adquirir resistencia. El material puede ser transitado
inmediatamente después de ser colocado y compactado. inmediatamente después de ser colocado y compactado. DESVENTAJAS:
DESVENTAJAS:
El asEl asfalto espumado falto espumado requiere que requiere que el asfalto el asfalto este caliente, este caliente, generalmente sobre generalmente sobre loslos
160°C. Frecuentemente esto requiere de instalaciones para calentar el mismo, y 160°C. Frecuentemente esto requiere de instalaciones para calentar el mismo, y medidas especiales de seguridad.
Condición y Condición y tipo de tipo de material. El material. El material saturado material saturado y pobre y pobre en la en la fracción fina fracción fina (menor(menor
a 0,075 mm) no puede ser procesado con asfalto espumado sin un tratamiento a 0,075 mm) no puede ser procesado con asfalto espumado sin un tratamiento previo o la adición de material nuevo.
previo o la adición de material nuevo.
Los Los materiales materiales granulares granulares estabilizados estabilizados con con asfalto asfalto espumado espumado sometidos sometidos a a cargascargas
repetidas de transito se encuentran bajo un efecto de densificación gradual, repetidas de transito se encuentran bajo un efecto de densificación gradual, generando una deformación de la capa superficial del pavimento, haciéndolos generando una deformación de la capa superficial del pavimento, haciéndolos propensos a una falla de ahuellamiento.
propensos a una falla de ahuellamiento. IV.
IV. PROPIEDADES PROPIEDADES FISICASFISICAS Volumen de Expansión
Volumen de Expansión
Para calcular el volumen de expansión teórico de la espuma de asfalto en laboratorio, se Para calcular el volumen de expansión teórico de la espuma de asfalto en laboratorio, se requiere entender cómo se produce el intercambio energético dentro del sistema requiere entender cómo se produce el intercambio energético dentro del sistema agua-asfalto-recipiente.
asfalto-recipiente.
Tamaño y Espesor Burbuja de Asfalto Tamaño y Espesor Burbuja de Asfalto
Para explicar la interacción física entre el vapor y el asfalto, se analiza una burbuja aislada Para explicar la interacción física entre el vapor y el asfalto, se analiza una burbuja aislada de asfalto espumado.
de asfalto espumado.
V. PROPIEDADES EMPIRICAS DEL ASFALTO ESPUMADO V. PROPIEDADES EMPIRICAS DEL ASFALTO ESPUMADO Razón de expansión.
Razón de expansión.
Es la relación entre el volumen de asfalto espumado y el volumen del asfalto original. Esta Es la relación entre el volumen de asfalto espumado y el volumen del asfalto original. Esta razón indica la trabajabilidad de la espuma y su capacidad de cubrimiento y mezclado con razón indica la trabajabilidad de la espuma y su capacidad de cubrimiento y mezclado con los agregados.
los agregados. Vida media. Vida media.
Es el tiempo en segundos que se tiene para mezclar el asfalto espumado con los Es el tiempo en segundos que se tiene para mezclar el asfalto espumado con los agregados antes de que colapsen la espuma.
agregados antes de que colapsen la espuma. A mayores temperaturas
A mayores temperaturas de espumado y mde espumado y mayor cantidad de aayor cantidad de agua se incrementa la gua se incrementa la RazónRazón de Expansión pero a su vez disminuye la Vida Media, sin embargo el mejor espumado es de Expansión pero a su vez disminuye la Vida Media, sin embargo el mejor espumado es generalmente considerado como aquel que optimiza tanto la Razón de Expansión como la generalmente considerado como aquel que optimiza tanto la Razón de Expansión como la Vida Media. Para llevar a cabo dicha optimización es necesario graficar ambas Vida Media. Para llevar a cabo dicha optimización es necesario graficar ambas propiedades en un mismo gráfico (Figura 2), para distintas cantidades de agua y propiedades en un mismo gráfico (Figura 2), para distintas cantidades de agua y temperaturas. En general no existen especificaciones estándar para optimizar estas temperaturas. En general no existen especificaciones estándar para optimizar estas propiedades, pero es recomendable aumentar levemente el valor óptimo de la Vida propiedades, pero es recomendable aumentar levemente el valor óptimo de la Vida Media, a partir del punto de intersección, aún en desmedro de la Razón de Expansión. Media, a partir del punto de intersección, aún en desmedro de la Razón de Expansión.
Estas dos propiedades mencionadas anteriormente dependen de factores como: Estas dos propiedades mencionadas anteriormente dependen de factores como:
Temperatura Temperatura de de asfalto.asfalto.
