MB EspañolasMEJICO08

1Características de las mezclas asfálticas españolas. B Rubio- Mexico oct 08

ENSAYO DE DESEMPEÑO DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS ESPAÑOLAS

B. RUBIO

JORNADA INTERNACIONAL SOBRE

DESEMPEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS


EVOLUCION DE LAS MEZCLAS ESPAÑOLAS

Años 60 Carga por eje 10 a 13tClima y orografía roderas

Áridos machaqueoBetunes mas durosRelac F/B mas altas

PG-3 /75 Inmersión- compresión Zonas climáticasCPA Tipos de betún

SEGURIDAD Y CONFORT

Principio años 80Mezclas drenantes

Año 87Nota técnica s/ M. DrenantesAño 89 Especificaciones

1972

Mediado década 80Mezclas discontinuas Año 97 Especificaciones

inicio década 90Mezclas de alto módulo Año 2001 Especificaciones

Marzo 2008Entrada normativa europea EN 13108 Julio 2008 Revisión art. 542 y 543

Mezclas españolas Granulometrías y criterios ASPHALT INSTITUT


542. MEZCLAS BITUMINOSAS

EN CALIENTE TIPO HORMIGÓN BITUMINOSO.

MEZCLAS DENSAS, SEMIDENSAS, GRUESAS

Y DE ALTO MÓDULO.

LOS NUEVOS ARTÍCULOS DE MEZCLAS EN EL PG-3O. C. 24/2008 publicada 30/07/2008

543. MEZCLAS BITUMINOSAS

PARA CAPAS DE RODADURA.

MEZCLAS DRENANTES Y DISCONTINUAS

MEZCLAS BITUMINOSAS NORMALIZADASEN ESPAÑA


MEZCLAS DENSAS, SEMIDENSAS Y GRUESAS

PROPIEDADES• Las propiedades mecánicas son buenas, como

consecuencia, por una parte, del rozamiento interno entre las partículas del esqueleto mineral y, por otra, de la cohesión entre las mismas.

• Desde el punto de vista estructural presentan módulos de rigidez buenos que aumentan a medida que disminuyen la penetración y el contenido de ligante .

• La resistencia al deslizamiento es suficiente para carreteras con velocidades medias de circulación; pero inadecuada para altas velocidades y pavimento mojado.

Estas mezclas bituminosas presentan una granulometría continua, y responden a criterios próximos a los de máxima densidad. El ligante bituminoso es crítico y por tanto es necesario dosificarlas correctamente .


•AC para las mezclas continuas tipo hormigón bituminoso (Asphalt concrete).

•Tamaño máximo de la mezcla (D)

•Posición de la capa en que se aplique la mezcla (“surf” en capa de rodadura, “base” en capa de base y “bin” en capa intermedia).

•El tipo de ligante empleado.

•Letra D,S, G indicativa del tipo de granulometría. MAM en las mezclas de alto módulo

DESIGNACIÓN DEL TIPO DE MEZCLA

AC16 Surf 35/50 SMezcla semidensa de tamaño 16con B 40/50 para capa de rodadura

AC D Surf/base/bin Betún granulom


ELECCION DEL TIPO DE LIGANTE

LIGANTE HIDROCARBONADO

BETUNBETUN-POLÍMEROBETUN-CAUCHO

ZONA TÉRMICAESTIVAL

CATEGORÍADE

TRÁFICO PESADO

POSICIÓN EN ELFIRME


CALIDA MEDIA TEMPLADA

ZONAS TERMICAS


CATEGORÍAS DE TRÁFICO PESADO

CATEGORIAS DETRAFICO PESADO

IMDp(Vehículos pesados/día)

