Algunas propuestas para la actualización de la normativa

Algunas propuestas para la actualización de la normativa

ALGUNAS PROPUESTAS PARA LA ACTUALIZACIÓN DE LA NORMATIVA
TÉCNICA APLICABLE A LOS MATERIALES Y CAPAS ASFÁLTICAS DE
RODAMIENTO
Ing. Gabriel Gutiérrez Rocha
Ing. Francisco Ortiz Herrera
Dirección General de Servicios Técnicos
Secretaría de Comunicaciones y Transportes
Resumen
Considerando los volúmenes de tránsito actuales y futuros de la red de carreteras a cargo de
la SCT, la carga por eje autorizada para estos caminos y la necesidad de asegurar buenas
condiciones de servicio de los pavimentos para no incrementar los costos de operación de los
usuarios, así como lograr un mejor aprovechamiento de los recursos económicos para el
mantenimiento de las obras viales, se hace necesario una revisión de la normativa técnica
vigente aplicable a los materiales y capas asfálticas de rodamiento y en consecuencia, proponer
modificaciones que permitan elevar su calidad para obtener mejores comportamientos y una
mayor durabilidad.
En este trabajo se resume el proceso de la revisión efectuada a la normativa en cuestión y se
presenta una serie de propuestas para actualizarla. Así también, se incluyen adiciones para
considerar el uso de técnicas recientes sobre tratamientos superficiales, como es el caso de los
materiales pétreos utilizados para mezclas asfálticas de graduación abierta (open graded).
Finalmente, en la parte de mezclas asfálticas, se propone una modificación para atender el
diseño de las mezclas asfálticas en caliente y por otra parte, se propone incorporar el
procedimiento denominado "Cántabro", para el diseño de las mezclas asfálticas de graduación
abierta.
1.- Introducción
Las normas relativas a la calidad de materiales pétreos y mezclas asfálticas para pavimentos
de obras viales, que se han tomado como base para el desarrollo de la infraestructura del
transporte en México, en un porcentaje muy elevado de las obras realizadas, han sido las
que la Secretaría de Comunicaciones y Transportes tiene vigentes en el Libro 4.01.03.
Con estas normas de calidad se han estado efectuando los trabajos de construcción y
mantenimiento de pavimentos, con distintas estructuraciones de los pavimentos flexibles, y se
ha generado una experiencia nacional sobre sus comportamientos y durabilidades. Estos trabajos
en resumen han consistido en riegos de impregnación y de liga, carpeta de riegos de sello,
carpetas y sobre carpetas de mezcla en frío y en caliente, riegos de mortero asfáltico (slurry seal)
y guarniciones de concreto asfáltico.
La normativa técnica SCT referente a la calidad de pavimentos asfálticos, data en su mayor
parte de 1957, con algunos adiciones y modificaciones efectuadas durante las últimas dos
décadas. La experiencia generada con su aplicación ha sido aprovechada a nivel nacional en
los ámbitos federal, estatal y municipal, en la ejecución de obras viales intraurbanas,
urbanas y rurales y además, ha trascendido las fronteras en apoyo del desarrollo de otros
países de Centro y Sudamérica.
Sin embargo, el propio desarrollo del país demanda cubrir necesidades que anteriormente no se
habían presentado. Tal es el caso del aumento en los volúmenes de tránsito en las redes de
carreteras, observándose que en la actualidad más del 25% de la red carretera nacional tiene un
tránsito promedio diario anual (TDPA) superior a 5,000 vehículos.
Otra modificación reciente significativa, se presentó con la autorización de una mayor carga
por eje para la red federal de carreteras, lo que ha provocado que los pavimentos estén
sometidos a mayores niveles de esfuerzo que en las décadas pasadas.
Por otra parte, también es necesario asegurar que las obras viales, principalmente las
carreteras, proporcionen un buen nivel de servicio a los usuarios procurando que durante su
vida útil no se incrementen significativamente sus costos de operación. De igual manera,
habrá que tomar en cuenta que los limitados recursos que se disponen para el mantenimiento
de las obras, sean óptimamente aprovechados.
Las premisas anteriormente comentadas, justifican que se haya efectuado una revisión de la
Normativa SCT sobre los materiales pétreos y asfálticos, de la que se derivaron
consecuentemente una serie de propuestas para modificar algunos de sus requisitos de
calidad, con la finalidad de que a futuro en las obras viales de nuestro país, se utilicen
materiales de mejor calidad y comportamiento, lo que sin duda contribuirá a cubrir más
adecuadamente las necesidades expuestas.
2.-Materiales pétreos
Propuesta de modificaciones para la calidad de materiales que se utilicen en carpetas
asfálticas
•
Granulometría
El tener dos zonas granulométricas de aceptación de materiales para el uso de mezclas en el
lugar, ha propiciado que en la mayor parte de los casos, se estén utilizando materiales naturales
sin ningún tratamiento adicional y con exceso de finos, lo cual ha provocado que las mezclas
asfálticas de este tipo requieran altos contenidos de asfalto y tengan bajas estabilidades. Para
evitar estas deficiencias, se propone omitir la zona de aceptación granulométrica corres-pendiente
a los materiales finos, dejando sólo una única zona de aceptación, para materiales más gruesos.
Por lo que se refiere a la granulometría de materiales para mezclas en caliente (concreto
asfáltico), se propone hacer un ajuste en la curva granulométrica de aceptación en la parte
correspondiente a las arenas intermedias, para considerar la experiencia obtenida por el programa
SHRP de USA, que permitió definir una zona restringida en la granulometría de materiales,
para evitar tener mezclas inestables.
