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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El asfalto, en sus orígenes fue conocido como bitumen y se empleaba para impermeabilizar superficies. Este resulta de la unión de varios componentes, principalmente de bitumen, presente en el petróleo crudo y también podemos encontrarlo en depósitos naturales. Sin duda, se ha convertido en una de las mezclas más importantes en la construcción civil.

Características del Asfalto

Es un semi solido que se destaca por su aspecto viscoso, pegajoso y color negro intenso y al calentarse se torna líquido. Su composición química varía de acuerdo a donde haya sido extraído el petróleo crudo. Generalmente está compuesto por carbono, oxigeno, nitrógeno, hidrogeno, azufre y en algunos casos se pueden encontrar hierro, níquel y vanadio. Todos estos elementos le proporcionan consistencia, aglutinación y ductilidad.

Tipos

Se pueden distinguir 2 asfaltos, el natural y el derivado de petróleo.

Asfalto natural: Se consigue directamente en la naturaleza, en algunas cuencas petroleras y brota hacia la superficie a través de fisuras en la tierra. Es bastante conocido el lago de la brea en la isla Trinidad.

Su explotación es sencilla, obteniéndose un producto de excelente calidad, pero no suele realizarse comúnmente, ya que es más económico obtenerlo como derivado del petróleo.

Asfalto derivado del petróleo: Se caracteriza por su durabilidad y puede ser refinado hasta obtener una condición uniforme.

Para la obtención de este asfalto deben separarse las distintas fracciones del petróleo crudo, mediante el proceso de refinación, en una refinería petrolera.

Dentro del asfalto derivado del petróleo hay otras clasificaciones como asfalto fillerizado y asfalto líquido. El fillerizado posee resistencia a altas temperaturas y es fabricado a base de cemento. El líquido es una mezcla de resinas asfálticas y solventes, blando, de fácil adaptabilidad, y se emplea para tratamientos superficiales de las capas asfálticas.

Usos

Además, el asfalto es utilizado en la industria impermeabilizante y de pinturas asfálticas, revestimiento de diques y canales y materia prima para las emulsiones asfálticas. El cemento asfáltico a temperatura ambiente, es semisólido y altamente viscoso, por lo que se requiere licuarlo temporalmente por calentamiento. Con el fin de que pueda ser manejado durante las operaciones de construcción, tales como bombeo por tubería, transporte de cisternas, mezcla con agregado, etc.

El asfalto es utilizado para pavimentar carreteras y autopistas, en la industria impermeabilizante y pinturas asfálticas, revestimiento de diques y canales. En esta oportunidad queremos enfatizar en el uso del asfalto para pavimentar carreteras.

Para pavimentar una carretera o autopista se requiere de un material capaz de resistir altos esfuerzos y fluir bajo la acción de cargas permanentes. Estas son propiedades atribuibles al asfalto, de allí que sea el material ampliamente usado en estas obras de ingeniería.

El asfalto impermeabiliza la estructura del pavimento, es decir, es poco sensible a la humedad y no permite que penetre el agua de la lluvia. Además, es resistente a la acción mecánica de disgregación que produce el paso de vehículos. Este debe mezclarse con arena o gravilla para pavimentar vialidades.

Definitivamente el asfalto es la mezcla ideal para pavimentar carreteras y autopistas, esperamos haber aclarado tus dudas con respecto a este tema. Y la próxima vez que viajes por tierra agradece a la naturaleza y a la tecnología por este maravilloso material.

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La imprimación asfáltica es un proceso en donde se aplica un material asfaltico diluido en forma plana a una superficie hecha de un material granular no tratado, por ejemplo la grava de rio o la sub base, o en una superficie de base granular no tratada, como la piedra, la escoria, la roca, entre otras. En otras palabras, es aplicar al sustrato una película asfáltica. Tras limpiar la superficie, para que no queden partículas de polvo o arena, se realiza la imprimación asfáltica al pintar la superficie con asfalto líquido, por lo que la cubierta acabará de color negro.

Con la imprimación asfáltica se sellan poros, grietas pequeñas y fisuras, dando ya una impermeabilización. Para colocar la membrana asfáltica se requiere calentar con soplete y quemar el polietileno de la membrana en la zona inferior.

Cuando se quema el polietileno, el asfalto de la membrana caliente queda y presiona continúan y así se pega ambos asfaltos, el de la membrana con el de la imprimación asfáltica. Así se adhiere la membrana de forma total  al sustrato.

Básicamente es una doble impermeabilización. Una es la que se efectuó primero con la imprimación asfáltica y la otra es la membrana asfáltica colocada sobre esta imprimación, logrando así una impermeabilización perfecta.

Para la imprimación asfáltica se suele usar dos tipos de asfaltos. Uno es la emulsión asfáltica de base acuosa, también conocido como hidroasfalto, que es de aplicación en frío. El otro tipo es la pintura asfáltica base solvente, la cual es de secado rápido y también de aplicación en frío. Dichos productos ya vienen listos para usar y son los más utilizados.