T00 IMDp ≥ 4.000T0 4000 > IMDp ≥ 2000T1 2000 > IMDp ≥ 800T2 800 > IMDp ≥ 200

T31 200 > IMDp ≥ 100T32 100 > IMDp ≥ 50T41 50 > IMDp ≥ 25T42 IMDp < 25

T4

T3


TIPO DE LIGANTE

T00 T0 T1 T2 y T31 T32 T4

B60/70 BC50/70

BM-3b, BM-3c

ZONA TÉRMICA ESTIVAL

B40/50, B60/70 BC35/50, BC50/70

BM-3b, BM-3c

B60/70 BC50/70 BM-3b

B40/50, B60/70 BC35/50, BC50/70

BM-3b

B40/50 BC35/50

BM-2, BM-3c

B40/50, B60/70 BC35/50, BC50/70

BM-2, BM-3b, BM-3c

B40/50, B60/70 BC35/50, BC50/70

BM-3b

B60/70 BC50/70

B60/70 BC50/70

B60/70, B80/100 BC50/70

B60/70 B80/100 BC50/70

B60/70, B80/100 BC50/70 BM-3b

B60/70 B80/100 BC50/70

B60/70, B80/100 BC50/70

CÁLIDA B40/50,B60/70 BC35/50 BC50/70

BM-2

B40/50,B60/70 BC35/50 BC50/70

B80/100

TEMPLADA

CAPACATEGORIA DE TRAFICO PESADO

RO

DA

DU

RA

Y S

IGU

IEN

TE CÁLIDA

MEDIA

MEDIA

BA

SE

TEMPLADA


CATEGORIA DE TRAFICO

CA

PA

ZONA TÉRMICA ESTIVAL T00 T0 T1 T2 T3 T4

CÁLIDA 40/50,60/70

BC35/50 BC50/70BM-3b

60/70BC50/70

MEDIA60/70

BC50/70BM-3b

TEMPLADA60/70

80/100BC50/70BM-3b

60/7080/100

BC50/70

60/7080/100

BC50/70

RODADURA

LIGANTES PARA CAPAS DE RODADURA

Las normas 6.1 IC y 6.3 IC relativas a secciones y rehabilitación de firmes no permiten emplear mezclas D ó S como rodadura en firmes con tráficos T00 a T1.


32 22 16 8 4 2

0.5

0.25

0.06

3

TAMIZ UNE, mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100C

ERN

IDO

AC

UM

ULA

DO

,%

31.5

20 16 14 12.5

10 8 6.3

4 2 0.5

0.25

0.12

5

0.06

3MEZCLAS AC22 D, AC22 S, AC22 G

D

S

G


CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁRIDOS

T00 T0 T1 T2 T31 T32 T4Equivalente de arena 933-8Azul de metileno 933-9Limpieza superficial,% 146130,anexoC R+I+B

RodaduraInterm.Base ≥90/≤1

Indice de lajas 933-3 ≤20Rodadura

Interm.Base

Pulimento acelerado 146130,anexoD RodaduraArido fino no triturado,% R+I+B

RodaduraInterm.Base

≤25<10

Ensayo Met. UNE-EN Capa

≥90/≤1

aridos combinados

>50Si 50> EA>40 AM<10

Categoría de tráfico

UNE-EN 1097-2Desgaste Los Angeles roca procedencia,%

≤25

≥560

≤30

≥50 ≥0,44

≤25≤20

Desgaste Los Angeles,% 1097-2≤20 ≤25

≤25≤25

≤30

≤25

≤0.5

933-5% partículas trituradas/redondeadas

100/0

100/0

≥75/≤10

≥75/≤10≤30


CARACTERÍSTICAS DEL FILLER

PROPORCIÓN DEL FILLER DE APORTACIÓN

Ensayo UNE-EN

Densidad aparente 1097-3 anexoAgranulometría huso interv max

pasa 2 mm 100 -pasa 0,125 mm 85-100 10pasa 0,063 mm 70-100 10

Especificación

0,5-0,8

933-10

T00 T0 y T1 T2 T3 T4 RODADURA ≥ 50 -INTERMEDIA -BASE 100 - -≥ 50

TIPO DE CAPA CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

100100 ≥ 50


TIPO DE MEZCLA Y ESPESORES DE CAPAS

DENOMINACION EN-13108

DENOMINACION ANTERIOR

AC16 surf D D12AC16 surf S S12AC22 surf D D20AC22 surf S S20AC22 bin D D20AC22 bin S S20AC32 bin S S25

6-13 AC22 bin S MAM MAMAC32 base S S25AC22 base G G20AC32 base G G25

6-13 AC22 base S MAM MAMARCENES 4-6 AC16 surf D D12

TIPO DE MEZCLATIPO DE CAPA ESPESOR,cm

4-5

BASE

5-10

7-15

>5RODADURA

INTERMEDIA


T00 y T0 T1 y T2 T3 y arc T4

rodadura

intermedia 4 - 6 5 - 8 4 - 8 4 - 8

base 5 - 8 6 - 9 5 - 9

Mezclas D=16

Mezclas D ≥22

*HUECOS EN ÁRIDOS

(%)

≥15

≥14

CARACTERÍSTICA CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

HUECOS EN MEZCLA (%)

4 -6 3 - 5

DOSIFICACION DEL LIGANTE- HUECOS DE LA MEZCLA

* OPCIONAL en el PPTP o Director de la obra.