Dosis Dosis de de agua agua inyectada.inyectada.
Presión bajo Presión bajo la la cual cual el el asfalto asfalto es inyectado es inyectado en len la cámara a cámara de de expansión.expansión.
Uso Uso de de agentes agentes antiespumantes.antiespumantes.
Viscosidad Viscosidad del del asfalto.asfalto.
Tamaño Tamaño del del recipiente recipiente dónde dónde estás estás propiedades propiedades son son medidas.medidas.
Factores como la temperatura del asfalto y la dosis de agua son los más importantes y se Factores como la temperatura del asfalto y la dosis de agua son los más importantes y se debe de tomar en cuenta que:
debe de tomar en cuenta que:
A mayores A mayores temperaturas de temperaturas de espumado y espumado y mayor cantidad mayor cantidad de agua de agua se incrementa se incrementa lala
RAZON DE EXPANSION como LA VIDA MEDIA. RAZON DE EXPANSION como LA VIDA MEDIA.
El mejor El mejor espumado es espumado es aquel que aquel que optimiza toptimiza tanto la anto la RAZON DE RAZON DE EXPANSION y EXPANSION y lala
VIDA MEDIA. VIDA MEDIA.
Se Se recomienda recomienda una una RAZON RAZON DE DE EXPANSION EXPANSION entre entre 88 – – 5, y al menos 15 segundos 5, y al menos 15 segundos
de VIDA MEDIA. de VIDA MEDIA. VI.
VI. PROPIEDADES PROPIEDADES MECANICAS MECANICAS DE DE LAS LAS MEZCLAS MEZCLAS DE DE ASFALTO ASFALTO ESPUMADOESPUMADO Las propiedades mecánicas más utilizadas para caracterizar las mezclas de asfalto Las propiedades mecánicas más utilizadas para caracterizar las mezclas de asfalto espumado son: CBR, Tracción Indirecta, Módulo Resiliente, Compresión no Confinada, espumado son: CBR, Tracción Indirecta, Módulo Resiliente, Compresión no Confinada, Estabilidad Marshall y Resistencia a la Fatiga. Las propiedades mecánicas son Estabilidad Marshall y Resistencia a la Fatiga. Las propiedades mecánicas son susceptibles a la humedad, sin embargo existen ciertos aditivos como la cal o el cemento susceptibles a la humedad, sin embargo existen ciertos aditivos como la cal o el cemento que reducen esta susceptibilidad (Castedo y Wood, 1983), al igual que elevados que reducen esta susceptibilidad (Castedo y Wood, 1983), al igual que elevados contenidos de asfalto, debido principalmente a la reducción de la permeabilidad.
VII.
VII. APLICACIONES APLICACIONES DEL DEL ASFALTO ASFALTO ESPUMADOESPUMADO
Existen principalmente dos tipos de aplicaciones para el asfalto espumado, el reciclado en Existen principalmente dos tipos de aplicaciones para el asfalto espumado, el reciclado en frío de pavimentos asfálticos y la estabilización de suelos.
frío de pavimentos asfálticos y la estabilización de suelos.
Reciclado Reciclado en en frío frío de de pavimentos pavimentos asfálticosasfálticos
Estabilización Estabilización de de suelossuelos
1.
1. RECICLADO RECICLADO EN FRÍO EN FRÍO DE PADE PAVIMENTOS VIMENTOS ASFÁLTICOS:ASFÁLTICOS:
Para realizar Para realizar el reciclado el reciclado en sitio en sitio se requiere se requiere de un de un equipo fresador-mezclador.equipo fresador-mezclador.
Existen varios modelos y configuraciones para este tipo de equipos, pero en Existen varios modelos y configuraciones para este tipo de equipos, pero en general todos poseen un tambor de fresado-mezclado similar al que se muestra en general todos poseen un tambor de fresado-mezclado similar al que se muestra en la Figura .
la Figura .
Consiste en la recuperación del material de un pavimento asfáltico existente, el cual es Consiste en la recuperación del material de un pavimento asfáltico existente, el cual es mezclado con asfalto espumado, adiciones (cemento o cal) y agregados nuevos (si es mezclado con asfalto espumado, adiciones (cemento o cal) y agregados nuevos (si es necesario) para formar una base asfáltica que será colocada en el mismo lugar o en otro necesario) para formar una base asfáltica que será colocada en el mismo lugar o en otro distinto. La recuperación puede ejecutarse mediante un equipo fresador capaz de distinto. La recuperación puede ejecutarse mediante un equipo fresador capaz de disgregar el material o mediante métodos convencionales donde el proceso de disgregar el material o mediante métodos convencionales donde el proceso de disgregación ocurre con posterioridad a la recuperación. En general el material disgregación ocurre con posterioridad a la recuperación. En general el material recuperado está formado no sólo por concreto asfáltico disgregado, sino también por recuperado está formado no sólo por concreto asfáltico disgregado, sino también por agregados aportados por la base y subbase granular existente.
agregados aportados por la base y subbase granular existente.