•
Densidad o Peso Específico
En la norma actual no se restringe el uso de materiales atendiendo a su densidad. Sin embargo,
esta situación ha provocado el uso de materiales ligeros, principalmente en los estados de
Michoacán, Guanajuato, Querétaro, México, Morelos, Puebla y Tlaxcala, ya que han cumplido con
los actuales requisitos de calidad; estos materiales ligeros son muy degradables y requieren
mayores contenidos de asfalto por su alta absorción.
Para evitar su empleo, se propone establecer una densidad mínima de 2.3 gr/cm3, para asegurar que
sólo se empleen materiales más densos y menos degradables.
•
Desgaste Los Ángeles.
Esta prueba ha sido muy útil para juzgar la dureza de los materiales. Para propiciar el uso de
materiales de mayor dureza en las capas asfálticas de rodamiento, que son las que están más
directamente expuestas a la acción de las cargas del tránsito, se propone modificar la pérdida de
desgaste con esta prueba, a 25% máximo.
•
Equivalente de Arena.
Esta prueba ha resultado un medio muy confiable para la detección de finos plásticos indeseables
en los materiales. La experiencia en la interpretación de esta prueba indica que es muy sensible
para los valores inferiores a 50 % ; arriba de este valor, prácticamente se garantiza la inexistencia
de finos indeseables. Por esta razón se propone considerar valores de 50% como mínimo para
estos materiales.
•
Contracción Lineal
Se propone la omisión de este requisito, por considerar que su procedimiento de ensaye no está lo
suficientemente estandarizado y porque su precisión en el tipo de materiales utilizados en las
capas asfálticas, es bastante baja y por tanto poco confiable. Además, se considera innecesario este
parámetro porque se cuenta con una prueba más confiable como es el Equivalente de Arena, para
el mismo objetivo.
•
Afinidad con el asfalto
Se propone omitir los requisitos de afinidad con el asfalto, para los casos de materiales que se
utilicen en sub-base de pavimento rígido, estabilizada con materiales asfálticos y en base de
pavimento flexible no estabilizada o estabilizada con materiales no asfálticos, en virtud de que se
consideran improcedentes.
En el Anexo No. 1 se presenta una comparación entre los requisitos de calidad vigentes y los que
se proponen.
Propuesta de modificaciones para la calidad de materiales que se utilicen en
tratamientos superficiales y guarniciones de concreto asfáltico
•
Granulometría
Se propone la granulometría para un nuevo tipo de material que se emplee para riego de sello,
denominado 3-S. Este nuevo tipo de sello se caracteriza por tener partículas de mayor tamaño que
los tres tipos de sello actualmente incluidos en la norma y ha sido utilizado en algunas obras con
buenos resultados, al obtenerse superficies más friccionantes, si se asegura el anclaje de las
partículas.
Por lo que se refiere a los materiales para mortero asfáltico (slurry seal), se proponen requisitos
granulométricos para definir tres tipos de mortero, atendiendo al tamaño máximo de la partícula,
en lugar de una sola zona de aceptación incluida en la norma vigente. Esto permitiría cubrir
diferentes necesidades de mantenimiento, en relación con el tipo de agrietamiento, de depresiones
y condiciones de textura superficial del pavimento.
•
Contracción Lineal
Se propone la omisión de esta prueba en materiales para guarniciones de concreto asfáltico, por
las razones anteriormente comentadas sobre de esta prueba.
En el Anexo No. 1 se presenta una comparación entre los valores vigentes y los propuestos para estos
materiales, aclarándose que los requisitos no mencionados en las propuestas anteriores, se
consideran válidos.
Propuesta para incluir requisitos de calidad de materiales que se utilicen en carpetas
asfálticas de graduación abierta (open graded)
En el mantenimiento de pavimentos de carreteras principales y autopistas, con altos índices de
tráfico y en las que es necesario proporcionar a los usuarios superficies friccionantes y con rápido
desalojo del agua pluvial para aumentar su seguridad, se ha estado imponiendo una técnica
particular de construcción de carpeta asfáltica "drenante", que requiere el uso de materiales
pétreos de mejor calidad y con una granulometría de partículas, denominada "de graduación
abierta".
El nivel de utilización de esta técnica ha ido aumentando en nuestro país, por las ventajas que
ofrece y porque existe un gran número de carreteras y autopistas con altos volúmenes de tránsito,
ubicadas en zonas de alta precipitación pluvial.
Para atender esta necesidad, en el Anexo No. 2 se proponen los requisitos de calidad para los
materiales pétreos que se empleen con esta técnica, los cuales son producto de la experiencia
obtenida en otros países y también de la-obtenida a nivel nacional.
3.- Emulsiones asfálticas
En el ámbito nacional de la construcción de pavimentos asfálticos, ha tomado mucha relevancia la
utilización de emulsiones asfálticas, en virtud de la desaparición de los rebajados asfálticos que
hasta 1995 producía PEMEX. Aunque su aplicación en México data de cuatro décadas, las
emulsiones asfálticas sólo se habían usado extensivamente en algunas regiones del país; sin
embargo, desde que se eliminó la producción de los rebajados asfálticos, su uso se ha extendido a
nivel nacional y en consecuencia han aparecido un notable número de empresas productoras de
emulsiones, que desafortunadamente la mayoría de ellas no cuenta con la suficiente capacidad
técnica y de instalaciones, para asegurar la calidad requerida por las normas actuales
correspondientes.