DOSIFICACION MEZCLAS TIPO AC

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

ligante,%

huec

os e

n m

ezcl

a, %

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

20,0

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

ligante,%

huec

os e

n ár

idos

,% correcta

9,0

11,0

13,0

15,0

17,0

19,0

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

ligante,%

esta

bilid

ad,k

N

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

ligante,%

defo

rmac

ión,

mm

2,2

2,25

2,3

2,35

2,4

2,45

2,5

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

ligante,%

dens

idad

rela

tiva

H mezcla H aridos

Estabilidad Deformación Densidad

OBLIGATORIAS

opcionales


TIPO DE CAPA TIPO DE MEZCLA DOTACION*MINIMA (%)

RODADURA DENSA y SEMIDENSA 4,50

DENSA y SEMIDENSA 4,00

SEMIDENSA y GRUESA 3,65BASE

ALTO MODULO 4,75

INTERMEDIAALTO MODULO 4,60

DOTACION MINIMA DE LIGANTE HIDROCARBONADO

* Corrección por densidades de los áridos


ZONA TERMICA ESTIVAL

TIPO DE CAPACALIDA Y MEDIA TEMPLADA

RODADURA1,2 1,1

INTERMEDIA1,1 1,0

BASE1,0 0,9

MAM1,2-1,3

RELACIONES POLVO MINERAL/BETÚN PARA TRÁFICOS T00 A T2


ENSAYO DE PISTA

• COMPACTACION la compactación se realizará con rodillo de acero con los dos procedimientos:a) Energía controladab) Volumen determinado(% huecos)

De forma que se obtenga una densidad ≥98% de la densidad Marshall

ADAPTACION A NORMA EUROPEA


ENSAYO DE PISTA-compactación


Probetas: 260 mm x 320 mm ; e= variable

Carga : 700N

Frecuencia : 26,5 ciclos/min

Temperatura: 60 ºC

Duración: 10.000 ciclos.

Dispositivo: pequeño-Procedimiento B ensayo en aire

ENSAYO DE PISTA


DOSIFICACION DEL LIGANTE- PISTA DE LABORATORIO

T00 y T0 T1 T2 T31 T32CALIDAMEDIA

TEMPLADA -CALIDA 0,07 -MEDIA 0,1 - - -

TEMPLADA 0,1 - - - -

0,070,1

RODAD +

INTERM

BASE

0,07 0,10,07 0,1

ZONA TERMICACAPA

0,1

Categoría de tráfico


SENSIBILIDAD AL AGUA

RODADURA 85

INTERMEDIA y BASE 80

ESPECIFICACIONES


MEZCLAS DE ALTO MÓDULO

PROPIEDADES• Se caracterizan por tener un elevado módulo de rigidez, y una

resistencia a la fatiga similar a la de una mezcla convencional,porque tienen un elevado porcentaje de ligante. El empleo de betún modificado con polímeros proporciona a la mezcla una relativa mayor flexibilidad y una mejor resistencia a la fatiga.

• MÓDULO A 20ºC > 11.000 MPa s/ EN 12697-26 anexo CFATIGA E6> 100. B 15/25 para T1 y T2 PMB10/40-70 para T00 y

T0Espesor= 6-13cm T00 a T2

• Permiten una reducción de espesor del pavimento bituminoso del orden del 20 %;pero necesitan al menos una capa de rodadura que aporte las características superficiales al pavimento.

• Se han aplicado con éxito tanto como capas de base en firmes de nueva construcción, así como en refuerzos y fueron recogidas en el PG-3 en el año 2001.

Desarrolladas en Francia a principios de la década de los 80 para evitar los fenómenos de fisuración provocados por las grava-cemento. Este tipo de mezclas bituminosas tienen una granulometría continua y están fabricadas con un betún duro.


DOSIFICACION DE LAS MEZCLAS DE ALTO MÓDULO

• DOSIFICACION como D,S y G. Hm= 4-6%, F/B= 1,2-1,3 sens. Agua> 80 WTS <0,07 Bmin= 4,75% interm y 4,75% en base.

• MÓDULO a 20ºC > 11.000 MPa s/ EN 12697-26 anexo C.• FATIGA a 20ºC, 30HZ E6> 100 s/ EN 12697-24 anexo D.