En el En el caso del caso del reciclado en reciclado en planta con planta con asfalto asfalto espumado, el espumado, el pavimento asfáltipavimento asfáltico esco es
fresado, retirado y transportado hasta la planta, donde se incorpora el asfalto fresado, retirado y transportado hasta la planta, donde se incorpora el asfalto espu-mado y se homogeniza la mezcla.
mado y se homogeniza la mezcla.
Luego la mezcla se transporta hasta el frente de trabajo, donde es extendida y Luego la mezcla se transporta hasta el frente de trabajo, donde es extendida y compactada. Esta modalidad presenta ventajas importantes con respecto a otras compactada. Esta modalidad presenta ventajas importantes con respecto a otras alternativas de reciclado, entre ellas:
La reducción significativa de las distancias de transporte, debido a que estas La reducción significativa de las distancias de transporte, debido a que estas plantas, por su versatilidad, pueden ser instaladas muy próximas a los tramos de plantas, por su versatilidad, pueden ser instaladas muy próximas a los tramos de pavimento a reciclar.
pavimento a reciclar.
El mayor control de la calidad de la mezcla reciclada, ya que a diferencia del El mayor control de la calidad de la mezcla reciclada, ya que a diferencia del reciclado en sitio, estas plantas permiten un mejor control de la dosificación de la reciclado en sitio, estas plantas permiten un mejor control de la dosificación de la mezcla (%RAP).
mezcla (%RAP).
El material estabilizado con asfalto espumado en estado fresco parece no contener El material estabilizado con asfalto espumado en estado fresco parece no contener asfalto, debido a que las partículas de agregado grueso no son cubiertas totalmente y asfalto, debido a que las partículas de agregado grueso no son cubiertas totalmente y generalmente están libres de asfalto, sin embargo, una vez que se compacta la superficie generalmente están libres de asfalto, sin embargo, una vez que se compacta la superficie se vuelve oscura y bien sellada.
se vuelve oscura y bien sellada.
El proceso de curado inicial en sitio ocurre en el transcurso de pocas horas, El proceso de curado inicial en sitio ocurre en el transcurso de pocas horas, permaneciendo la mezcla trabajable por varias horas, lo que permite que las tareas de permaneciendo la mezcla trabajable por varias horas, lo que permite que las tareas de construcción sean realizadas con equipos convencionales y que el pavimento pueda ser construcción sean realizadas con equipos convencionales y que el pavimento pueda ser transitado el mismo día.
transitado el mismo día.
La Figura 5 muestra una operación de reciclado en frío en sitio con asfalto espumado, La Figura 5 muestra una operación de reciclado en frío en sitio con asfalto espumado, mientras que la Figura 6 muestra una planta para reciclado con asfalto espumado.
mientras que la Figura 6 muestra una planta para reciclado con asfalto espumado.
FIGURA 5 FIGURA 5
2.
2. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS:ESTABILIZACIÓN DE SUELOS: Consiste en l
Consiste en la estabilización a estabilización de suelos de suelos de relativa de relativa baja plasticidad (IP<16) baja plasticidad (IP<16) con asfaltocon asfalto espumado en donde los suelos pueden provenir de la recuperación de áridos de un espumado en donde los suelos pueden provenir de la recuperación de áridos de un camino sin pavimentar o de nuevos pozos. Principalmente se emplean agregados camino sin pavimentar o de nuevos pozos. Principalmente se emplean agregados recuperados cuya granulometría es mejorada por agregados nuevos (si es necesario), ya recuperados cuya granulometría es mejorada por agregados nuevos (si es necesario), ya que uno de los objetivos de esta aplicación es obtener mezclas de bajo costo. El proceso que uno de los objetivos de esta aplicación es obtener mezclas de bajo costo. El proceso de recuperación de los agregados es similar al descrito para el reciclado en frío de de recuperación de los agregados es similar al descrito para el reciclado en frío de pavimentos asfálticos.
pavimentos asfálticos.
