El Manual de Ensayos de Suelos y Materiales para Carreteras – Asfaltos, desarrollado por la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), constituye un documento técnico fundamental para el control de calidad, diseño y evaluación de materiales asfálticos empleados en la infraestructura vial del país, el mismo fue desarrollado en base a normativa internacional por lo que puede ser tomado como referencia para otros proyectos.
Este manual recopila de manera sistemática los procedimientos normalizados de ensayo aplicables a asfaltos, mezclas asfálticas y materiales relacionados, utilizados tanto en laboratorio como en campo, garantizando uniformidad en la ejecución, confiabilidad de resultados y cumplimiento de los estándares técnicos exigidos en proyectos carreteros.
Su aplicación es esencial en las etapas de diseño, construcción, supervisión y mantenimiento de pavimentos, siendo una herramienta de referencia obligatoria para ingenieros civiles, técnicos viales, laboratorios de control de calidad, consultores y estudiantes de ingeniería civil y carreras afines.
Volumen 4A: Contenido del Manual de Ensayos relacionados con Cemento Asfáltico (Asfalto)
Este manual técnico está dividido en 9 grupos, en cada uno se desarrollan ensayos específicos, mismos que detallamos a continuación:
1. Ensayos relacionados a los cementos asfálticos no modificados
Los cementos asfálticos no modificados son materiales ligantes de origen bituminoso ampliamente utilizados en la construcción de pavimentos flexibles, debido a su adecuada capacidad de adhesión, comportamiento viscoelástico y compatibilidad con agregados pétreos. Su desempeño estructural y funcional depende directamente de sus propiedades físicas, reológicas y térmicas, las cuales deben ser evaluadas mediante ensayos normalizados antes de su empleo en obra.
Los ensayos relacionados a los cementos asfálticos no modificados tienen como objetivo principal verificar la conformidad del material con las especificaciones técnicas vigentes, asegurar la calidad del ligante y prever su comportamiento frente a las condiciones de carga, temperatura y envejecimiento a las que estará sometido durante la vida útil del pavimento.
Estos ensayos permiten caracterizar propiedades fundamentales como la consistencia, penetración, viscosidad, punto de ablandamiento, ductilidad, susceptibilidad térmica y resistencia al envejecimiento, proporcionando parámetros clave para el diseño de mezclas asfálticas, el control de producción y la aceptación del material en proyectos carreteros.
En el marco de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta ejecución e interpretación de estos ensayos garantiza la uniformidad de criterios técnicos, la confiabilidad de los resultados y la adecuada selección de cementos asfálticos no modificados para su uso en obras viales, contribuyendo a la durabilidad, seguridad y desempeño del pavimento. A continuación, detallamos los ensayos que se desarrollan en este grupo:
– Método de muestreo (ASTM D140 AASHTO T40-78)
– Método para determinarla densidad (ASTMD71-94 AASHTO T229-97)
– Método de ensaye de penetración (ASTM D5 AASHTO T49-97)
– Método de ensaye de la mancha (AASHTO T102-83)
– Método para determinar la ductilidad (ASTM D113 AASHTO T51-00)
– Método para determinar los puntos de inflamación y combustión mediante la copa abierta de Cleveland (ASTM D1310-01 AASHTO T79-96)
– Método para determinar la solubilidad en solventes orgánicos (ASTM D2042 AASHTO T44-97)
– Método para determinar la viscosidad cinemática (ASTM D2170 AASHTO T201-01)
– Método para determinar la viscosidad mediante viscosímetros capilares de vacío (ASTM D2171 AASHTO T202-91)
– Método para determinar el punto de ablandamiento con el aparato de anillo y bola (ASTM D36 AASHTO T53-96)
– Método para determinar el punto de fragilidad Fraass (IP 80-53)
– Método para determinar el índice de susceptibilidad térmica mediante el nomograma de Heukelom
– Método superpave de medición de propiedades reológicas mediante el reómetro de corte dinámico (ASTM D7175 AASHTO TP598)
– Método superpave de envejecimiento acelerado de ligantes asfálticos en cámara a presión (PAV) (ASTM D6521 AASHTO PP 195-98)
– Método superpave para medir la viscosidad mediante el viscosímetro rotacional Brookfield (ASTM D4402-06 AASHTO TP 48)
– Método superpave para medir la rigidez en fluencia por flexión a bajas temperaturas mediante reómetro de viga de flexión (ASTM D6648-01 AASHTO TP 198)
– Método superpave para medir la deformación a la rotura en el ensaye de tracción directa (ASTM D6723-02 AASHTO TP 30)
– Método para determinar la adherencia agregado – ligante asfáltico mediante carbonato de sodio (RIEDEL – WEBER)
– Método de ensaye de película delgada (ASTM D1754 AASHTO T179-05)
– Método de ensaye de película delgada rotatoria (ASTM D2872 AASHTO T240-06)
2. Ensayos relacionados a cementos asfálticos modificados
Los cementos asfálticos modificados son ligantes bituminosos cuya composición ha sido mejorada mediante la incorporación de polímeros, aditivos elastoméricos o plastoméricos, con el propósito de optimizar su comportamiento mecánico y reológico frente a las condiciones exigentes de tránsito, temperatura y envejecimiento propias de los pavimentos modernos.
