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La acumulación de las deformaciones plásticas permanentes en una capa de concreto asfálticoson causadas primordialmente por desplazamiento con volumen constante (flujo plástico), poruna reducción volumétrica del material que compone la mezcla asfáltica y por las deformacionesdebidas a los esfuerzos cortantes que transmiten las cargas del tránsito.Una solución a este problema se ha dado modificando los asfaltos con polímeros creando lagama de asfaltos AM1, AM2, AM3 entre otros, según Normas IRAM, cuya susceptibilidad térmicase ve modificada en los rangos de servicio del pavimento y también sus propiedades elásticaspara altas cargas del tránsito. En la actualidad se plantea optimizar la estructura granular de losáridos de la mezcla, es decir, obtener un óptimo empaquetamiento y mayor contacto de losmismos variando el PUV de los áridos de la mezcla, solución que no supone variaciones decostos de obra. A su vez a estos áridos se les exigen requerimientos de calidad cada vez másseveros.La metodología de dosificación de áridos de la mezcla, desarrollada por el Dr. Bailey, para resistirlas deformaciones plásticas permanentes es un tema de difusión actual en el mundo, y por endelas experimentaciones en el tema son recientes. La presente Tesis pretende comparar elcomportamiento de una mezcla densa en caliente diseñada por la metodología convencional conotra obtenida con el Método Bailey cumpliendo en ambos casos con las ETGCPA(Especificaciones Técnicas Generales de la Comisión Permanente del Asfalto) para una mezclaCAC-D20.4. Desarrollo experimentalLa mezcla asfáltica diseñada reconstituirá una capa de rodadura de una vía de tránsito pesadocon un TMDA mayor a 2000 vehículos/día, con un 70% de vehículos pesados del tipo densa encaliente y de 5cm espesor, limitando el tamaño máximo del agregado a 20mm, clasificándolacomo una CAC-D20. Los materiales constituyentes serán áridos provenientes de una cantera deTandil designados como agregado grueso 6:20 (de origen granítico), agregado fino 0:6 (arena detrituración) del mismo origen con la incorporación de cal hidráulica (marca comercial Cacique)como filler de aporte y cemento asfáltico CA-30 proveniente de YPF como ligante.Bajo las Especificaciones Técnicas Generales de la Comisión Permanente del Asfalto (ETGCPA)se caracterizan los agregados (apartado 4.1.1) y se diseña la curva granulométricacorrespondiente a la mezcla por el método convencional (apartado 4.1.3) que se designará comoC. En base a la curva granulométrica obtenida se diseñan con la metodología Bailey tres curvasgranulométricas cuya variable es la adopción del ”PUV elegido” del árido grueso, con valores de60%, 55% y 50% del PUV suelto del árido grueso (apartado 4.1.1) designadas como B 60, B 55,B 50 correspondientemente. En este trabajo se propuso realizar una mezcla Bailey basada en lacurva realizada por la dosificación convencional, tratando de copiarla lo mejor posible y asíestablecer un primer parámetro de comparación.Para la aplicación del Método Bailey se obtienen los valores de PUV suelto del árido grueso, PUVcompactado, densidad y granulometrías del árido grueso y fino, se elige un porcentaje de PUVsuelto del árido grueso menor al 90% para mezclas densas y se calcula mediante este valor y ladensidad de dicho agregado el porcentaje de vacíos generados, el método propone que latotalidad de los vacíos deben ser llenados con árido fino, a partir de esos porcentajes iniciales secalcula el Tamiz de Control Primario (TCP) como el Tamaño Máximo Nominal (TMN) multiplicadopor 0.22 considerándolo como división de los agregados en gruesos y finos, con este criterio secorrigen los porcentajes de acuerdo a la cantidad de árido fino dentro del grueso y árido gruesodentro del fino. Luego se deben corregir los porcentajes de pasa tamiz 200 con la incorporacióndel filler de aporte.Una vez obtenidos los porcentajes finales de agregados se calculan los tamices de control quedividen a la mezcla en porciones para su mejor estudio.La clasificación del cemento asfáltico corresponde a la normativa IRAM 6835 cuya tabla resumense encuentra en el apartado 4.1.2.La determinación del porcentaje óptimo de asfalto se realiza por la metodología de diseñoMarshall, normativa VN-E9-86, para la mezcla convencional; designada MC y se mantuvoconstante para las tres mezclas diseñadas por la metodología Bailey (apartado 4.1.4) que sedesignan MB 60, MB 55 y MB 50.En la etapa de valoración de la resistencia a las deformaciones plásticas permanentes se utilizael ensayo de Wheel Tracking Test (WTT) Método UNE 12697-22, Bituminous mixtures -TestMethods for hot mix Asphalt - Part 22 (apartado 4.2), complementando el análisis de las mezclascon ensayos como módulo dinámico y valoración de la adhesividad pasiva (LOTTMANMODIFICADO) AASHTO 283-89 presentados en los apartados 4.3 y 4.4.