Una de las ventajas más importantes de la estabilización de suelos con asfalto espumado Una de las ventajas más importantes de la estabilización de suelos con asfalto espumado es su aplicabilidad en materiales granulares con un amplio rango de granulometrías, lo es su aplicabilidad en materiales granulares con un amplio rango de granulometrías, lo que permite estabilizar directamente en terreno varios tipos de suelos (Figura 7).
VIII.
VIII. CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES BASICAS BASICAS PARA PARA EL EL DISEÑO DISEÑO DE DE MEZCLASMEZCLAS
En esta sección se presenta un resumen de los aspectos más importantes a considerar En esta sección se presenta un resumen de los aspectos más importantes a considerar en el diseño de una mezcla con asfalto espumado. Estos son:
en el diseño de una mezcla con asfalto espumado. Estos son: a.
a. Elección Elección del del grado grado del del asfalto.asfalto. b.
b. Temperatura del asfalto y porcentaje de aTemperatura del asfalto y porcentaje de agua de inyección: (se determinan engua de inyección: (se determinan en función de la Razón de Expansión y Vida Media. El porcentaje de agua de función de la Razón de Expansión y Vida Media. El porcentaje de agua de inyección es independiente del agua empleada para la compactación de la mezcla) inyección es independiente del agua empleada para la compactación de la mezcla)
Relación de expansión: Relación de expansión: se define como se define como la razón entre la razón entre el volumen el volumen máximo delmáximo del
asfalto espumado y volumen del asfalto original. asfalto espumado y volumen del asfalto original.
Vida media: Vida media: es el es el tiempo tiempo requerido (medido requerido (medido en segundos) en segundos) para que para que la espuma la espuma bajebaje
hasta la mitad de su volumen máximo hasta la mitad de su volumen máximo
c.
c. Propiedades de los agregados: (Esta variePropiedades de los agregados: (Esta variedad incluye áridos chancados, dad incluye áridos chancados, arenaarena arcillosa, RAP y otros materiales tales como escorias)
arcillosa, RAP y otros materiales tales como escorias)
RAP RAP
d.
d. Contenido óptimo de Contenido óptimo de asfalto: (En las mezclas con asfalto: (En las mezclas con asfalto espumado, el casfalto espumado, el contenidoontenido óptimo de asfalto no puede ser determinado con la precisión de las mezclas óptimo de asfalto no puede ser determinado con la precisión de las mezclas asfálticas en caliente, sin embargo una buena aproximación a este valor puede ser asfálticas en caliente, sin embargo una buena aproximación a este valor puede ser obtenida mediante la optimización de sus propiedades mecánicas)
obtenida mediante la optimización de sus propiedades mecánicas) e.
e. Condiciones de humedad: (criterio de diseño Condiciones de humedad: (criterio de diseño más importante en lmás importante en las mezclas conas mezclas con asfalto espumado. La relación Humedad - Densidad debe ser considerada en el asfalto espumado. La relación Humedad - Densidad debe ser considerada en el diseño de la mezcla)
diseño de la mezcla)
f.
f. Caracterización de laCaracterización de las propiedades mecánis propiedades mecánicas de cas de las mezclas: las mezclas: las propiedadeslas propiedades mecánicas más utilizadas para caracterizar las mezclas de asfalto espumado son: mecánicas más utilizadas para caracterizar las mezclas de asfalto espumado son:
CBR, CBR, tracción tracción indirectaindirecta
Modulo Modulo ResilienteResiliente
Compresión Compresión no no confinada confinada estabilidad estabilidad MarshallMarshall
MATERIAL ADECUADO PARA TRATAMIENTO CON ASFALTO ESPUMADO MATERIAL ADECUADO PARA TRATAMIENTO CON ASFALTO ESPUMADO
El material que es deficiente en finos puede ser mejorado mediante la adición de El material que es deficiente en finos puede ser mejorado mediante la adición de cemento, cal u otro material que pase en un 100% la malla N° 200. Sin embargo debe de cemento, cal u otro material que pase en un 100% la malla N° 200. Sin embargo debe de evitarse una dosificación de cemento superior al 1,5%. Un porcentaje mayor de cemento evitarse una dosificación de cemento superior al 1,5%. Un porcentaje mayor de cemento tiene un efecto negativo, producto de la perdida de flexibilidad en la capa estabilizada. tiene un efecto negativo, producto de la perdida de flexibilidad en la capa estabilizada. Si se logra producir mezclas con un bajo contenido de vacíos, se obtiene un material Si se logra producir mezclas con un bajo contenido de vacíos, se obtiene un material estabilizado con asfalto espumado con excelentes propiedades.
estabilizado con asfalto espumado con excelentes propiedades.