DISPOSITIVO DE FATIGA


Carga: necesaria para producir un aumento de su diámetro horizontal de 5 μm.Actuación: 124 ms.Reposo de 3 segundos.Temperatura: 20ºC

MEDIDA DEL MÓDULO RESILIENTE


Temperatura del betún para la envuelta, ºC 165-175

Temperatura de mezclaPlantas clásicas discontinuas, ºC

160-180

Temperatura de mezclaPlantas TSM, ºC 160-170

Temperatura de compactación, ºC 150-170

Temperatura mínima de compactación, ºC 140

TEMPERATURAS DE FABRICACIÓN Y PUESTA EN OBRA MAM


COMPACTACIÓN MEZCLA DE ALTO MODULO


MEZCLAS DRENANTES

PROPIEDADES• Buena resistencia al deslizamiento, a

velocidades medias y altas al tener elevada macrotextura y gran permeabilidad.

• Disminución de las proyecciones de agua por el paso de los vehículos y mejora de la visibilidad en tiempo lluvioso.

• Reducción del ruido emitido por la circulación de los vehículos, al absorber los huecos de la mezcla parte de aquél.

INCONVENIENTES• Baja resistencia a los

efectos tangenciales del tráfico.

• Colmatación de sus huecos por acumulación de suciedad.

• Problemas de vialidad invernal.

Las mezclas drenantes presentan un elevado porcentaje de huecos (>20 %), que se consigue con una baja proporción de árido fino (<20 %). La cohesión es proporcionada a la mezcla por una película de mástico filler/betún para evitar su disgregación por la acción del tráfico. Estas características obligan al empleo de áridos y polvo mineral de calidad y de ligantes con excelente cohesión, generalmente modificados para evitar la disgregación de la mezcla. BM-3a, BM-3b y BM-3c para los tráficos T00 a T1.

•El módulo de estas mezclas es inferior al de las convencionales; pero por su elevada macrotextura, presentan una buena resistencia al deslizamiento, especialmente a altas velocidades y pavimento mojado.


• PA es la designación del tipo de mezcla drenante (Porous Asphalt)

• D es el tamaño máximo de la mezcla.• El tipo de ligante empleado

PA D LIGANTE

DESIGNACIÓN DEL TIPO DE MEZCLA


ZONA PLUVIOMETRICA PRECIPITACION MEDIAL ANUAL (mm)

LLUVIOSA Zonas 1 a 4 ³ 600

POCO LLUVIOSA Zonas 5 a 7 < 600

Inf 1200 m altitudZona lluviosaT>5000 veh/dia


31.5

22.4 16

11.2 8

5.6 4 2

0.5

0.25

0.12

5

0.06

3

SIEVES SIZE, mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100PA

SSIN

G,%

PA 11

PA 16

MEZCLAS DRENANTES- GRANULOMETRIA


T00 T0 T1 T2 T31 T32Equivalente de arena 933-8Azul de metileno 933-9Limpieza superficial,% 146130,anexoC

Indice de lajas 933-3 ≤25Desgaste Los Angeles,% 1097-2Pulimento acelerado 146130,anexoD ≥44Arido fino no triturado,%Desgaste Los Angeles roca procedencia,% UNE-EN 1097-2 ≤25

>50Si 50> EA>40 AM<10

≤0.5

Ensayo Met. UNE-ENCategoría de tráfico

% partículas trituradas/redondeadas 933-5

≤25≤15 ≤20

100/0 ≥90/≤1

≤20

≤20

≥56 ≥500

MEZCLAS DRENANTESCARACTERISTICAS DE LOS ARIDOS


DOSIFICACION DE MEZCLAS DRENANTES

Si no se cumplen especificaciones•Cambiar arena•Activar betún•Emplear BM

30

40

50

60

70

80

90

100

3,5 4 4,5 5 5,5 6

LIGANTE,%

ITSR

,%

MIN

0

5

10

15

20

25

30

3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

LIGANTE,%

HU

ECO

S,%

MAX0

5

10

15

20

25

30

3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

LIGANTE,%

CA

AB

RO

,%

MIN

Ensayo Cántabro Huecos mezcla

Sens. agua

WTS T00 A T2 0,07T3 Y T4 0,01


PA10- N501 AVILA SALAMANCA 1993


MEZCLAS DISCONTINUAS EN CAPAS DELGADAS, BBTM

PROPIEDADESPresentan una resistencia a los esfuerzos tangenciales superior a las mezclas drenantes y especialmente las tipo BBTM A (F).Por su elevada macrotextura tienen una buena resist. al deslizamiento a velocidades medias y elevadas, y drenan superficialmente.Por su elevado contenido de betún modificado tienen una buena resistencia a la fatiga y al envejecimiento. La macrotextura reduce el nivel sonoro.