Por otra parte, desde que PEMEX suspendió la producción de cemento asfáltico No.6 y lo
substituyó por el cemento denominado AC-20 de mayor dureza, se han presentado muchos
problemas para la aplicación, comportamiento y aceptación de las emulsiones asfálticas, lo que
ha originado desconfianza en la respuesta de las normas vigentes, para atender los trabajos
actuales de construcción y mantenimiento de pavimentos asfálticos.
Por las razones antes expuestas, se estimó conveniente efectuar una serie de revisiones de la
normativa SCT actual, correspondiente a las emulsiones asfálticas, obteniéndose como resultado
final una propuesta para actualizarla.
No obstante este resultado, es necesario aclarar que de la revisión efectuada, también se concluyó
que aunque las normas actuales datan de mucho tiempo, éstas no son obsoletas y por lo tanto
siguen siendo aplicables a los trabajos de pavimentación de nuestro medio, para asegurar el
comportamiento y la durabilidad requeridos.
A continuación se presenta en forma resumida el antecedente de la revisión y los cambios
propuestos, y en los Anexos Nos.3 y 4 se presentan los requisitos y pruebas de calidad de la
propuesta:
Antecedente:
La propuesta para actualizar las normas de calidad de emulsiones asfálticas tiene como origen un
análisis efectuado por la Empresa PACCSA a las normas vigentes para estos productos, en
relación con las normas de diversos países. De este análisis se concluyó que en EE.UU.
prácticamente no ha habido cambios importantes en las normas de calidad de emulsiones, siendo
éstas los que se tomaron como base para las Normas SCT vigentes. De otras normas analizadas,
se consideraron de interés las de Francia y España, por su reconocido desarrollo tecnológico en
estos productos, habiéndose estimado conveniente el adoptar en esta propuesta algunos requisitos
y pruebas que estos países manejan.
Una vez definida una primera versión de la propuesta de actualización, se procedió a solicitar las
opiniones de las Asociaciones relativas al tema, como son la Asociación Mexicana del Asfalto, A.C. y
la Asociación Mexicana de Fabricantes de Emulsiones, habiéndose incorporado algunos ajustes y
requisitos sugeridos con la revisión efectuada por estos gremios, al haberse considerado
convenientes.
Finalmente, se definió una propuesta mejor estructurada que se envió al Instituto Mexicano del
Transporte, para su consideración en el proceso general que ha emprendido para la modernización
de la normativa técnica SCT.
Emulsiones asfálticas catiónicas (Cambios Propuestos)
•
Denominación de los tipos de emulsión. La denominación actual SCT (ej. RR-2K) se propone
cambiar a una denominación que indica el porcentaje de residuo asfáltico de cada tipo (ej. RR60), lo que permitirá uniformizar la denominación utilizada en países europeos y
latinoamericanos.
•
Se propone otro nuevo tipo de emulsión de rompimiento rápido con un residuo de 70%, para
cubrir aplicaciones de riegos de sello con tamaños de partículas más grandes a los
tradicionales.
•
Se introduce un tipo de emulsión para ser utilizado en riegos de impregnación y se proponen
también 2 tipos de emulsión denominadas "sobreestabilizadas" que en nuestro medio son
comúnmente conocidas como "superestables", con objeto de contar con un material que
sustituya al rebajado asfáltico de fraguado lento que ya no se produce en México y de cubrir más
ampliamente las necesidades de estabilización y mezclas, respectivamente.
•
Se proponen ajustes en los valores vigentes de viscosidad Saybolt-Furol, con objeto de
favorecer la elaboración de las emulsiones sin afectar su aplicación. Se consideró conveniente
sólo incluir valores mínimos que son los que a los fabricantes les resulta difícil lograr satisfacer.
•
La prueba de Miscibilidad con cemento Portland, que actualmente se usa para corroborar el
grado de rompimiento de las emulsiones lentas, se propone sustituirla por una prueba de
origen francés denominada "índice de Ruptura", que ofrece la posibilidad de identificar todos
los grados de rompimiento, de una manera rápida y confiable.
•
Para asegurar la uniformidad del tamaño del glóbulo de las emulsiones, se propone adicionar
una prueba complementaria a la que actualmente se efectúa denominada "Retenido en Malla
No. 20", la cual básicamente determina el porcentaje que pasa esta malla y se retiene en la
Malla No. 60, con objeto de no permitir una cantidad de sobretamaños excesiva que haga
inestable a las emulsiones. Con estos requisitos, se pretende lograr emulsiones asfálticas con
tamaños de glóbulo más uniformes.
•
Para asegurar una adherencia del asfalto en los agregados pétreos cuando se trata de mezclas
asfálticas con emulsión, se propone que en las emulsiones de rompimiento medio, lento y
sobrestabilizado, se efectúe la prueba de cubrimiento del agregado en estado seco y húmedo, la
cual es una prueba SCT que sólo se efectúa actualmente a las emulsiones de rompimiento
medio.
•
En el residuo asfáltico de los diferentes tipos de emulsión, se deja abierta la posibilidad de elegir
una mayor dureza del cemento asfáltico a utilizar, cuando en el lugar de aplicación se tenga un
clima extremadamente caluroso (tipo desértico).