== (1(10000 −− ))(( −− 0.0.070755)) −− 0.0.070755 ++ Dónde: Dónde:
d: tamaño seleccionado del tamiz (mm). d: tamaño seleccionado del tamiz (mm).
P: porcentaje en peso del material que pasa el tamiz de tamaño d (mm). P: porcentaje en peso del material que pasa el tamiz de tamaño d (mm). D: tamaño máximo del agregado (mm).
D: tamaño máximo del agregado (mm).
F: porcentaje del contenido de finos (inertes y activos). F: porcentaje del contenido de finos (inertes y activos).
n: variable que depende de las características del agregado. n: variable que depende de las características del agregado.
Consistencia del suministro de asfalto Consistencia del suministro de asfalto Cuando se acopla un nuevo camión
Cuando se acopla un nuevo camión – – tanque a la recicladora, se deben realizar dos tanque a la recicladora, se deben realizar dos
verificaciones para asegurar que el asfalto es adecuado para la producción de la espuma: verificaciones para asegurar que el asfalto es adecuado para la producción de la espuma: Temperatura del asfalto en el tanque. Debería medirse utilizando un termómetro Temperatura del asfalto en el tanque. Debería medirse utilizando un termómetro calibrado.
calibrado.
Calidad de espumacion en el tanque. La verificación debería realizarse una vez que al Calidad de espumacion en el tanque. La verificación debería realizarse una vez que al menos 100 litros de asfalto hayan pasado a través de la barra aplicadora de asfalto menos 100 litros de asfalto hayan pasado a través de la barra aplicadora de asfalto mientras se recicla.
mientras se recicla.
Temperatura de material Temperatura de material A fines de los 90, el profesor
A fines de los 90, el profesor kimkim Jenkins desarrollo el concepto de “índice de espumacionJenkins desarrollo el concepto de “índice de espumacion
como el área bajo la curva obtenida de graficar la razón de expansión vs la vida media. como el área bajo la curva obtenida de graficar la razón de expansión vs la vida media. La temperatura del agregado es uno de los factores más importantes en la dispersión La temperatura del agregado es uno de los factores más importantes en la dispersión adecuada de asfalto espumado en el material reciclado y, por lo tanto, en la resistencia de adecuada de asfalto espumado en el material reciclado y, por lo tanto, en la resistencia de la nueva capa de pavimento.
Presión de asfalto Presión de asfalto
La calidad de la espuma es función directa de la presión de operación de la recicladora. La calidad de la espuma es función directa de la presión de operación de la recicladora. Entre más alta la presión, mayor será el flujo
Entre más alta la presión, mayor será el flujo de asfalto que tiende a “amortizarse” ade asfalto que tiende a “amortizarse” a
medida que este pasa a través del surtidor de asfalto a la cámara de expansión. medida que este pasa a través del surtidor de asfalto a la cámara de expansión. Es imperativo mantener una presión de operación sobre los 3 bares como mínimo. Es imperativo mantener una presión de operación sobre los 3 bares como mínimo. Diseño de mezclas de agregados con cemento asfaltico espumado
Diseño de mezclas de agregados con cemento asfaltico espumado
Selección del porcentaje Selección del porcentaje de agua pde agua para optimizar las ara optimizar las propiedades del asfaltopropiedades del asfalto
espumado. espumado.
Preparación Preparación de de los los agregados agregados pétreos.pétreos.
Tratamiento de Tratamiento de los alos agregados con gregados con asfalto asfalto espumado o espumado o preparación de preparación de las las mezclas.mezclas.
Verificación Verificación de de los los contenidos contenidos de de humedad humedad y y de asfalto.de asfalto.
Compactación Compactación de de los los especímenes especímenes de de asfalto asfalto espumado.espumado.
Curado. Curado.
Determinación Determinación de lde la a gravedad especifica gravedad especifica BULK BULK de de las las probetas comprobetas compactadas.pactadas.
Determinación Determinación de de la la resistencia resistencia a a la la tensión tensión indirecta.indirecta.
Determinación Determinación del del contenido contenido de de ligante ligante de de diseño.diseño.
BIBLIOGRAFIA: BIBLIOGRAFIA:
Thenoux G. y Thenoux G. y Janet A., Janet A., (2002). TECNOLOGIA DEL (2002). TECNOLOGIA DEL ASFALTO ESPUMADO,ASFALTO ESPUMADO,
REVISTA INGENIERIA DE CONSTRUCCION PONTIFICIA UNIVERSIDAD REVISTA INGENIERIA DE CONSTRUCCION PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE.
CATOLICA DE CHILE.