Los ensayos relacionados a cementos asfálticos modificados tienen como finalidad verificar la calidad, homogeneidad y estabilidad del ligante, así como comprobar el cumplimiento de las especificaciones técnicas establecidas por la normativa vigente, asegurando su idoneidad para su uso en pavimentos sometidos a altos niveles de carga y variaciones térmicas significativas.
En el marco de los lineamientos técnicos de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta ejecución e interpretación de estos ensayos resulta fundamental para el diseño de mezclas asfálticas de alto desempeño, el control de producción en planta y la aceptación del material en obra, contribuyendo de manera directa a la vida útil, seguridad y funcionalidad del pavimento. Los ensayos que se desarrollan en el manual son:
– Método de ensaye de recuperación elástica para asfaltos modificados (ASTM D6084-06 AASHTO T301-99)
– Método para determinar el índice de penetración en asfaltos modificados (UNE 104-281)
3. Ensayos relacionados a emulsiones asfálticas
Las emulsiones asfálticas son ligantes bituminosos constituidos por la dispersión de asfalto en agua, estabilizada mediante agentes emulsificantes, lo que permite su aplicación a temperaturas más bajas, mejorando la seguridad operativa, reduciendo el consumo energético y minimizando el impacto ambiental en comparación con los asfaltos convencionales.
Los ensayos relacionados a emulsiones asfálticas tienen como objetivo principal verificar la calidad del material, su conformidad con las especificaciones técnicas vigentes y su aptitud para los distintos usos viales, tales como riegos de imprimación, riegos de liga, tratamientos superficiales y mezclas asfálticas en frío.
En el contexto de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta aplicación e interpretación de estos ensayos garantiza la uniformidad de criterios técnicos, el adecuado control de calidad en laboratorio y campo, y la selección apropiada del tipo de emulsión asfáltica, contribuyendo a la durabilidad, desempeño y seguridad de las obras viales. Entre los ensayos que se encuentran en este apartado, se desarrollan los siguientes:
– Método de residuo por destilación (ASTM D6997 AASHTO T59-97)
– Método de carga de partícula de emulsión asfáltica (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Ensaye de viscosidad (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Demulsibilidad (ASTM D6936 AASHTO T59-97)
– Sedimentación (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Mezcla cemento (ASTM D6935 AASHTO T59-97)
– Ensaye de tamizado (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Ensaye de congelamiento (ASTM D244 AASHTOT59-97)
– Capacidad de cubrimiento y resistencia al agua (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Capacidad de almacenaje de la emulsión asfáltica (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Examen del residuo (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Método para determinar el contenido de agua por destilación (ASTM D244 AASHTO T59-97)
– Método para determinar la viscosidad Saybolt (ASTM D244)
– Método para convertir viscosidad cinemática a Saybolt Universal y a Saybolt Furol (ASTM D244)
– Métodos de ensaye para emulsiones modificadas mediante Placa Vialit (ASTM D244)
4. Ensayos relacionados a asfaltos diluidos
Los asfaltos diluidos son ligantes bituminosos obtenidos mediante la disolución de cemento asfáltico en disolventes volátiles de origen petrolero, con el objetivo de reducir temporalmente su viscosidad y facilitar su aplicación a temperatura ambiente, principalmente en trabajos de imprimación, riegos superficiales y estabilización de capas granulares.