Comentarios a las emulsiones asfálticas aniónicas
Aún cuando se considera poco práctico continuar considerando normas de calidad para emulsiones
aniónicas que ya no se producen en nuestro medio por que no resultan adecuadas para los
trabajos de pavimentación, se efectuaron ajustes similares a los de las normas de emulsiones
catiónicas, en cuanto a denominación y viscosidad. Aunque las emulsiones aniónicas fueron las
primeras en utilizarse, en poco tiempo fueron totalmente sustituidas por las emulsiones catiónicas
que logran una mayor afinidad del asfalto en los agregados pétreos, atendiendo a su carga
eléctrica molecular. Adicionalmente resulta más difícil su elaboración y como consecuencia más
costosas, su aplicación está muy limitada a materiales de origen calizo y además presentan una
gran inestabilidad para períodos de almacenamiento prolongados.
4.-Mezclas asfálticas en caliente
Propuesta de una modificación al criterio para efectuar el diseño de muestras asfálticas en
caliente
La utilización de carpetas y sobrecarpetas de concreto asfáltico en las obras viales, ha ido
aumentado notablemente en los últimos años, porque las condiciones de las materias primas,
dosificación, mezclado, tendido y compactación son muy favorables para asegurar una buena
operación y duración de las capas asfálticas realizadas con esta técnica, no obstante el alto costo
que representa su aplicación, en comparación con el costo de las capas hidráulicas estructurales
del pavimento.
Sin embargo, actualmente esta técnica parece ir disminuyendo sus expectativas de
comportamiento y durabilidad, aduciéndose frecuentemente que el "culpable" ha sido el
cemento asfáltico utilizado.
Aunque existen varios factores que pueden motivar problemas en la mezcla asfáltica en
caliente, resulta muy necesario considerar el efecto que está provocando la forma en que
actualmente se diseña y controla en el campo este tipo de mezcla, a través del procedimiento
Marshall, que ha sido el método más utilizado por muchos países, por su versatilidad en su
aplicación.
Con el método Marshall, actualmente incluido en la normativa SCT, se determina el contenido
"óptimo" de asfalto y las características físicas y de comportamiento de la mezcla asfáltica, para
el material pétreo que se vaya a usar en una obra, una vez definida su composición
granulométrica. Con los datos del diseño, se está en condiciones de "controlar" la elaboración
de la mezcla, correlacionar su grado de acomodo y verificar si se están cumpliendo con las
muestras obtenidas en la obra, las características definidas en el diseño.
Sin embargo, es bien sabido que el método Marshall siempre proporciona contenidos óptimos
de asfalto elevados en el diseño efectuado en el laboratorio, y que dependiendo del tipo de
material pétreo y de su contenido de finos, el asfalto excedente llega a oscilar entre 0.5 y 1%,
con relación al que se aplica en el campo, para que no se presenten mezclas inestables o
deformables.
La experiencia del constructor resulta muy significativa para "calibrar" en la obra los resultados
del diseño efectuado en el laboratorio, observándose que si no se atiende esta calibración, las
carpetas de concreto asfáltico "bien diseñadas", en poco tiempo presentan evidencia de
deformación y exudación superficial del asfalto.
En otros países, como es el caso de España, se ha optado por resolver el problema anterior
estipulando un contenido de asfalto máximo por aplicar, restringiendo necesariamente el
contenido de finos en los agregados finos. Considerando lo antes expuesto, se propone la
siguiente modificación al criterio actualmente en uso, para el diseño de las mezclas asfálticas en
caliente:
•
Definir la composición granulométrica del material pétreo que, además de que cumpla con la
norma correspondiente, pueda reproducirse en la práctica, en la planta de dosificación de
materiales.
•
Determinar el contenido de asfalto a utilizar, a través del procedimiento denominado CKE
(Equivalente Centrifugado de Keroseno) que permite obtener cuantitativamente el porcentaje de
asfalto adsorbido y superficial que requiere el material pétreo a emplear.
•
Elaborar probetas con el contenido de asfalto determinado con el método CKE, utilizando el
procedimiento Marshall, para definir las características físicas y de comportamiento de la
mezcla, para fines de control en la obra.
•
Controlar en la obra en forma muy estricta, la dosificación de materiales pétreos y el contenido
de asfalto a emplear.
•
Elaborar probetas Marshall, durante la producción de la mezcla asfáltica en caliente, para
verificar las características y la estabilidad de la mezcla.
•
Extraer corazones de la carpeta asfáltica tendida y compactada, para determinar su peso
volumétrico y su grado de compactación, con relación al peso volumétrico máximo obtenido en
la fase del diseño de la mezcla.
Propuesta para aplicar el procedimiento "Cántabro" en el diseño de mezclas asfálticas de
graduación abierta (Open grade).
Considerando que son muy distintos los objetivos que se persiguen con el uso de las carpetas
asfálticas drenantes o de graduación abierta y que no pueden ser caracterizados a través de
métodos convencionales, como es el caso del procedimiento Marshall, se propone que para
atender el diseño de este tipo de mezclas, se utilice el procedimiento denominado "Cántabro", que
ha sido adoptado por diversos países al demostrarse la idoneidad de su uso especial en las
mezclas de graduación abierta.
En el Anexo núm. 5 se incluye el desarrollo del procedimiento "Cántabro".
5.-Comentario final
Las sugerencias de modificación y adiciones comentadas en este trabajo están basadas en
diversas opiniones y comentarios formulados por ingenieros especialistas que laboran en la
Dirección General de Servicios Técnicos y en algunas Unidades Generales de Servicios Técnicos
de los Centros SCT, aclarándose que se enviará una propuesta formal al Instituto Mexicano del
Transporte para que estas sugerencias sean tomadas en cuenta en el proceso de actualización de
la Normativa Técnica SCT, actualmente en desarrollo.
