Integrantes:

Diego Enrique Gallardo PinedoThala Misabel Campodnico AlcntaraYabeth Maylle AdrianoCabezas Charles John

Docente:Hernn Leiva Garcilaso

Ingeniera Civil

PAVIMENTOS

Introduccin

El asfalto es un material complejo con una respuesta compleja a los esfuerzos.la respuesta de un asfalto a esfuerzos depende de la temperatura y el tiempo de carga. Por lo que la naturaleza de cualquier ensayo de asfalto y lo que este indica acerca de las propiedades del asfalto debe ser interpretado en relacin a la naturaleza del material. Una gran cantidad de ensayos se realizan en asfaltos, desde ensayos de especificacin a ms fundamentales como ensayo de geologa y mecnicos.El cemento asfaltico es visco elastico porque dependiendo de la temperatura y la frecuencia de carga puede actuar como un material elstico, viscoso o ambos .por ejemplo , el cemento asfaltico a 60 c(140 F) puede influir la misma cantidad en 1h que a 25 C (77 F) en 5 h . a altas temperaturas bajo carga condiciones de carga lenta los cementos asfalticos se comportan como un fluido viscoso. Esto se llama comportamiento plstico porque despus del cemento asfaltico se deforma no vuelve a su condicin original. A bajas temperaturas con cargas rpidas los cementos asfalticos se comportan como slidos elsticos. Ellos de deforman bajo cargas y vuelven a su posicin original despus de que se retira la carga.