Los ensayos relacionados a asfaltos diluidos tienen como finalidad verificar la calidad y uniformidad del material, asegurar su cumplimiento con las especificaciones técnicas vigentes y confirmar su idoneidad para el uso previsto dentro de las distintas etapas constructivas del pavimento.
En el marco de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta ejecución e interpretación de estos ensayos garantiza un control adecuado del comportamiento del material en campo, reduce riesgos asociados a seguridad y desempeño, y contribuye a la durabilidad y eficiencia de las obras viales. A continuación, citamos los siguientes ensayos que se desarrollan en este apartado:
– Método para determinar el punto de inflamación mediante la copa abierta Tag (AASHTO T79-96)
– Método de ensaye de destilación para asfaltos cortados (ASTM D 402 AASHTO T78-96)
5. Ensayos relacionados con agregados en aplicaciones asfálticas
Los agregados pétreos constituyen el componente de mayor proporción en las mezclas asfálticas y desempeñan un rol determinante en el comportamiento estructural y funcional de los pavimentos flexibles. Sus características físicas, mecánicas y superficiales influyen directamente en la resistencia, durabilidad, estabilidad, trabajabilidad y adherencia de la mezcla asfáltica.
Mediante la ejecución de ensayos normalizados se determinan propiedades fundamentales como la granulometría, forma y textura de partículas, limpieza, resistencia al desgaste y fragmentación, absorción, densidad, durabilidad y afinidad con el asfalto, parámetros que resultan esenciales para el diseño de mezclas asfálticas y el control de calidad durante la producción y colocación en obra.
En el contexto de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la adecuada caracterización de los agregados garantiza una selección apropiada de materiales, mejora el desempeño de las mezclas asfálticas frente a las solicitaciones del tránsito y las condiciones ambientales, y contribuye a la vida útil, seguridad y eficiencia de los pavimentos viales. En este apartado se desarrollan los siguientes ensayos:
– Método para determinar el contenido de vacíos de áridos finos no compactados (AASHTO T304-96)
– Método para determinar la granulometría del filler
– Método para determinar el índice de lajas (AASHTO C 142)
– Método para extraer y preparar muestras (ASTM C75 AASHTO T2-91)
– Método para el cuarteo de muestras (ASTM C702)
– Método para tamizar y determinar la granulometría (ASTM E40 AASHTO T27-99)
– Método para determinar el material fino menor que 0,075 mm (ASTM E117 AASHTO T11-96)
– Método para determinar la cubicidad de las partículas
– Método para determinar el equivalente de arena (ASTM D2419 AASHTO T176-00)
– Método para determinación de huecos (ASTM E29)
– Método para determinar el desgaste mediante la maquina de los ángeles (ASTM E131 AASHTO T96-99)
– Método para determinar el coeficiente volumétrico medio de los pétreos gruesos
– Método para determinar la superficie específica
– Método para determinar sales solubles
– Método para determinar el contenido de partículas desmenuzables
– Método de los sulfatos para determinar la desintegración (ASTM E88 AASHTO T104-99)
– Método para determinar el contenido de cloruros y sulfatos (ASTM D1411)
– Métodos para determinar la densidad aparente (ASTM E30 AASHTO T19M-00)
– Método para determinar la densidad real, la densidad neta y la absorción de agua en áridos gruesos (ASTM E127 AASHTO T85-91)
– Método para determinar la densidad real, la densidad neta y la absorción de agua en áridos finos (ASTM E128 AASHTO T84-00)
– Método para determinar el índice de trituración
– Método para determinar la resistencia a la degradación por abrasión de áridos gruesos y finos utilizando el aparato Micro-Deval (ASTM E289 AASHTO TP58-02)
6. Ensayos relacionados aplicaciones de cemento asfáltico en aplicaciones de mezclas en caliente
Las mezclas asfálticas en caliente constituyen uno de los sistemas más utilizados en la construcción de pavimentos flexibles, debido a su elevada capacidad estructural, durabilidad y buen desempeño frente a cargas repetidas y variaciones térmicas. En este tipo de mezclas, el cemento asfáltico cumple la función de ligante, siendo responsable de la cohesión interna, la adhesión con los agregados y el comportamiento viscoelástico del material.