La elección de estos tres tipos de ensayos responde a:• Wheel Tracking Test: evidencia el comportamiento de la calzada a elevadas temperaturasbajo solicitaciones dinámicas.• Módulo Dinámico: evidencia la respuesta de la mezcla asfáltica a distintas frecuencias ytemperaturas estableciendo el riesgo de fisuración por rigidez a bajas temperaturas.• Test de Lottman: Evalúa la cohesión interna de la mezcla y la resistencia al desprendimientoárido ligante mediante ensayo estático de tracción indirecta.La tensión puesta de manifiesto entre estos tres ensayos eleva a un diseño equilibrado queelimine los riesgos de:• Ahuellamiento.• Fisuración.• Desintegración.4.1 Dosificación de la mezcla:En esta etapa se caracterizan los materiales componentes; por un lado los áridos que conformanla curva de agregados “C” que servirá de base para el diseño Bailey de tres curvas granulares B60, B 55 y B50 (ver Tabla Nº 3); y por otro lado la clasificación del cemento asfáltico con sustemperaturas de mezclado y compactación (ver Tabla Nº 2). Con estas dos características sedetermina el porcentaje óptimo de asfalto de la mezcla convencional que designamos como MC.4.1.1 Caracterización de los áridos.Los resultados obtenidos al caracterizar los áridos cumplen con las Especificaciones TécnicasGenerales de la Comisión Permanente del Asfalto (ETGCPA) para una CAC-D20 como se puedeobservar en la Tabla Nº 1.Ensayos según ETGCPAPEsss(gr/cm 3 )IRAM 1533PUVSuelto(kg/m 3 )IRAM 1548PUVCompatado(kg/m 3 )IRAM 1548Índices (%)IRAM 1687DesgasteLos ángeles(%)IRAM 1532PlasticidadVN-E2-65VN-E3-65PolvoAdherido (ml)VN-E68-75GranulometríaIRAM 16776:20 2.835 1647 1771LajaAguja20 240.6 2.769 - 1636 - -15 - 1.1PT 40NoplásticoPT200Cal 2.480 - - - - -Tabla Nº 1. Caracterización de los áridos de la mezcla.0-Ver 3.1.24.1.2 Caracterización del ligante.En la Tabla Nº 2 se observa que según la Norma IRAM 6835 el ligante asfáltico clasificó como unCA-30. Además se observan las temperaturas de mezclado y de compactación obtenidas através del perfil de viscosidades y el Índice de Penetración Pfeifer.Clasificación por ViscosidadNorma IRAM 6835Temperaturas de Mezclado y CompactaciónÍndice dePfeiferVISCOSIDAD60 ºC 135 ºC3070(dPa*seg)CA-30Temperatura deMezclado ºCTemperatura deCompactación ºC570(mPa*seg) 163 170 150 156Tabla Nº 2. Caracterización del ligante asfáltico.-0,9
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