ANEXO 1
"COMPARACIÓN DE REQUISITOS DE CALIDAD ENTRE LA NORMATIVA SCT
VIGENTE Y LA PROPUESTA".
REQUISITO ACTUAL
REQUISITO
PROPUESTO
Granulometría para mezclas en frío
Anexo 1.a
Anexo 1.a
Granulometría para mezclas en caliente
Anexo 1.b
Anexo 1.b
Densidad o peso específico
--------
2.3 gr/cm3 mínimo
Desgaste los Angeles
30 % máx.
25 % máx.
Forma de la partícula
35 % máx.
No cambió
Afinidad con el asfalto
Anexo 1.c
Anexo 1,c
Equivalente de arena
55 mínimo
50 mínimo
Contracción Lineal
2 y 3 % máx.
(Omitir)
Granulometría
Anexo 1.d
Anexo 1.d
Desgaste los Ángeles
30 % máx.
25 % máx.
Intemperismo acelerado
12 % máx.
No cambió
Forma de la partícula
35 % máx.
No cambió
De afinidad con el asfalto
Anexo 1.c
Anexo 1.c
Granulometría
-----
Anexo 1.e
Granulometría lineal
2 5 máx.
(omitir)
Equivalente de arena
40 % mínimo
No cambió
Desgaste los Ángeles
10% máx.
No cambió
Afinidad con asfalto
Anexo 1.c
Anexo 1.c
CARACTERÍSTICAS
MATERIALES PÉTREOS PARA CARPETAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE Y EN FRÍO
MATERIALES PÉTREOS PARA RIEGOS DE
SELLO
MATERIALES PÉTREOS PARA MORTEROS
ASFÁLTICOS Y GUARNICIONES ASFÁLTICAS
ANEXO NO. 1.c TABLA No. 1 Requisitos de afinidad de los materiales
pétreos con el asfalto
Propuesta
Pérdida
Cubrimiento con
Desprendimiento
Desprendimiento estabilidad
asfalto
por fricción
de película
inmersión
Método Inglés
agua
% (1)
% (3)
% (2)
% (4)
Prueba
Capa de
pavimento
Sub-base de pavimento rígido,
estabilizada con materiales
asfálticos.
Base de pavimento flexible
estabilizada
con
materiales
asfálticos.
Carpetas y bases asfálticas
(mezcla en el lugar y plantas
estacionarias)
Carpetas asfálticas
sistema de riegos.
por
el
Morteros asfálticos.
25 Max.
90 Mín.
25 Max.
25 Max.
25 Max.
90 Mín.
25 Max.
25 Max.
25 Max.
90 Mín.
…
25 Max.
25 Max.
90 Mín.
…
…
25 Max.
…
…
…
…
…
25 Max.
25 Max.
Guarniciones asfálticas.
de
por
en Requisitos de aceptación
Que cumpla cuando menos
con una (1) de las pruebas
marcadas.
Que cumpla cuando menos
con dos (2) de las pruebas
marcadas.
Que cumpla cuando menos
con dos (2) de las pruebas
marcadas.
Que cumpla cuando menos
con dos (2) de las pruebas
marcadas.
Que cumpla con la prueba
marcada.
Que cumpla cuando menos
con una (1) de las pruebas
marcadas.
Actual
TABLA LXXXVIII REQUISITOS DE AFINIDAD DE LOS MATERIALES PÉTREOS.
Prueba
Capa de
pavimento
Desprendimiento por
fricción
% (1)
Sub-base de pavimento
rígido. no estabilizada o
estabilizada con materiales
no asfálticos
Cubrimiento con
Desprendimiento
asfalto
de película
Método Inglés
% (3)
% (2)
Pérdida de
estabilidad por
inmersión en
agua
% (4)
REQUISITOS DE
ACEPTACIÓN
90 Min.
25 Max.
...
Que cumpla cuando menos
con una (1) de las pruebas
marcadas.
25 Max.
Que cumpla cuando menos
con una (1) de las pruebas
marcadas.
Sub-base de pavimento
rígido, estabilizada con
materiales asfálticos.
25 Max.
90 Min.
25 Max.
Base de pavimento flexible
no
estabilizada
o
estabilizada con materiales
no asfálticos.
25 Max.
90 Min.
25 Max.
Base de pavimento flexible
estabilizada con materiales
asfálticos.
25 Max.
90 Min.
25 Max.
25 Max.
Que cumpla cuando menos
con dos (2) de las pruebas
marcadas.
Carpetas y bases asfálticas
(mezcla en el lugar y
plantas estacionarias).
25 Max.
90 Min.
…
25 Max.
Que cumpla cuando menos
con dos (2) de las pruebas
marcadas.
Carpetas asfálticas por el
sistema de riegos.
25 Max.
90 Min.
…
…
Que cumpla con las dos (2)
pruebas marcadas.
Morteros asfálticos
25 Max.
…
…
...
Que cumpla con la prueba
marcada.
…
…
25 Max.
25 Max
Que cumpla cuando menos
con una (1) de las pruebas
marcadas.
Guarniciones asfálticas
Nota: Los valoras anteriores son tentativos.
Que cumpla cuando menos
dos (2) de las pruebas
marcadas.