Mediante la aplicación de ensayos normalizados de laboratorio, se analizan parámetros fundamentales tales como la dosificación óptima de asfalto, estabilidad y flujo, densidad, contenido de vacíos, resistencia a la deformación permanente, susceptibilidad a la humedad y desempeño mecánico de la mezcla, los cuales son determinantes para el diseño, producción y control de calidad durante la ejecución de la obra.
En el marco de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta ejecución e interpretación de estos ensayos garantiza un diseño confiable de mezclas asfálticas en caliente, una adecuada supervisión de los procesos constructivos y un mejor desempeño y vida útil del pavimento. A continuación, detallamos los ensayos que se desarrollan en este apartado:
– Método de muestreo de mezclas (ASTM D979 AASHTO T168-99)
– Método para análisis granulométrico de áridos provenientes de extracción (AASHTO T 30)
– Método Abson para la recuperación de asfalto (ASTM D1856 REV A AASHTO T170-00)
– Método para determinar el contenido de ligante de mezclas asfálticas por centrifugación – ensaye de extracción
– Método para determinar la densidad máxima de mezclas asfálticas sin compactar (ASTM D2041)
– Método para determinar la densidad real de mezclas asfálticas compactadas
– Método para determinar la humedad o volátiles en mezclas asfálticas (ASTM D6307 AASHTO T110-94)
– Método para determinar la resistencia a la deformación plástica de mezclas asfálticas utilizando el aparato Marshall (AASHTO T 245-97)
– Método para determinar el espesor de muestras asfálticas compactadas (ASTM D3549)
– Método para determinar la deformación en mezclas asfálticas utilizando la máquina de ahuellamiento (AASHTO TP63-07)
– Método Schulze-Breuer y Ruck para determinar la compatibilidad filler ligante asfáltico
– Método para determinar in situ la permeabilidad de pavimentos drenantes
– Método de diseño Marshall
– Método de diseño de mezclas asfálticas abiertas (AASHTO R12-85)
– Método para caracterización de las mezclas asfálticas abiertas por medio del ensayo cántabro de pérdida por desgaste
– Método para determinar el efecto del agua sobre la cohesión de mezclas asfálticas de granulometría abierta, mediante el ensayo cántabro de pérdida por desgaste (AASHTO T165-97)
– Método para determinar el contenido de asfalto por ignición (AASHTO T308-97)
– Método de recuperación del ligante de mezclas asfálticas para su caracterización
7. Ensayos relacionados a aplicaciones de emulsiones en mezclas en frío y sellos
Las emulsiones asfálticas desempeñan un papel fundamental en la ejecución de mezclas asfálticas en frío y tratamientos superficiales tipo sellos, debido a su facilidad de manejo, aplicación a temperatura ambiente y adecuada interacción con agregados pétreos bajo diversas condiciones ambientales.
Los ensayos relacionados con aplicaciones de emulsiones asfálticas en mezclas en frío y sellos tienen como objetivo evaluar la calidad del material, su aptitud para el uso previsto y el desempeño esperado en servicio, asegurando el cumplimiento de las especificaciones técnicas vigentes para este tipo de soluciones viales.
En el marco de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta evaluación de estos ensayos contribuye a la optimización de mezclas en frío y sellos, mejora su desempeño frente al tránsito y las condiciones climáticas, y favorece la durabilidad, funcionalidad y seguridad de los pavimentos viales. A continuación, detallamos los ensayos que se desarrollan en el respectivo apartado del manual:
– Método estático para determinar la adherencia árido – ligante asfáltico (ASTM D1664)
– Método para determinar el contenido de ligante mediante el equivalente centrífugo de kerosene (ECK)
– Método Thomas de diseño de mezclas asfálticas en frío
– Método de diseño de mezclas asfálticas en frío con emulsión
– Método de diseño de tratamientos superficiales
– Método de diseño de lechadas asfálticas
– Método para determinar el porcentaje máximo de ligante en lechadas asfálticas usando la rueda de carga
– Método para determinar la consistencia de lechadas asfálticas (ASTM D3910)
– Método de abrasión en medio húmedo para lechadas asfálticas (ASTM D3910)
8. Ensayos para la evaluación de condiciones funcionales (superficiales) de pavimentos asfálticos
La condición funcional o superficial de un pavimento asfáltico está directamente relacionada con su capacidad para ofrecer seguridad, confort y adecuada interacción vehículo–vía durante su vida en servicio. Aun cuando la estructura del pavimento conserve su capacidad portante, el deterioro superficial puede afectar significativamente el nivel de servicio, incrementando riesgos operativos y costos de mantenimiento.