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Componentes de las plantas de asfalto

Las plantas de asfalto están compuestas por diferentes sistemas, entre ellos están: el de alimentación de agregados, el de sequedad, el de quemadura, el elevador de agregados calientes, la criba vibratoria, el almacén de agregados, el de medición y de mezcla, el de suministro de betún, el de filtro de polvo, el almacén de productos terminados y el de control.

Clasificación de productos de las plantas de asfalto

Según la capacidad productiva de las plantas de asfalto pueden clasificarse en: modelo pequeño, mediano y grande. El modelo pequeño produce menos de 40 toneladas por hora. El modelo mediano produce de 40-400 toneladas por hora y el modelo grande más de 400 toneladas por hora.

La clasificación por modo de transporte queda así: modelo móvil, semi-estacionario y estacionario. El modelo móvil, cuyos equipos tienen chasis de transporte por lo que se puede cambiar de lugar; el modelo semi-estacionario, el cual se adapta a donde se esté construyendo la carretera; y el modelo estacionario que es adaptable a grandes obras y a la construcción de las carreteras de la ciudad.

Las plantas de asfalto también pueden clasificarse por el proceso de tecnología, es decir, forma de mezcla. De esta manera serían continuas o discontinuas. Las continuas son aquellas en que el proceso de secado y mezcla ocurre al mismo tiempo en el secador. Las discontinuas, el proceso de secado y mezcla de los agregados es con periodo, o sea, cada vez que se mezcla. Tiene un intervalo de 45-60 segundos, por  lo que la productividad es limitada según el tipo de equipos.

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Un pavimento es una estructura formada por capas destinadas a soportar y transmitir las cargas producidas por el tráfico vehicular. Podemos indicar que la clasificación de los pavimentos se divide en dos categorías principales:

– PAVIMENTO RÍGIDO: Construidos de concreto con cemento Portland, para que funcione como viga sobre el material soporte.

– PAVIMENTO FLEXIBLE: Construido con materiales bituminosos para que permanezcan en contacto con el material subyacente aun existiendo pequeñas irregularidades.

Los pavimentos FLEXIBLES se dividen a su vez en:

1. Tipo alto, capaces de soportar la carga de transito esperada sin deterioro visible a desgaste sin susceptibilidades al tiempo.
2. Tipo intermedio son capas de rodamiento que van desde superficies tratadas hasta calidades algo inferiores a las altas.
3. Tipo bajo, aplicado a caminos de bajo costo, con superficies de rodamiento desde las no tratadas hasta las tratadas.

Componentes estructurales de un Pavimento Flexible

SUBRASANTE, puede ser la capa de Terreno natural que sirve de cimiento de la estructura del pavimento, también puede tratarse de una capa adicional que de mayor estabilidad al terreno natural a la cual denominamos Subrasante mejorada.

SUB BASE, construida con materiales clasificados en base a su granulometría, características plásticas y resistencia, mejorándolas en caso de ser necesario mediante estabilizaciones mecánicas (compactación).

BASE, material clasificado como roca triturada, escoria triturada o no. Pueden ser mejorados mediante estabilizaciones mecánicas (compactación) y químicas.

CAPA SUPERFICIAL o capa de rodadura, es la capa superior del pavimento, consistente en una mezcla de agregados minerales y materiales asfálticos, siendo capaz de transmitir – resistir altas presiones de neumáticos y el desgaste debido al tráfico. A su vez junto con la imprimación tiene como objetivo proteger a la capa base y a las demás capas que conforman la estructura del pavimento.

Componentes de la estructura de Pavimento Flexible – Autor Claudia.monteverdez

Principios generales para el diseño de pavimento flexible

Se debe considerar a la estructura del pavimento como:

– Sistema elástico de varias capas (cada capa con propiedades físicas, incluyendo el módulo de elasticidad, resilencia y relación de Poisson).

– La capa Subrasante es infinita en los planos verticales y horizontales.

– El diseño del pavimento se basa en criterios que limitan las deformaciones tanto horizontales como verticales que causan excesivo agrietamiento y deformaciones permanentes, aplicadas a través de la repetición de cargas.

La carga causa la distribución de esfuerzos siguiente:

– Los esfuerzos verticales máximos son de compresión y ocurren directamente abajo la carga de la rueda.

– Los esfuerzos horizontales máximos se presentan abajo la rueda y pueden ser de tensión o compresión.

– La distribución de la temperatura tiene influencia sobre los esfuerzos.

Método de diseño de pavimento flexible del instituto del asfalto (asphalt institute)

Las consideraciones de este método para el diseño de pavimento flexible son las siguientes:

– El pavimento se representa como un sistema elástico de varias capas

– Se supone que la carga W se va a aplicar a través del neumático en forma de presión vertical uniforme Po que se reparte en las capas hasta llegar a la Subrasante como P1

– Análisis en base a los esfuerzos y deformaciones debido a la deflexión causada por la carga de la rueda.

