Descargar versión PDF - Asociación Argentina de Carreteras
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Un bajo contenido <strong>de</strong> asfalto genera mezclas con alta estabilidad por fricción,limitada cohesión y menor capacidad <strong>de</strong> recuperación visco-elástica frentea cargas cíclicas. Esto conduce a mezclas con mayor susceptibilidad ala fatiga, facilitándose el potencial ingreso <strong>de</strong> agua, como así también laoxidación <strong>de</strong>l asfalto con la consecuente rigidización <strong>de</strong>l mismo.El exceso <strong>de</strong> asfalto produce una elevada lubricación entre partículas quepromueve la incapacidad para resistir esfuerzos <strong>de</strong>formantes a los que seve sometido el pavimento por acción <strong>de</strong>l tránsito (el pesado en particular).La consecuencia directa que se produce por el efecto <strong>de</strong> “amasado” esreducción <strong>de</strong> vacíos, exudación <strong>de</strong>l asfalto y posibles <strong>de</strong>formacionespermanentes.Respecto a los métodos tradicionales que aplican extracción por solventes,el método <strong>de</strong> Ignición presenta entre otras las siguientes ventajas:• Menor tiempo para obtener resultados, en particular el contenido <strong>de</strong>ligante. Esto permite corregir eventuales <strong>de</strong>sviaciones en los materialesincorporados a la mezcla durante la producción, contribuyendo con unamayor calidad <strong>de</strong> la mezcla suministrada y minimizando posibles sanciones.• No utiliza solventes nocivos para la salud y el medio ambiente.• No se requieren insumos ni tratamiento posterior <strong>de</strong> los mismos.La principal <strong>de</strong>sventaja es el costo inicial, pero si esto se compara conel costo <strong>de</strong> la mezcla rechazada o pasible <strong>de</strong> multas <strong>de</strong>bido a tardíascorrecciones <strong>de</strong> planta, en muy poco tiempo se recupera la in<strong>versión</strong>.A pesar que en <strong>Argentina</strong> la experiencia con estos equipos es relativamentebaja, y dado las gran<strong>de</strong>s ventajas que ofrece su utilización para la mejoracontinua en los procesos <strong>de</strong> control, ya sea por parte <strong>de</strong> la administracióncomo por las mismas empresas elaboradoras <strong>de</strong> mezcla asfáltica, es quese ha pensado en la necesidad <strong>de</strong> realizar este trabajo comunicando lasexperiencias llevadas a cabo en los últimos años por este laboratorio.III. ANTECEDENTESEl contenido <strong>de</strong> asfalto obtenido con el Horno <strong>de</strong> Ignición pue<strong>de</strong> diferirrespecto <strong>de</strong>l real, siendo necesaria la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> una constante <strong>de</strong>corrección que respon<strong>de</strong> a la siguiente ecuación:C A= %A H- %A REAL(Ecuación 1)Don<strong>de</strong>C A: constante <strong>de</strong> corrección <strong>de</strong> porcentaje <strong>de</strong> asfalto%A H: promedio <strong>de</strong> contenidos <strong>de</strong> asfalto <strong>de</strong>terminados por Ignición%A REAL: contenido <strong>de</strong> ligante <strong>de</strong> diseñoEn general, el árido que ha sido sometido a ignición presenta alteracionesrespecto a la granulometría, observándose <strong>de</strong>sprendimientos al efectuarseel tamizado. El trabajo <strong>de</strong> Prowell y Carter concluye que las alteracionestambién se observan en otros parámetros (2). Asimismo, algunos agregadospue<strong>de</strong>n tener componentes minerales que se volatilizan durante la ignición,generándose una modificación eventual <strong>de</strong> la curva granulométricaresultante, siendo en <strong>de</strong>finitiva necesario verificar si dicho grado <strong>de</strong>alteración inci<strong>de</strong> en los resultados finales (3) (4).En cuanto a los tiempos <strong>de</strong> ignición, algunas normas establecen un tiempo<strong>de</strong>terminado, otras <strong>de</strong>tienen el ensayo cuando luego <strong>de</strong> varios intervalos <strong>de</strong>tiempo la diferencia en pesadas sucesivas es menor a un valor <strong>de</strong>terminado.Taha (5) estableció el tiempo y la temperatura óptimos para la ignición en 535ºCy 30 minutos. El trabajo <strong>de</strong> Li, Yu (6) indica que asfaltos con penetraciones<strong>de</strong> 30 a 90 (AC40 a AC10) en distintas proporciones en las mezclas soncompletamente quemados a una temperatura <strong>de</strong> 485ºC o superiores.Numerosas normas extranjeras han especificado procedimientos para<strong>de</strong>terminar el contenido <strong>de</strong> asfalto a través <strong>de</strong>l Horno <strong>de</strong> Ignición y susconstantes <strong>de</strong> corrección.. 