Los ensayos para la evaluación de condiciones funcionales (superficiales) de pavimentos asfálticos tienen como objetivo caracterizar el estado de la superficie de rodadura, identificar manifestaciones de deterioro y cuantificar parámetros asociados a la regularidad, textura, fricción y deterioro visible del pavimento.
En el marco de la normativa de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta ejecución e interpretación de estos ensayos permite establecer diagnósticos confiables, priorizar intervenciones de conservación y rehabilitación, y optimizar la gestión de la red vial, contribuyendo a la seguridad del usuario y a la prolongación de la vida útil de los pavimentos asfálticos. A continuación detallamos los ensayos que se desarrollan en este punto:
– Método para determinar la rugosidad de los pavimentos mediante perfilometría longitudinal
– Método para determinar las irregularidades superficiales de los pavimentos mediante HI-LO
– Método para la determinación de la textura superficial del pavimento mediante perfilometría láser (ASTM 1845)
– Método para determinar el coeficiente de resistencia al deslizamiento en el pavimento con Péndulo Británico (TRRL) (ASTM E 303 AASHTO T278-90)
– Método para determinar la textura superficial del pavimento mediante ensayo del círculo de arena (ASTM E 965)
– Método para la determinación del coeficiente de fricción transversal del pavimento con Scrim (NTL 336)
– Método para determinar el ahuellamiento
9. Ensayos para la evaluación de condiciones estructurales de pavimentos asfálticos
La condición estructural de un pavimento asfáltico está asociada a su capacidad para soportar las cargas del tránsito y distribuir adecuadamente los esfuerzos hacia las capas inferiores, manteniendo un desempeño satisfactorio a lo largo de su vida útil. La pérdida de capacidad estructural se manifiesta a través de deformaciones, fisuración por fatiga y fallas generalizadas, aun cuando la superficie pueda aparentar un estado funcional aceptable.
Mediante la aplicación de ensayos y mediciones normalizadas en campo, se obtienen parámetros fundamentales como la deflexión superficial, módulos de las capas, capacidad estructural remanente y distribución de esfuerzos, los cuales permiten analizar el comportamiento del pavimento bajo cargas reales de servicio.
En el marco de la normativa y lineamientos técnicos de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), la correcta ejecución e interpretación de estos ensayos constituye una herramienta esencial para el diagnóstico estructural, la definición de estrategias de rehabilitación y refuerzo, y la optimización de las decisiones de mantenimiento y conservación de pavimentos asfálticos, contribuyendo a una gestión vial eficiente y sostenible.
– Método de extracción de testigos
– Método nuclear para determinar in situ la densidad de suelos (medición superficial) (AASHTO T238)
– Método nuclear para determinar in situ la humedad de suelos (medición superficial) (ASTM D3017)
– Método para medir deflexiones mediante el deflectómetro de impacto (FWD) (ASTM D4694)
– Método para calcular las propiedades elásticas de los pavimentos a partir de la deflectometría de impacto (FWD)
– Método para determinar si dos muestras de deflexión corresponden a la misma población
– Método nuclear para determinar in situ la densidad de capas asfálticas (ASTM D2950)
– Método nuclear para determinar el contenido de asfalto de una mezcla (ASTM D4125 AASHTO T287-97)
Descarga del Manual de Ensayos de Suelos y Materiales para Carreteras – Asfaltos (ABC Bolivia)
Accede a continuación, de manera rápida y segura al: Manual de Ensayos de Suelos y Materiales para Carreteras – Asfaltos, elaborado por la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC).
Este documento es una herramienta fundamental para ingenieros civiles, técnicos de laboratorio, consultores viales y estudiantes, ofreciendo procedimientos normalizados y lineamientos técnicos para el control de calidad, diseño y evaluación de pavimentos asfálticos en Bolivia.
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