Interpretación pruebas asfalto para mezclas asfalticas

Pruebas y reologías de asfaltos

1. Interpretación de pruebas en cemento asfáltico N.CMT.4.05.004/18 Ing. J. Eduardo Angeles Cerezo julio 2022

2. Revisión E.P. Plan de muestreo. Identificación de la muestra. Manejo de la muestra. Informe de resultados. Cemento asfáltico

3. Cemento asfáltico ¿ Antes o después de RTFO?

4. Cemento asfáltico PG 64-22 GRADO DE DESEMPEÑO TEMPERATURA MÁXIMA TEMPERATURA MÍNIMA LA TEMPERATURA SE CONSIDERA A 20 mm DE PROFUNDIDAD DE LA CARPETA ASFÁLTICA

5. Cemento asfáltico ¿QUÉ ASFALTO UTILIZAR? SUMAR LOS 2 VALORES DEL GRADO PG REGLA DEL “92” < A 92 ≥ A 92 ASFALTO SIN MODIFICAR ASFALTO MODIFICADO

6. Cemento asfáltico AASHTO M332

7. Asfalto de alto módulo Cemento asfáltico

8. Asfalto de alto módulo Cemento asfáltico

9. Cemento asfáltico

10. Cemento asfáltico Punto de inflamación, (°C) Es la temperatura mínima en la que el asfalto produce flamas. M.MMP.4.05.007/00 Manejo del material y precauciones al calentarlo, la temperatura de manejo no debe ser mayor o igual a la obtenida del ensayo. 230°C mínimo.

11. Cemento asfáltico Viscosidad rotacional, (Pa.s) Consistencia del material en un rango de 38°C a 260°C. M.MMP.4.05.005/02 Resistencia del material a la deformación, manejo del material a 135°C y precaución al bombear el mismo, ye que una alta viscosidad pone en riesgo las operaciones. 3 Pa.s máximo.

12. Cemento asfáltico Viscosidad rotacional, (Pa.s) De igual forma con esta prueba se determinan los rangos de temperatura del asfalto sin modificar para el mezclado y compactación. Para el asfalto modificado, el proveedor del mismo indicará dichas temperaturas N.CTR.CAR.1.04.006/14 G.7.3. Los rangos de temperaturas son; Mezclado de 0.15 Pa.s a 0.19 Pa.s Compactación de 0.25 Pa.s a 0.31 Pa.s

13. Cemento asfáltico Viscosidad rotacional, (Pa.s)

14. Cemento asfáltico Viscosidad rotacional, (Pa.s) A mayor viscosidad rotacional, mayor es el grado de desempeño a alta temperatura. PG 58 menor a 0.300 Pa.s PG 64 entre 0.300 Pa.s y 0.500 Pa.s PG 70 entre 0.500 Pa.s y 1.200 Pa.s PG 76 entre 1.200 Pa.s y 1.800 Pa.s PG 82 entre 1.800 Pa.s y 2.600 Pa.s PG 88 mayor a 2.600 Pa.s

15. Cemento asfáltico Punto de reblandecimiento, (°C) Consistencia del material mediante anillo-esfera. M.MMP.4.05.009/00 Temperatura a la que se deforma el asfalto bajo la aplicación de carga. Asfaltos sin modificar 48°C mínimo. Asfalto modificado 55°C mínimo.

16. Cemento asfáltico Separación diferencia anillo - esfera, (°C) Separación de polímero en asfaltos modificados. M.MMP.4.05.022/02 Verifica si el polímero está bien incorporado en el asfalto y por lo tanto no se separa bajo la acción del calor (163°C) al no separarse se garantiza la homogeneidad del material. 2°C máximo.

17. Cemento asfáltico Recuperación elástica por torsión, (%) Capacidad de recuperación elástica de los cementos asfálticos modificados. M.MMP.4.05.024/02 Verifica solamente que el material asfáltico esté modificado o tenga la cantidad suficiente de modificador para que cumpla con la especificación. 35% mínimo.

18. Cemento asfáltico Pérdida por calentamiento, (%) Envejecimiento del material aplicando calor y aire a presión (RTFO). ASTM D2872 Mediante el efecto del calor (163 °C) y el aire (4000 mL /min) se determina la pérdida en masa experimentada en una película de asfalto, cuando el asfalto sobrepasa la especificación, es susceptible al envejecimiento prematuro y por lo tanto a perder propiedades de manera temprana. 1% máximo.