ANEXO NO. 1. d
TABLA NO 2 ESPECIFICACIONES GRANULOMÉTRICAS PARA MATERIALES
PÉTREOS QUE SE EMPLEEN CARPETAS; ASFÁLTICAS POR EL SISTEMA DE
RIEGOS O PARA RIEGOS DE SELLO
Propuesta
PORCIENTO QUE PASA LA MALLA
DENOMINACIÓN DEL
MATERIAL PÉTREO
32.0
mm
(1 ¼’’)
25.4
mm
(1")
1
100
95 mín.
2
19.0
mm
(3/4")
15.82
mm
(5/8")
100
3-S
100
3-A
12.7
mm
(1/2’’)
9.51
Mm
(3/8")
4.76
mm
(No. 4)
5 máx.
0
95 mín.
5 máx.
90 mín.
100
3-B
100
2.38
mm
(No. 8)
95 mín.
95 mín.
95 mín.
0.420
mm
(No. 40)
0
5 máx.
100
3-E
6.35
mm
(1/4’’)
0
5 máx.
0
5 máx.
0
5 máx.
0
Actual
ESPECIFICACIONES GRANULOMÉTRICAS PARA MATERIALES PÉTREOS QUE SE
EMPLEEN EN CARPETAS ASFÁLTICAS POR EL SISTEMA DE RIEGOS O PARA
RIEGOS DE SELLO
DENOMINACIÓN
DEL MATERIAL
PÉTREO
1
2
3-A
3-B
3-E
P O R C I E N T O Q U E P A S A
32.0
mm
(1 ¼’’)
25.4
mm
(1")
100
95 M í n .
19.0
mm
(3/4")
15.82
mm
(5/8")
100
5 Máx.
95 Mín
100
100
12.7
mm
(1/2’’)
L A
9.51
mm
(3/8")
M A L L A
6.35
mm
(1/4’’)
0
5 Máx.
95 Mín.
100
95 Mín.
95 M í n .
5 Máx.
4.76
mm
(No. 4)
2.38
mm
(No. 8)
0
5 Máx.
5 Máx.
0
0
0
ANEXO NO. 1.e
TABLA NO. 3 ESPECIFICACIONES GRANULOMÉTRICAS
MORTERO ASFÁLTICO
ABERTURA EN
MILÍMETROS
TIPO I
TIPO II
TIPO III
% QUE PASA
DE
A
9.500
100
4.750
100
DE
A
DE
100
A
100
90
100
70
90
2.360
90
100
65
90
45
70
1.180
65
70
45
70
28
50
0.600
40
65
30
50
19
34
0.300
25
42
18
30
12
25
0.150
15
30
10
21
7
18
0.075
10
20
5
15
5
15
ANEXO No. 2
PROPUESTA DE REQUISITOS DE CALIDAD PARA MATERIALES
UTILIZADOS EN CARPETAS ASFÁLTICAS DRENANTES
Los materiales pétreos empleados en la elaboración de mezclas asfálticas para carpetas
delgadas de graduación abierta, invariablemente serán producto de trituración y cribado, y deberán
cumplir con los siguientes requisitos:
a) De granulometría, de acuerdo con los métodos de prueba citados en el Capítulo 01. 03. 010 del
Libro 6.
1) La granulometría del material pétreo deberá quedar comprendida en la zona siguiente:
ESPECIFICACIONES GRANULOMÉTRICAS
MORTERO ASFÁLTICO
ABERTURA EN
MILÍMETROS
1/4"
DE
3 / 8 "
A
DE
1/2"
A
DE
16.000
A
100
12.500
100
9.500
100
90
100
85
100
70
90
6.300
70
100
44
75
40
66
4.750
30
50
24
48
26
52
2.000
6
20
4
16
5
16
0.850
2
10
2
10
3
12
0.425
0
8
0
8
0
10
0.250
0
6
0
6
0
8
0.150
0
4
0
4
0
6
0.075
0
3
0
3
0
4
2) El tamaño máximo del agregado se fijará dependiendo del espesor de proyecto de la carpeta
delgada de graduación abierta, de acuerdo con lo siguiente:
ESPESOR DE PROYECTO
TAMAÑO DE LOS AGREGADOS
CENTÍMETROS
MILÍMETROS
PULGADAS
1.5
6.350
1/4"
2.0
9.535
3/8"
2.5
12.700
1/2"
b) De densidad o peso específico, determina de acuerdo con los métodos de prueba descritos en
el Capítulo 01.03.010 del Libro 6. 2.3 gr/cm3 mínimo
c) De desgaste Los Ángeles, para cualquier tipo de material pétreo, de acuerdo con los métodos
de prueba descritos en el Capítulo 01.03.010 del Libro 6.
30% máximo
d) De forma de las partículas, partículas alargadas o lajeadas, determina con los métodos de
prueba descritos en el Capítulo 01.03.010 del Libro 6.
30% máximo
e) De equivalente de arena, de acuerdo con los métodos de prueba descritos en el Capítulo
01.03.010 del Libro 6.
50 % mínimo
f) De absorción, determinada según los métodos de prueba citados en el Capítulo 01.03.012 del
libro 6.
3 % máximo
g) De intemperismo acelerado, de acuerdo con los métodos de prueba descritos en el Capítulo
01.03.010 del Libro 6. Cuando los anteriores indicadores arrojen resultados de frontera o
existan dudas acerca de la sanidad de los agregados, se determinará la pérdida por
intemperismo acelerado, antes y después del secado de los materiales, en la planta de
asfalto. Si se dan diferencias significativas, el material pétreo será rechazado.
h) De afinidad con el asfalto, de acuerdo con los métodos de prueba descritos en el Capítulo
01.03.010 del libro 6, deberá cumplir con lo fijado en la tabla LXXXVIII.