Análisis en base a los esfuerzos debido a la deflexión causada por la carga de la rueda

Deformaciones debido a la deflexión causada por la carga de la rueda

Procedimiento de diseño

El principio se basa en determinar el espesor mínimo de la capa de asfalto que soporte la deformación vertical por compresión de la superficie de la Subrasante y la deformación horizontal por tensión en el fondo de la capa de asfalto.

El procedimiento consiste en:

PASO 1: Seleccionar o determinar los datos.

PASO 2: Seleccionar los materiales de la superficie y de la base.

PASO 3: Determinar el espesor mínimo requerido para los datos que se tienen.

PASO 4: Evaluar la factibilidad de construcción por etapas y preparar el plan de construcción escalonada si es necesario.

PASO 5: Efectuar análisis económico de diseños alternativos y seleccionar el óptimo.

** Como herramienta adicional compartimos esta Planilla Excel para Diseño de pavimento flexible AASHTO 1993

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En los proyectos viales donde se utilice pavimentos flexibles como capa de rodadura, intervienen actividades relacionadas con los concretos asfálticos, tratamientos superficiales simples, tratamientos superficiales dobles, imprimaciones, riegos de liga, etc; por lo que es necesario un adecuado control del consumo de cemento asfáltico.

Para la medición de las actividades (Cómputos métricos) mencionadas anteriormente, se considera básicamente las áreas cubiertas, esta información es obtenida de los planos en formato digital, pero debemos tener las principales consideraciones:

– Considerar Sobreanchos: Es un error clásico no tomar en cuenta los sobreanchos de las curvas al realizar el computo de las áreas, por más obvio que parezca muchas personas no consideran estos sobreanchos y mantienen un solo ancho de calzada constante para todo el trazo, es un error común fácilmente subsanable.

– Áreas de Parqueo: De igual manera cuando estas no están definidas correctamente existe la posibilidad de omitirlas en el cómputo, o no considerar su área real.

Consumo de Cemento Asfáltico (C.A.)

Habiéndose recordado parte del proceso de medición, ahora tenemos que hablarles de la cantidad de cemento asfáltico presente en las actividades mencionadas (concretos asfálticos, tratamientos superficiales simples, tratamientos superficiales dobles, imprimaciones, riegos de liga, etc.). La cantidad de cemento asfáltico dependerá de la necesidad para lo cual se hará un diseño y las respectivas pruebas, el objetivo de esta publicación es hacer notar únicamente la importancia de controlar el consumo de cemento asfáltico en la obra.

Muchas veces la entidad contratante proporciona el cemento asfáltico a la empresa encargada de la ejecución o también la empresa puede adquirirla por cuenta propia, en ambos casos es necesario realizar un control adecuado del consumo de cemento asfáltico utilizado en las diferentes actividades anteriormente mencionadas, específicamente se deben controlar las cantidades de ingreso o egreso, ya sean en tambores de asfalto o cisternas (Peso o volumen según el caso). A continuación les nombramos algunos de los inconvenientes que se pueden presentar en la obra y que afectan al control del consumo de cemento asfáltico son los siguientes:

– Fallas en el equipo (Imprimador, planta de asfalto)

– Errores en la ejecución de las actividades

– Tramos de prueba no realizados en el área de proyecto

– Imprevistos climatológicos (Precipitaciones)

– Daños efectuados por terceras personas (Ej: Una persona que invade una plataforma recién imprimada sin respetar la señalización)

– Tambores de asfalto rechazados por daños en el manipuleo o almacenamiento

¿Cómo es que estos inconvenientes afectan al control de consumo de cemento asfáltico?

Para responder esta pregunta utilizamos este ejemplo:

Se está asfaltando una vía de 100 m de longitud (Recta) y 9 m de ancho de calzada, el cómputo considerado para el cobro es de 900 m2… Si consideramos que cualquiera de los inconvenientes mencionados afecta la normal ejecución de la actividad, se deberá realizar diferentes tipos de correcciones según el caso, aumentando de esta manera el consumo de cemento asfáltico pero manteniéndose los 900 m2 originales para el cobro, he ahí la importancia de controlar el consumo de cemento asfáltico… El no controlar estos incrementos en el consumo de cemento asfáltico nos puede ocasionar distintos problemas ya sea que el asfalto recibido pertenece a una entidad pública, o al momento de presentar los respaldos que justifiquen el uso de los tambores/cisternas de cemento asfaltico adquiridos por una empresa (Auditorias).

Una considerable cantidad de ingenieros civiles, no dan importancia al consumo y uso del cemento asfáltico en un proyecto vial, no tanto en empresas privadas y proyectos donde hay una supervisión y fiscalización (Encargados de exigir este control de consumo y uso)… Sino instituciones públicas (No todas) que también utilizan grandes cantidades de cemento asfáltico, cuyo control se resume en los m2 ejecutados, un inadecuado control del cemento asfáltico adquirido puede derivar en posibles sanciones por un incorrecto uso de los bienes del estado o de una empresa privada, según el caso.

Fuentes de Información:

– IngeCivil – Elaboración Propia

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