Las mezclas discontinuas presentan una elevada textura superficial que se consigue mediante una granulometría discontinua entre los tamices de 2 y 4mm y empleando una elevada proporción de gravilla 6/12.La cohesión es proporcionada a la mezcla por una película de mástico polvo mineral/betún para evitar su disgregación por la acción del tráfico. Estas características exigen emplear áridos y polvo mineral de calidad y de ligantes con excelente cohesión, generalmente modificados : BM-3c para los tráficos T00 y T0, y este mismo ligante o los tipos BM-3b para T1.Las mezclas tipo M son mas abiertas, porque tienen menor proporción de árido fino y de polvo mineral; teniendo por tanto una granulometría intermedia entre las mezclas tipo F y las drenantes.

Estas mezclas presentan una buena resistencia al deslizamiento, especialmente a altas velocidades por su elevada macrotextura y presentan buena drenabilidad superficial, lo que significa que son muy adecuadas para proporcionar superficies de rodadura cómodas y seguras.

INCONVENIENTESEstas mezclas están sometidas a fuerzas de cizallamiento intensas en la interfase con la capa inferior. El riego de adherencia es muy importante, que es conveniente hacerlo con una emulsión modificada con polímeros o termoadherente.


4031

.5

22.4 16

11.2 8

5.6 4 2

0.5

0.25

0.12

5

0.06

3

SIEVES SIZE, mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100PA

SSIN

G,%

BBTM 8B

BBTM 8A

GRANULOMETRIAS M. DISCONTINUAS BBTM A (F) Y BBTM B (M)

FM


CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁRIDOSY LIGANTES- M. DISCONTINUAS

T00 T0 T1 T2 T31 T32 T4Equivalente de arena 933-8Azul de metileno 933-9Limpieza superficial,% 146130,anexoC

Indice de lajas 933-3Los Angeles,% BBTM A 1097-2Los Angeles,% BBTM B 1097-2Pulimento acelerado 146130,anexoDArido fino no triturado,% BBTM BArido fino no triturado,% BBTM ADesgaste Los Angeles roca procedencia,% UNE-EN 1097-2

Si 50> EA>40 AM<10≤0.5

≥75/≤10

Ensayo Met. UNE-EN Categoría de tráfico

>50

% partículas trituradas/redondeadas 933-5 100/0 ≥90/≤1

≤20≤15 ≤20

≤25≤25

≤20

0<100

≤25

≤15 ≤25≥44≥56 ≥50

T00 T0 T1 T2 y T31 T32 T4CATEGORIA DE TRAFICO PESADO

BM-3c BM-3b BM-3c

BM-3b B60/70

BC50/70

B60/70 B80/100 BC50/70


CARACTERISTICA BBTM A BBTM B

Nº de golpes por capa 50

> 4

1,2-1,6

Huecos en mezcla (%)

50

Polvo mineral/betun

>12

1,0-1,2

CRITERIOS DOSIFICACION MEZCLAS BBTM (F y M)

RESISTENCIA A LAS DEFORMACIONES PLÁSTICAS

T00 a T2 T3, T4 y arc

CALIDA Y MEDIA 0,10

TEMPLADA -

ZONA TERMICA ESTIVAL

CATEGORIA DE TRAFICO PESADO

0,07


BBTM 8B

BBTM 11B

BBTM 8A

BBTM 11A

35-50 55-70 40-55 65-80

FIRME NUEVOFIRME ANTIGUO

CARACTERÍSTICATIPO DE MEZCLA

DOTACIÓN DE MEZCLA, Kg/m2

CONTENIDO MINIMO DE LIGANTE,% 4,75 5,2

LIGANTE RESIDUAL DEL RIEGO DE ADHERENCIA, Kg/m2

>0,3 >0,25

>0,4 >0,35

DOSIFICACION DE LAS MEZCLAS DISCONTINUAS


TEXTURA MEZCLA TIPO F


MEZCLA DISCONTINUA tipo F-DESPEÑAPERROS-jul 93


TEXTURA MEZCLA TIPO M10


Y ESTO …….SE TERMINÓ

GRACIASPOR VUESTRA ATENCION

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