CAPÍTULO V: RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1. DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES
5.1.1. Descripción del material granular
La normativa para el diseño por Marshall recomienda el diseño por MAC 2, la cual se trabaja con los materiales granulares conformados por arena natural, arena procesada y piedra chancada de ½”. Estos materiales fueron obtenidos de la cantera de Sicaya, ubicada en la región Junín y en la que los agregados son extraídos de manera natural del río Mantaro y procesados por trituración en la planta chancadora de Sicaya. Los tipos de agregados a emplear y la cantera de la fueron extraídas se presentan en la tabla 3.
Tabla 3. Fuente de agregados - cantera de Sicaya
TSFCP22Agregados TSFCP22 TSFCP22 Cantera TSFCP22
TSFCP22Piedra chancada de
½” TSFCP22
TSFCP22Planta chancadora de Sicaya
TSFCP22
TSFCP22 Arena natural TSFCP22 TSFCP22Río Mantaro - SicayaTSFCP22 TSFCP22 Arena procesada
TSFCP22
TSFCP22Planta chancadora de Sicaya
TSFCP22
La ubicación de la planta chancadora de Sicaya se presenta en la figura 5, donde se puede observar que se encuentra en la región Junín, además se observa el río Mantaro, de donde se extraen los materiales granulares necesarios para elaborar la mezcla asfáltica en caliente al aplicar fibras de celulosa peletizadas.
Figura 5. Cantera de Sicaya de materiales granulares Fuente: Google Earth (2022)
51 En los siguientes ítems se presentan los resultados del ensayo granulométrico por tamizado de la piedra chancada de ½”, arena natural y arena procesada de la cantera de Sicaya, siendo los resultados obligatorios para la elaboración de la mezcla asfáltica en caliente.
5.1.1.1. Análisis granulométrico
Aplicando la norma del MTC E 204 se realizó la caracterización por el ensayo granulométrico a cada material granular necesario para la mezcla asfáltica en caliente, estos resultados fueron empleados para la elaboración de la combinación de agregados mediante la gradación MAC 2.
a. Piedra chancada de ½”:
En la tabla 4 se presentan los resultados del ensayo de análisis granulométrico realizado a una muestra de piedra chancada de ½” de 3 kg, donde se puede observar que hay una baja presencia de finos y que se cumple con un tamaño nominal de ½”.
Tabla 4. Resultados de análisis granulométrico para Piedra chancada de ½”
Cantera:
TSFCP22 Sicaya TSFCP22
Peso de muestra
TSFCP22 TSFCP223000 gr TSFCP22
TSFCP22Malla TSFCP22
TSFCP22
Peso
TSFCP22
TSFCP22
Ret.
Parcial
TSFCP22
TSFCP22
Ret.
Acumulado
TSFCP22
TSFCP22
Pasante
TSFCP22
TSFCP22 Tamiz
TSFCP22
TSFCP22 mm
TSFCP22
TSFCP22 (gr)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22 TSFCP22 1"
TSFCP22 25.400 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 3/4"
TSFCP22 19.050 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 1/2"
TSFCP22 12.700 752.70 25.09 25.09 74.91
TSFCP22 3/8"
TSFCP22 9.525 881.10 29.37 54.46 45.54
TSFCP22 No4
TSFCP22 4.763 773.30 25.78 80.24 19.76
TSFCP22 No8
TSFCP22 2.381 314.20 10.47 90.71 9.29
TSFCP22 No10
TSFCP22 1.905 58.50 1.95 92.66 7.34
TSFCP22 No16
TSFCP22 1.191 97.50 3.25 95.91 4.09
TSFCP22 No30
TSFCP22 0.595 54.00 1.80 97.71 2.29
TSFCP22 No40
TSFCP22 0.423 27.60 0.92 98.63 1.37
TSFCP22 No50
TSFCP22 0.298 26.70 0.89 99.52 0.48
52
TSFCP22 No80
TSFCP22 0.179 6.90 0.23 99.75 0.25
TSFCP22 No100
TSFCP22 0.149 4.40 0.15 99.90 0.10
TSFCP22 No200
TSFCP22 0.074 2.10 0.07 99.97 0.03
TSFCP22
<N°200
TSFCP22
0.010 1.00 0.03 100.00 0.00
TSFCP22 Sumatoria Total
TSFCP22
TSFCP22 3000.00
TSFCP22
TSFCP22 TSFCP22 TSFCP22
En la figura 6 se presenta la gráfica de la curva resultante del análisis granulométrico de una muestra de 3 kg de piedra chancada de ½”, donde se puede observar que los porcentajes de finos representan menos del 20% total de la muestra.
Figura 6. Curva granulométrica para Piedra chancada de ½”
b. Arena natural
En la tabla 5 se presentan los resultados del ensayo de análisis granulométrico realizado a una muestra de arena natural de 1.5 kg, donde se puede observar que hay una elevada presencia de finos y que presenta un tamaño nominal de N°4.