ANEXO NO. 3
PROPUESTA DE ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA SCT
EMULSIONES ASFÁLTICAS CATIÓNICAS
G R A D O
CARACTERÍSTICA
ECR-60 ECR-65 ECR-70 ECM-65
VISCOSIDAD
SAYBOLTFUROL25°C, SEG., MIN.
VISCOSIDAD
SAYBOLTFUROL50°C, SEG., MIN.
CONTENIDO
DE
CEMENTO
ASFÁLTICO, % EN PESO, MIN.
ASENTAMIENTO
EN
5
DÍAS,
DIFERENCIA EN %, MAX.
RETENIDO EN MALLA N° 20, %,
MAX.
PASA MALLA N° 20 Y SE RET. EN
MALLA N° 60, %, MAX.
CUBRIMIENTO
DEL
AGREGADO
SECO, %, MIN.
CUBRIMIENTO
DEL
AGREGADO
HÚMEDO, %, MIN.
CARGA DE LA PARTÍCULA
DISOLVENTE
MAX.
EN
VOLUMEN,
%,
ÍNDICE DE RUPTURA, %
MISCIBILIDAD
CON
CEMENTO
PORTLAND, %, MAX.
PRUEBAS AL RESIDUO DE LA
DESTILACIÓN:
PENETRACIÓN A 25 °C, 100 GR, 5
SEG., GRADOS
SOLUBILIDAD
EN
TRICLOROETILENO, %, MIN.
DUCTILIDAD, 25 °C, CM, MIN.
5
25
5
25
40
50
25
...
...
...
60
65
70
65
65
45
60
5
5
5
5
5
10
5
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
...
90
90
...
90
75
75
...
75
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
...
3
3
5
...
15
...
< 100
< 100
<100
80- 140
>120
_.
_.
_.
_.
_.
_.
2
(*) 100150
(*) 100150
150250
100150
110250
(*) 110- (*) 110250
250
...
97.5
97.5
97.5
97.5
97.5
97.5
97.5
40
40
40
40
40
40
40
NOMENCLATURA:
-ECR:
-ECM:
-ECL:
-ECI:
-ECS:
ECL-65 ECI-50 ECS-60
Emulsión catiónica de rompimiento rápido
Emulsión catiónica de rompimiento medio
Emulsión catiónioa de rompimiento lento
Emulsión catiónica para impregnación
Emulsión catiónica sobreestabilizada
(*) Para climas calurosos en el proyecto se puede considerar: 50 - 90
ANEXO NO. 4
PROPUESTA DE ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA SCT EMULSIONES
ASFÁLTICAS AMÓNICAS
GRADO
CARACTERÍSTICA
EAR-55
EAR-60
EAM-60
EAM-65
EAL-55
EAL-60
VISCOSIDAD SAYBOLT-FUROL
25° C, SEG., MIN.
5
—
—
—
20
20
VISCOSIDAD SAYBOLT-FUROL
50° C, SEG., MIN.
—
40
50
25
—
—
CONTENIDO DE CEMENTO
ASFÁLTICO, % EN PESO, MIN.
55
60
60
65
55
60
ASENTAMIENTO EN 5 DÍAS,
DIFERENCIA EN %, MAX.
5
5
5
5
5
5
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
PASA MALLA No. 20 Y SE RET.
EN MALLA No. 60, %, MAX.
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
CUBRIMIENTO
DEL
AGREGADO SECO, %, MIN.
—
—
90
90
90
90
CUBRIMIENTO
DEL
AGREGADO HÚMEDO, %, MIN.
—
—
75
75
75
75
MISCIBILIDAD CON CEMENTO
PORTLAND, %, MAX.
—
—
—
—
2
2
CARGA DE LA PARTÍCULA
(-)
(-)
(-)
(-)
(-)
(-)
DEMULSIBILIDAD
60
50
30
30
—
—
100-200
50-90
100-200
50-90
100-200
50-90
97.5
97.5
97.5
97.5
97.5
97.5
40
40
40
40
40
40
RETENIDO
20,%, MAX
EN
MALLA
No.
PRUEBAS AL RESIDUO DE LA
DESTILACIÓN
PENETRACIÓN A 25° C,
GR, 5 SEG., GRADOS.
100
SOLUBILIDAD
EN
TRICLOROETILENO, %, MIN.
DUCTILIDAD, 25° C, CM, MIN.
- EAR .- Emulsión aniónica de rompimiento rápido
- EAM .- Emulsión aniónica de rompimiento medio
- EAL .- Emulsión aniónica de rompimiento lento
ANEXO No. 5
PROPUESTA DE ACTUALIZACIÓN DE NORMAS SCT PARA
INCORPORAR EL PROCEDIMIENTO DE DISEÑO Y CONTROL DE
MEZCLAS ASFÁLTICAS DE GRADUACIÓN ABIERTA, POR EL
MÉTODO DENOMINADO "CÁNTABRO"
012-D.08 En este inciso se describe el procedimiento "Cántabro" para el diseño y control de
mezclas asfálticas de graduación abierta. Con esta prueba se determina el valor de la pérdida por
desgaste de las mezclas asfálticas, empleando la máquina de abrasión Los Ángeles, en probetas
elaboradas con el método Marshall. El procedimiento puede emplearse tanto en el proyecto de
mezclas en el laboratorio como para el control en obra de las mismas; se aplica a las mezclas
asfálticas fabricadas en caliente y de granulometría abierta, cuyo tamaño máximo sea de
veinticinco (25) milímetros. La prueba permite valorar indirectamente la cohesión, trabazón del
agregado pétreo, así como la resistencia a la disgregación de la mezcla, ante los efectos
abrasivos y de tracción originados por el tránsito.
a) El equipo necesario para efectuar esta prueba es el siguiente:
Equipo de compactación Marshall, descrito en el Capítulo 01.03.012 del Libro 6. Máquina de
abrasión Los Ángeles, descrita en el Capítulo 01.03.010 del libro 6.