19. Cemento asfáltico Pérdida por calentamiento, (%) El RTFO simula el tipo de envejecimiento del asfalto durante el proceso de producción, tendido y compactación de la mezcla asfáltica

20. Cemento asfáltico Recuperación elástica por ductilómetro, (%) Recuperación del asfalto modificado después de RTFO utilizando un ductilómetro. ASTM D6084 Se evalúa l a recuperación elástica del material, medida a través de la deformación recuperable, se confirma que el asfalto es modificado y por lo tanto tiene propiedades elastoméricas . 75% mínimo.

21. Cemento asfáltico Módulo reológico de corte dinámico, (G*/ sen δ ) Se determina el módulo reológico de corte dinámico y el ángulo fase. M.MMP.4.05.025/02 Se evalúan las propiedades viscoelásticas lineales del cemento asfáltico, sometiéndolo a esfuerzos repetidos de torsión. (G*/ sen δ ) Evalúa el desempeño del asfalto ante la deformación permanente (formación de roderas). Mediante esta prueba se determina el grado de desempeño (PG) del material a alta temperatura (64°, 70°, 76° y 82°).

22. Cemento asfáltico Módulo reológico de corte dinámico, (G*/ sen δ ) Asfalto antes de RTFO G*/ sen δ 1 kPa mínimo . Asfalto después de RTFO G*/ sen δ 2.2 kPa mínimo. Mientras menor sea el ángulo fase ( δ ) la capacidad del material de recuperar deformaciones será mayor. Se recomienda δ ≤ 75°

23. Cemento asfáltico Módulo reológico de corte dinámico, (G*/ sen δ ) G* y δ son función de la temperatura y el tiempo de carga por lo que se miden a la temperatura máxima de diseño y a una frecuencia de 10 rad/s que equivale al efecto producido sobre el pavimento de un vehículo a la velocidad de 80 km/h.

24. Cemento asfáltico Esfuerzo deformación – Recuperación múltiple, (MSCR) Se determina la respuesta elástica y la fluencia relativa del material después de RTFO de acuerdo a su grado de desempeño (PG). M.MMP.4.05.055/17 Se evalúan pasos repetidos de deformación y recuperación en los que es posible evaluar la deformación acumulada debido a la aplicación de cargas repetidas. Con esta prueba se determina la clasificación por tráfico de acuerdo al grado de desempeño (PG) del asfalto.

25. Cemento asfáltico Esfuerzo deformación – Recuperación múltiple, (MSCR) Por cada clasificación por tráfico se deben de cumplir los parámetros indicados en la normativa N.CMT.4.05.004/18.

26. Cemento asfáltico Esfuerzo deformación – Recuperación múltiple, (MSCR) La respuesta elástica y la fluencia relativa se determinan después de haber aplicado 20 ciclos, los primeros 10 ciclos con un esfuerzo de 0.1 kPa y los restantes con un esfuerzo de 3.2 kPa. Cuanto menor es la diferencia entre la recuperación elástica del segmento a 0.1 kPa y el de 3.2 kPa más estable y resistente es la red polimérica del modificador; lo que indica que su estructura es resistente y no se ve afectada por el aumento del esfuerzo y las deformaciones repetidas.

27. Cemento asfáltico Esfuerzo deformación – Recuperación múltiple, (MSCR)

28. Cemento asfáltico

29. Cemento asfáltico

30. Cemento asfáltico Envejecimiento acelerado del asfalto (PAV). Envejecimiento acelerado mediante aire presurizado y elevada temperatura. ASTM D6521 Simula el tipo de envejecimiento del asfalto durante el servicio de los pavimentos, se utiliza para estimar las propiedades físicas del material después de varios años de servicio del pavimento.

31. Cemento asfáltico Rigidización , (G* sen δ ) Se determina la reología del asfalto después de PAV a temperatura intermedia considerando el grado PG a alta y baja temperatura. M.MMP.4.05.025/02 Se evalúan las propiedades viscoelásticas lineales del cemento asfáltico, sometiéndolo a esfuerzos repetidos de torsión. Indica si el material es susceptible de presentar grietas a temperatura intermedia. 5 000 kPa máximo. Temp . Intermedia °C = (( Temp . Alta – Temp . Baja)/2) + 4.

32. Cemento asfáltico Rigidez de flexión (BBR) Se determina la rigidez del asfalto y el valor m después de PAV a baja temperatura (-16°C o -22°C). ASTM D6648 La rigidez de flexión describe la respuesta de deformación a baja temperatura, las grietas térmicas en el pavimento están relacionadas con la rigidez y el valor m del cemento asfáltico. Rigidez de flexión 300 Mpa máximo, Valor m 0.300 mínimo.

33. Cemento asfáltico Rigidez de flexión (BBR)

34. Cemento asfáltico Rigidez de flexión (BBR)

35. Cemento asfáltico Rigidez de flexión (BBR)

36. GRACIAS