76Todas toman como base la fórmula <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> la mezcla analizada(granulometría y contenido óptimo <strong>de</strong> asfalto). Difieren en la cantidad <strong>de</strong>muestras a ensayar y en los porcentajes <strong>de</strong> asfaltos utilizados.A continuaciónse mencionan los puntos más <strong>de</strong>stacados <strong>de</strong> 4 normas extranjeras. Ellas seeligieron por representar las variantes más comunes <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>constantes <strong>de</strong> corrección <strong>de</strong> contenido <strong>de</strong> asfalto.En general coinci<strong>de</strong>n en latemperatura mínima que <strong>de</strong>be alcanzar el horno durante la ignición (538 ºC) yen el tamaño <strong>de</strong> muestra a utilizar (con excepción <strong>de</strong> la ASTM en los tamañosmáximos nominales más bajos <strong>de</strong> agregado), Tabla Nº 1. Todas <strong>de</strong>terminan elcontenido <strong>de</strong> ligante a través <strong>de</strong> pesadas en balanza externa, algunas indicanefectuar las mismas en frío y otros en caliente (<strong>de</strong> 140 a 150 ºC).Tabla Nº 1La norma ASTM D 6307 (7) establece que para <strong>de</strong>terminar la constante <strong>de</strong>corrección <strong>de</strong>ben elaborarse 3 mezclas con el contenido <strong>de</strong> ligante óptimo,y la constante se <strong>de</strong>termina como la diferencia entre el promedio <strong>de</strong> los tresporcentajes <strong>de</strong> asfalto obtenidos por horno y el <strong>de</strong> diseño. No establece untiempo <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l horno, pero consi<strong>de</strong>ra la ignición terminadacuando por tres intervalos consecutivos <strong>de</strong> 1 minuto la diferencia entrepesadas no exce<strong>de</strong> el 0,01% <strong>de</strong> la masa inicial <strong>de</strong> la muestra.Las normas Ariz 427 (8) y CT 382 (9) establecen procedimientos similaresvariando entre ellas en solo dos criterios. Ambas plantean elaborar 4mezclas con el contenido <strong>de</strong> ligante óptimo, ensayan 2 y si la diferenciaen el contenido <strong>de</strong> asfalto difiere en más <strong>de</strong> 0,07 % (Arizona) ó 0,15 %(California) ensayan las otras dos; luego eliminan los 2 valores extremosy promedian los 2 más cercanos. La constante se <strong>de</strong>termina como elpromedio indicado y el valor <strong>de</strong> diseño. Si la constante es mayor que 1,0%(Arizona) ó 0,5 % (California), se efectúa la ignición a 482 ºC (900 ºF) conotras dos muestras y se <strong>de</strong>termina una nueva constante; si sigue siendomayor que los valores indicados, se efectúa la ignición a 427 ºC (800 ºF) y siaún sigue siendo mayor, se toma este último valor como el <strong>de</strong> la constante.La norma <strong>de</strong> California establece un tiempo <strong>de</strong> ignición <strong>de</strong> 40 minutos yla <strong>de</strong> Arizona toma el mismo criterio que la ASTM para concluir la igniciónLa norma Tex 236-F (10) obtiene la constante <strong>de</strong> corrección a través <strong>de</strong>lpromedio <strong>de</strong> las diferencias alcanzadas entre seis mezclas y los valores <strong>de</strong>diseño: 2 elaboradas con el porcentaje óptimo <strong>de</strong> asfalto y dos pares con±0,5 % <strong>de</strong>l porcentaje óptimo.IV. DESARROLLO DEL TRABAJOIV. 1. Consi<strong>de</strong>raciones inicialesEl <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> este trabajo cuenta con dos partes bien diferenciadas.La primera consiste en la obtención <strong>de</strong> los contenidos <strong>de</strong> asfalto <strong>de</strong> mezclaselaboradas ad hoc en laboratorio por los métodos <strong>de</strong> Ignición y Abson, y larealización posterior <strong>de</strong> la granulometría. Aunque el objetivo <strong>de</strong> este trabajoes la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las constantes <strong>de</strong> corrección a aplicar en contenidos<strong>de</strong> asfalto y granulometrías <strong>de</strong> mezclas ensayadas en horno, para el análisis<strong>de</strong> mezclas elaboradas en laboratorio se efectuó la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>contenido <strong>de</strong> ligante por el método Abson para constatar que en la fórmulaadoptada se incorporó el porcentaje <strong>de</strong> ligante propuesto <strong>de</strong> manera correcta.Así se buscó eliminar posibles incertidumbres frente algunos resultados que,en primera instancia, podían parecer errores (en especial con los resultadosen los contenidos <strong>de</strong> ligante obtenidos con el horno).<strong>Carreteras</strong> - Marzo 2011