Termómetro de inmersión con capacidad de cero a doscientos (0/200) grados centígrados y
aproximación de ocho grados centígrados, para medir la temperatura de los agregados, el
asfalto y mezclas asfálticas.
Termómetro con capacidad de cero a cuarenta (0/40) grados centígrados y aproximación de
cero punto cinco (0.5) grados centígrados, para medir la temperatura de prueba.
Balanza con capacidad de dos (2) kilogramos y aproximación de cero punto un (0.1)
gramos, para pesar los especímenes.
Balanza con capacidad de cinco (5) kilogramos y aproximación de un (1) gramo, para la
preparación de las mezclas.
Cámara termostática, capaz de alojar la máquina de Los Angeles, para mantener constante la
temperatura durante la prueba con un error máximo de un (1) grado centígrado.
Equipo de uso general, recipiente, espátulas, guantes de asbesto, marcadores de cera,
sujetadores curvos, discos de papel filtro, etc.
b) La preparación de las muestras se llevará a cabo en la forma siguiente:
b1) Las mezclas se preparan por cuadruplicado para cada contenido de asfalto, de acuerdo con lo
descrito en el Capítulo 01.03.012, inciso 012-D.05, del Libro 6.
b2) El material pétreo en sus distintas fracciones que componen la mezcla, se seca en estufa
hasta peso constante a una temperatura de ciento cinco a ciento diez (105/110) grados
centígrados.
b3) Se determina la temperatura de mezclado de cada material y la de compactación de la
mezcla, de acuerdo con lo descrito en el Capítulo 01.03.012, inciso 012-D.05, subpárrafo
b2, del Libro 6. Estas temperaturas deben ser las adecuadas para ser compatible un buen
cubrimiento sin que se produzca escurrimiento.
b4) Se pesan sucesivamente en un recipiente tarado, las cantidades de cada fracción de
material pétreo necesario para la fabricación de una probeta, de tal modo que la cantidad
total de los agregados sea de mil (1000) gramos. El resto del proceso de preparación estará de
acuerdo con lo descrito en el Capítulo 01.03.012, inciso 012-D.05, del Libro 6.
b5) Se compactan las probetas aplicándoles una energía de cincuenta (50) golpes por cara,
empleando el equipo y procedimiento descritos en el Capítulo 01.03.012, inciso 012-D.05, del
Libro 6.
b6) Una vez desmontadas las probetas, se determina su densidad y contenido de vacíos, de
acuerdo con lo descrito en el Capítulo 01.03.012, inciso 012-D.05, del Libro 6.
c)
El procedimiento de prueba es el siguiente:
c1l) En general la temperatura de prueba estará comprendida entre quince y treinta y cinco (15 y
35) grados centígrados, con una tolerancia de más menos un (± 1) grado centígrado.
c2) Se determina el peso de cada probeta, con aproximación de cero punto un (0.1) gramo y se
nota este valor como Pj Antes de ensayarlas, las probetas se mantienen a la temperatura de
ensayo un mínimo de seis (6) horas.
c3) A continuación se introduce una probeta en el tambor de la máquina de Los Angeles y sin la
carga abrasiva de las esferas, se hce girar el tambor a una velocidad de treinta y tres
(30/33) revoluciones por minuto, hasta completar trescientos (300) ciclos.
c4) Al final de la prueba se saca la probeta y se pesa de nuevo con la misma aproximación de
cero punto un (O.l)gramo, anotando este valor como P2.
c5) El ensayo se repite de forma idéntica con cada una de las probetas preparadas.
d)
En esta prueba se calcula el porciento de pérdida por desgaste para cada probeta ensayada,
mediante la expresión:
P=
En donde:
P1 − P2
× 100
P1
P
P1
P2
es el valor de pérdida por desgaste, en %
es el peso inicial de la probeta, en gramos
es el peso final de la probeta, en gramos
d1) Se calcula el valor promedio de todas las probetas ensayadas con el mismo contenido
de asfalto.
d2) En el informe se incluirá el porcentaje promedio de pérdida por desgaste y la temperatura
de prueba.
e)
El ejemplo siguiente define el procedimiento para el manejo de la información obtenida con
esta prueba y para la determinación del contenido de asfalto que se utilice en las mezclas
asfálticas de graduación abierta.
EJEMPLO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ASFALTO POR EL MÉTODO
"CÁNTABRO", PARA LAS MEZCLAS DE GRADUACIÓN ABIERTA
CRITERIOS A CONSIDERAR:
1)
Para definir un contenido máximo de asfalto.En las probetas elaboradas con el método Marshall: % de vacíos > 21
2)
Para definir su contenido mínimo de asfalto.-En el ensayo "Cántabro":
% de pérdida por desgaste < 30
En el ejemplo que se ilustra, el contenido de asfalto para una mezcla de granulometría abierta, está en el rango: 4.2 4.7%.