3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No4 No8 No10 No16 No30 No40 No50 No80 No100 No200
76.200 63.500 50.600 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 4.760 2.380 2.000 1.190 0.590 0.420 0.300 0.180 0.149 0.074
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Pasante (%)
Abertura (mm)
Curva granulométrica
53 Tabla 5. Resultados de análisis granulométrico para Arena natural
Cantera:
TSFCP22 Sicaya TSFCP22
Peso de muestra
TSFCP22 TSFCP221500 gr TSFCP22
TSFCP22Malla TSFCP22
TSFCP22
Peso
TSFCP22
TSFCP22
Ret.
Parcial
TSFCP22
TSFCP22
Ret.
Acumulado
TSFCP22
TSFCP22
Pasante
TSFCP22
TSFCP22 Tamiz
TSFCP22
TSFCP22 mm
TSFCP22
TSFCP22 (gr)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22 TSFCP22 1"
TSFCP22 25.400 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 3/4"
TSFCP22 19.050 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 1/2"
TSFCP22 12.700 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 3/8"
TSFCP22 9.525 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 No4
TSFCP22 4.763 227.10 15.14 15.14 84.86
TSFCP22 No8
TSFCP22 2.381 125.85 8.39 23.53 76.47
TSFCP22 No10
TSFCP22 1.905 279.15 18.61 42.14 57.86
TSFCP22 No16
TSFCP22 1.191 247.35 16.49 58.63 41.37
TSFCP22 No30
TSFCP22 0.595 124.20 8.28 66.91 33.09
TSFCP22 No40
TSFCP22 0.423 151.80 10.12 77.03 22.97
TSFCP22 No50
TSFCP22 0.298 132.30 8.82 85.85 14.15
TSFCP22 No80
TSFCP22 0.179 44.70 2.98 88.83 11.17
TSFCP22 No100
TSFCP22 0.149 62.25 4.15 92.98 7.02
TSFCP22 No200
TSFCP22 0.074 38.85 2.59 95.57 4.43
TSFCP22
<N°200
TSFCP22
0.010 66.45 4.43 100.00 0.00
TSFCP22 Sumatoria Total
TSFCP22
TSFCP22 1500.00
TSFCP22
TSFCP22 TSFCP22 TSFCP22
En la figura 7 se presenta la gráfica de la curva resultante del análisis granulométrico de una muestra de 1.5 kg de arena natural, donde se puede observar que los porcentajes de finos representan alrededor del 85% del total de la muestra.
54 Figura 7. Curva granulométrica para Arena natural
c. Arena procesada
En la tabla 6 se presentan los resultados del ensayo de análisis granulométrico realizado a una muestra de arena procesada de 1.5 kg, donde se puede observar que hay una elevada presencia de finos y que presenta un tamaño nominal de N°4, al igual que la arena natural.
Tabla 6. Resultados de análisis granulométrico para Arena procesada Cantera:
TSFCP22 Sicaya TSFCP22
Peso de muestra
TSFCP22 TSFCP221500 gr TSFCP22
TSFCP22Malla TSFCP22
TSFCP22
Peso
TSFCP22
TSFCP22
Ret.
Parcial
TSFCP22
TSFCP22
Ret.
Acumulado
TSFCP22
TSFCP22
Pasante
TSFCP22
TSFCP22 Tamiz
TSFCP22
TSFCP22 mm
TSFCP22
TSFCP22 (gr)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22
TSFCP22 (%)
TSFCP22 TSFCP22 1"
TSFCP22 25.400 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 3/4"
TSFCP22 19.050 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 1/2"
TSFCP22 12.700 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 3/8"
TSFCP22 9.525 0.00 0.00 0.00 100.00
TSFCP22 No4
TSFCP22 4.763 263.85 17.59 17.59 82.41
TSFCP22 No8
TSFCP22 2.381 179.55 11.97 29.56 70.44
TSFCP22 No10
TSFCP22 1.905 130.20 8.68 38.24 61.76
TSFCP22 No16
TSFCP22 1.191 204.30 13.62 51.86 48.14
3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No4 No8 No10 No16 No30 No40 No50 No80 No100 No200
76.200 63.500 50.600 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 4.760 2.380 2.000 1.190 0.590 0.420 0.300 0.180 0.149 0.074
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Pasante (%)
Abertura (mm)
Curva granulométrica
55
TSFCP22 No30
TSFCP22 0.595 172.05 11.47 63.33 36.67
TSFCP22 No40
TSFCP22 0.423 137.10 9.14 72.47 27.53
TSFCP22 No50
TSFCP22 0.298 122.40 8.16 80.63 19.37
TSFCP22 No80
TSFCP22 0.179 40.95 2.73 83.36 16.64
TSFCP22 No100
TSFCP22 0.149 87.15 5.81 89.17 10.83
TSFCP22 No200
TSFCP22 0.074 94.65 6.31 95.48 4.52
TSFCP22
<N°200
TSFCP22
0.010 67.80 4.52 100.00 0.00
TSFCP22 Sumatoria Total
TSFCP22
TSFCP22 1500.00
TSFCP22
TSFCP22 TSFCP22 TSFCP22
En la figura 8 se presenta la gráfica de la curva resultante del análisis granulométrico de una muestra de 1.5 kg de arena procesada, donde se puede observar que los porcentajes de finos representan alrededor del 82% del total de la muestra.
Figura 8. Curva granulométrica para Arena procesada