METODOS DE DISEO PARA PAVIMENTOS ASFALTICOSLas mezclas asflticas, tambin reciben el nombre de aglomerados, estn formadas por una combinacin de agregados ptreos y un ligante hidrocarbonato, de manera que aquellos quedan cubiertos por una pelcula continua ste. Se fabrican en unas centrales fijas o mviles, se transportan despus a la obra y all se extienden y se compactan. Las mezclas asflticas se utilizan en la construccin de carreteras, aeropuertos, pavimentos industriales, entre otros. Sin olvidar que se utilizan en las capas inferiores de los firmes para trficos pesados intensos. Las mezclas asflticas estn constituidas aproximadamente por un 90 % de agregados ptreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral y otro 5% de ligante asfltico. Los componentes mencionados anteriormente son de gran importancia para el correcto funcionamiento del pavimento y la falta de calidad en alguno de ellos afecta el conjunto. El ligante asfltico y el polvo mineral son los dos elementos que ms influyen tanto en la calidad de la mezcla asfltica como en su costo total. 1.- Clasificacin de las Mezclas Asflticas. Existen varios parmetros de clasificacin para establecer las diferencias entre las distintas mezclas y las clasificaciones pueden ser diversas: a) Por Fracciones de agregado ptreo empleado. - Masilla asfltica: Polvo mineral ms ligante. - Mortero asfltico: Agregado fino ms masilla. - Concreto asfltico: Agregado grueso ms mortero. - Macadam asfltico: Agregado grueso ms ligante asfltico. b) Por la Temperatura de puesta en obra. - Mezclas asflticas en Caliente: Se fabrican con asfaltos a unas temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centgrados, segn la viscosidad del ligante, se calientan tambin los agregados, para que el asfalto no se enfre al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos an compactarse adecuadamente. - Mezclas asflticas en Fro: El ligante suele ser una emulsin asfltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. c) Por la proporcin de Vacos en la mezcla asfltica. Este parmetro suele ser imprescindible para que no se produzcan deformaciones plsticas como consecuencia del paso de las cargas y de las variaciones trmicas. - Mezclas Cerradas o Densas: La proporcin de vacos no supera el 6 %. - Mezclas Semicerradas o Semidensas: La proporcin de vacos est entre el 6 % y el 10 %. - Mezclas Abiertas: La proporcin de vacos supera el 12 %. - Mezclas Porosas o Drenantes: La proporcin de vacos es superior al 20 %. d) Por el Tamao mximo del agregado ptreo. - Mezclas Gruesas: Donde el tamao mximo del agregado ptreo excede los 10 mm. - Mezclas Finas: Tambin llamadas microaglomerados, pueden denominarse tambin morteros asflticos, pues se trata de mezclas formadas bsicamente por un rido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfltico. El tamao mximo del agregado ptreo determina el espesor mnimo con el que ha de extenderse una mezcla que vendra a ser del doble al triple del tamao mximo. e) Por la Estructura del agregado ptreo. - Mezclas con Esqueleto mineral: Poseen un esqueleto mineral resistente, su componente de resistencia debida al rozamiento interno de los agregados es notable. - Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesin de la masilla. Ejemplo, los diferentes tipos de masillas asflticas. f) Por Granulometra. - Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaos de agregado ptreo en el huso granulomtrico.- Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaos de agregado ptreo en el huso granulomtrico.2.-Mezcla Asfltica en Caliente.Constituye el tipo ms generalizado de mezcla asfltica y se define como mezcla asfltica en caliente la combinacin de un ligante hidrocarbonado, agregados incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partculas del agregado queden muy bien recubiertas por una pelcula homognea de ligante. Su proceso de fabricacin implica calentar el ligante y los agregados (excepto, eventualmente, el polvo mineral de aportacin) y su puesta en obra debe realizarse a una temperatura muy superior a la ambiente. Se emplean tanto en la construccin de carreteras, como de vas urbanas y aeropuertos, y se utilizan tanto para capas de rodadura como para capas inferiores de los firmes. Existen a su vez subtipos dentro de esta familia de mezclas con diferentes caractersticas. Se fabrican con asfaltos aunque en ocasiones se recurre al empleo de asfaltos modificados, las proporciones pueden variar desde el 3% al 6% de asfalto en volumen de agregados ptreos.2.1.- Evolucin de los diseos de mezclas asflticas en caliente.A continuacin se muestra la evolucin de los mtodos de diseos de mezclas asflticas en caliente.2.1.1.- The Hubbard-Field (1920s). Mtodo de diseo de mezclas asflticas, fue uno de los primeros mtodos en evaluar contenidos de vacos en la mezcla y en el agregado mineral. Usaba una estabilidad como prueba para medir la deformacin. Funcion adecuadamente para evaluar mezclas con agregado pequeo o granulometras finas, pero no tambin para mezclas con granulometras que contenan agregados grandes. 2.1.2.- Mtodo Marshall (1930s). Mtodo de diseo de mezclas asflticas, desarrollado durante la 2da. Guerra Mundial y despus fue adaptado para su uso en carreteras. Utiliza una estabilidad y porcentaje de vacos como pruebas fundamentalmente. Excepto cambios en las especificaciones, el mtodo no ha sufrido modificacin desde los aos 40s.2.1.3.- Mtodo Hveem (1930s). Mtodo de diseo de mezclas asflticas, desarrollado casi en el mismo tiempo que el mtodo Marshall. Evalua una estabilidad pseudotriaxial. 2.1.4.- Mtodo de la Western Association of State Highway on Transportation Officials. WASHTO (1984). Este mtodo de diseo de mezclas recomend cambios en los requerimientos del material y especificaciones de diseo de mezclas para mejorar la resistencia a las roderas. Con FHWA.2.1.5.- Mtodo de Asphalt Aggregate Mixture Analysis System. AAMAS (1987). La necesidad de cambios en el diseo de mezclas fue reconocida, tardaron 2 aos para desarrollar un nuevo proyecto para el diseo de mezclas, que inclua un nuevo mtodo de compactacin en laboratorio y la evaluacin de las propiedades volumtricas, desarrollo de pruebas para identificar las deformaciones permanentes, grietas de fatiga y resistencia a las grietas a baja temperatura. Con NCHRP.3.- CARACTERISTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLAUna muestra de mezcla de pavimentacin preparada en el laboratorio puede ser analizada para determinar su posible desempeo en la estructura del pavimento. El anlisis est enfocado hacia cuatro caractersticas de la mezcla, y la influencia que estas puedan tener en el comportamiento de la mezcla. Las cuatro caractersticas son:- Densidad de la mezcla -Vacos de aire, o simplemente vacos.- Vacos en el agregado mineral.- Contenido de asfalto4.- PROPIEDADES CONSIDERADAS EN EL DISEO DE MEZCLAS- Estabilidad- Durabilidad

- Impermeabilidad

-Trabajabilidad:

- Flexibilidad

-Resistencia a la fatiga

- Resistencia al deslizamiento

5.- Mezcla Asfltica en Fro:Son las mezclas fabricadas con emulsiones asflticas, y su principal campo de aplicacin es en la construccin y en la conservacin de carreteras secundarias. Para retrasar el envejecimiento de las mezclas abiertas en fro se suele recomendar el sellado por medio de lechadas asflticas. Se caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricacin incluso durante semanas, la cual se debe a que el ligante permanece un largo periodo de tiempo con una viscosidad baja debido a que se emplean emulsiones con asfalto fluidificado: el aumento de la viscosidad es muy lento en los acopios, haciendo viable el almacenamiento, pero despus de la puesta en obra en una capa de espesor reducido, el endurecimiento es relativamente rpido en las capas ya extendidas debido a la evaporacin del fluidificante. Existe un grupo de mezclas en fro, el cual se fabrica con una emulsin de rotura lenta, sin ningn tipo de fluidificante, pero es menos usual, y pueden compactarse despus de haber roto la emulsin.El proceso de aumento paulatino de la resistencia se le suele llamar maduracin, que consiste bsicamente en la evaporacin del agua procedente de la rotura de la emulsin con el consiguiente aumento de la cohesin de la mezcla.6.- Mezcla Porosa o Drenante:Se emplean en capas de rodadura, principalmente en las vas de circulacin rpida, se fabrican con asfaltos modificados en proporciones que varan entre el 4.5 % y 5 % de la masa de agregados ptreos, con asfaltos normales, se aplican en vas secundarias, en vas urbanas o en capas de base bajo los pavimentos de hormign. Utilizadas como mezclas en caliente para trficos de elevada intensidad y como capas de rodadura en espesores de unos 4 cm., se consigue que el agua lluvia cada sobre la calzada se evacue rpidamente por infiltracin.7.- Microaglomerados:Son mezclas con un tamao mximo de agregado ptreo limitado inferior a 10 mm., lo que permite aplicarlas en capas de pequeo espesor. Tanto los microaglomerados en Fro (se le suele llamar a las lechadas asflticas ms gruesas) como los microaglomerados en Caliente son por su pequeo espesor (que es inferior a 3 cm.) tratamientos superficiales con una gran variedad de aplicaciones.8.- Masillas:Son unas mezclas con elevadas proporciones de polvo mineral y de ligante, de manera que si hay agregado grueso, se haya disperso en la masilla formada por aquellos, este tipo de mezcla no trabaja por rozamiento interno y su resistencia se debe a la cohesin que proporciona la viscosidad de la masilla.Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie especfica de la materia mineral. Dada la sensibilidad a los cambios de temperatura que puede tener una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y disminuir su susceptibilidad trmica mediante el empleo de asfaltos duros, cuidando la calidad del polvo mineral y mejorando el ligante con adiciones de fibras. Los asfaltos fundidos, son de este tipo, son mezclas de gran calidad, pero su empleo est justificado nicamente en los tableros de los puentes y en las vas urbanas, incluso en aceras, de los pases con climas fros y hmedos. 9.- Mezclas de alto mdulo:Su proceso de elaboracin es en caliente, citando especficamente las mezclas de alto mdulo para capas de base, se fabrican con asfaltos muy duros. A veces modificados, con contenidos asflticos prximos al 6 % de la masa de los agregados ptreos, la proporcin del polvo mineral tambin es alta, entre el 8% - 10%. Son mezclas con un elevado mdulo de elasticidad, del orden de los 13,000 Mpa. a 20 grados centgrados y una resistencia a la fatiga relativamente elevada. Se utilizan en capas de espesores de entre 8 y 15 cm., tanto para rehabilitaciones como para la construccin de firmes nuevos con trficos pesados de intensidad media o alta. Su principal ventaja frente a las bases de grava cemento es la ausencia de agrietamiento debido a la retraccin o como las mezclas convencionales en gran espesor la ventaja es una mayor capacidad de absorcin de tensiones y en general una mayor resistencia a la fatiga, permitiendo ahorra espesor.

PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLAS DE CONCRETO DE PESO NORMALEl proporcionamiento de mezclas de concreto, ms comnmente llamado diseo de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre s:a) Seleccin de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos).b) Determinacin de sus cantidades relativas proporcionamiento para producir un, tan econmico como sea posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresin y durabilidad apropiada. Estas proporciones dependern de cada ingrediente en particular los cuales asu vez dependern de la aplicacin particular del concreto. Tambin podran ser considerados otros criterios, tales como minimizar la contraccin y el asentamiento o ambientes qumicos especiales.Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con los aspectos tericos del diseo de mezclas, en buena parte permanece como un procedimiento emprico. Y aunque hay muchas propiedades importantes delconcreto, la mayor parte de procedimientos de diseo, estn basados principalmente en lograr una resistencia a compresin para una edad especificada as como una trabajabilidad apropiada. Adems es asumido que si se logran estas dos propiedades las otras propiedades del concreto tambin sern satisfactorias (excepto la resistencia al congelamiento y deshielo otros problemas de durabilidad tales como resistencia al ataque qumico). Sin embargo antes de pasar a ver los mtodos de diseo en uso comn en este momento, ser de mucha utilidad revisar, en ms detalle, las consideraciones bsicas de diseo.2.- CONSIDERACIONES BASICAS2.1.- Economa.El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos concretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muy independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los costos de los materiales son los ms importantes y los que se deben tomar en cuenta para comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento es ms costoso que los agregados, es claro que minimizar el contenido del cemento en el concreto es el factor ms importante para reducir el costo del concreto. En general, esto puede ser echo del siguiente modo:- Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocacin.- Utilizando el mayor tamao mximo del agregado - Utilizando una relacin ptima del agregado grueso al agregado fino.- Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente. Es necesario adems sealar que en adicin al costo, hay otros beneficios relacionados con un bajo contenido de cemento. En general, las contracciones sern reducidas y habr menor calor de hidratacin. Por otra parte un muy bajo contenido de cemento, disminuir la resistencia temprana del concreto y la uniformidad del concreto ser una consideracin crtica.La economa de un diseo de mezcla en particular tambin debera tener en cuenta el grado de control de calidad que se espera en obra. Como discutiremos en captulos posteriores, debido a la variabilidad inherente del concreto, la resistencia promedio del concreto producido debe ser ms alta que la resistencia a compresin mnima especificada. Al menos en pequeas obras, podra ser ms barato sobre disear el concreto que implementar el extenso control de calidad que requerira un concreto con una mejor relacin costo eficiencia.2.2.- Trabajabilidad.Claramente un concreto apropiadamente diseado debe permitir ser colocado y compactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El acabado que permite el concreto debe ser el requerido y la segregacin y sangrado deben ser minimizados. Como regla general el concreto debe ser suministrado con la trabajabilidad mnima que permita una adecuada colocacin. La cantidad de agua requerida por trabajabilidad depender principalmente de las caractersticas de los agregados en lugar de las caractersticas del cemento. Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseo de la mezcla debe consistir en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementar simplemente el agua y los finos (cemento). Debido a esto es esencial una cooperacin entre el diseador y el constructor para asegurar una buena mezcla de concreto. En algunos casos una menos mezcla econmica podra ser la mejor solucin. Y se deben prestar odos sordos al frecuente pedido, en obra, de ms agua.2.3.- Resistencia y durabilidad.En general las especificaciones del concreto requerirn una resistencia mnima a compresin. Estas especificaciones tambin podran imponer limitaciones en la mxima relacin agua/cemento (a/c) y el contenido mnimo de cemento. Es importante asegurar que estos requisitos no sean mutuamente incompatibles. No necesariamente la resistencia a compresin a 28 das ser la ms importante, debido a esto la resistencia a otras edades podra controlar el diseo. Las especificaciones tambin podran requerir que el concreto cumpla ciertos requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo ataque qumico. Estas consideraciones podran establecer limitaciones adicionales en la relacin agua cemento (a/c), el contenido de cemento y en adicin podra requerir el uso de aditivos.Entonces, el proceso de diseo de mezcla, envuelve cumplir con todos los requisitos antes vistos. Asimismo debido a que no todos los requerimientos DISEO DE MEZCLAS DE CONCRETO pueden ser optimizados simultneamente, es necesario compensar unos con otros; (por ejemplo puede ser mejor emplear una dosificacin que para determinada cantidad de cemento no tiene la mayor resistencia a compresin pero que tiene una mayor trabajabilidad). Finalmente debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producir un concreto apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de colocacin, acabado y curado.3.-Informacion Requerida Para El Diseo De Mezclas- Anlisis granulomtrico de los agregados- Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso)- Peso especfico de los agregados (fino y grueso)- Contenido de humedad y porcentaje de absorcin de los agregados (fino y grueso)- Perfil y textura de los agregados- Tipo y marca del cemento- Peso especfico del cemento- Relaciones entre resistencia y la relacin agua/cemento, para combinaciones posibles de cemento y agregados.4.- Pasos Para El Proporcionamiento.Podemos resumir la secuencia del diseo de mezclas de la siguiente manera:1. Estudio cuidadosamente los requisitos indicados en los planos y en las especificaciones tcnicas de obra.2. Seleccionar la resistencia promedio requerida para obtener en obra la resistencia de diseo especificada por el proyectista.3. Seleccionar en funcin a las caractersticas del elemento estructural y del sistema de colocacin del concreto, el tamao mximo nominal del agregado grueso.4. Seleccin del tamao mximo del agregado grueso.5. Estimacin del agua de mezclado y contenido de aire.6. Seleccin de la relacin agua/cemento (a/c).7. Clculo del contenido de cemento.8. Estimacin del contenido de agregado grueso y agregado fino.9. Ajustes por humedad y absorcin.10. Clculo de proporciones en peso.11. Clculo de proporciones en volumen.12. Clculo de cantidades por tanda.