Áridos en el Hormigón Asfaltico

Los áridos se emplean, combinado con el asfalto en muchos tipos, en mezclas preparadas para utilizaciones diversas. Constituyen un 90% en peso o más que tienen gran influencia sobre el producto terminado. Los más empleados son piedra y escoria partidas, grava triturada o natural, arena y filler mineral.

Es muy importante el control de los áridos en la construcción de pavimentos.

Los áridos realmente se realizan ensayos que deben emplearse procedimientos adecuados de toma de muestra.

Estos especifican los procedimientos normalizados para tomar muestras de los áridos.

Tamizado.

Hay dos métodos para determinar las proporciones relativas de los diversos tamaños de partículas de áridos: tamizado por vía seca y tamizado por vía húmeda.

Según el Instituto del Asfalto (1989) los procesos del tamizado se realizan de la siguiente manera:

Tamizado por vía seca: Se debe  agitar una muestra del material debidamente  pesada, los  áridos deben estar  perfectamente secos  y se colocan sobre una serie de tamices con aberturas cuadradas. Los tamices se ubican de forma que el de mayor abertura está en la parte superior y los de aberturas sucesivamente más pequeñas están situados debajo. Bajo el último tamiz se coloca una bandeja que recoge todo el material que pasa a través de él. La agitación se aplica normalmente con aparatos automáticos.

Los tamices usados normalmente en las mezclas asfálticas para pavimentación son: 3/4", 1/2", 3/8",  Nº 4,  Nº 8,  Nº 16,  Nº 30, Nº 50, Nº 100 y el  Nº 200.

Tamizado por vía húmeda: Este método de ensayo se utiliza para determinar por vía húmeda la distribución de tamaños de los áridos finos y gruesos. Este procedimiento se utiliza cuando los áridos contienen polvo extremadamente fino o arcilla que pueden pegarse a las partículas más gruesas. Por lo que los resultados que se obtienen  del análisis granulométrico por vía seca son erróneos.

 Equivalente de Arena.

Este ensayo indica la proporción relativa de polvo fino o materiales arcillosos perjudiciales contenidos en los áridos empleados en las mezclas asfálticas para pavimentación y en los suelos empleados en capas de base. El ensayo se aplica a la fracción que pasa por el tamiz número 4 según el Instituto del Asfalto (1989).

El ensayo se realiza colocando  una muestra del material que se está estudiando  en un cilindro graduado transparente que contiene una solución de cloruro cálcico, glicerina y formaldehído en agua. Se agita fuertemente la muestra y la solución según la  forma normalizada. Se emplea la misma solución para impulsar el material arcilloso hacia arriba, haciéndolo salir de la muestra a medida que se llena el cilindro, introduciéndola a presión en el fondo mediante un tubo delgado. Después de un período de 20 minutos de sedimentación se lee en la graduación del recipiente la altura máxima de la suspensión de arcilla.

Luego se introduce en el cilindro un disco pesado de metal que se hace bajar hasta que descansa sobre la parte superior de la arena limpia y se lee la altura de la superficie inferior del disco. Se llama equivalente de arena a la relación de la lectura correspondiente a la superficie superior de la arena a la correspondiente a la capa superior de la arcilla multiplicada por 100. Instituto del Asfalto (1989).

 Abrasión (Desgaste Los Ángeles).

Este ensayo se emplea para medir la resistencia de los áridos al desgaste o a la abrasión. El ensayo se realiza cargando  un tambor con una cantidad fija de áridos cuya granulometría es la que más se aproxima a la que se pretende usar de 7 granulometrías normalizadas, así como un peso normalizado de esferas de acero que han de actuar como carga abrasiva. Luego  se hace  girar el  tambor 500 vueltas, después de lo cual se extrae el material y se determina el porcentaje de material que pasa por el tamiz numero 12, que se define como porcentaje de desgaste. La elevada resistencia al desgaste indicada por un bajo porcentaje de pérdidas por abrasión es una característica deseable de los áridos que han de emplearse en la construcción de pavimentos asfálticos.

Ensayo de Resistencia a los Sulfatos.

El ensayo de resistencia a los sulfato se realiza a los  áridos que no han dado buen resultado durante su empleo. Se mide la resistencia de los áridos a la disgregación por soluciones saturadas de sulfato de sodio o magnesio.

El ensayo se realiza  sumergiendo recipientes con fracciones de tamaños clasificados de muestras de áridos en una solución saturada de sulfato de sodio o de magnesio. Los recipientes están construidos de tal manera  que permiten la libre entrada y salida de la solución en la masa de la muestra sin pérdida de áridos. Se secan las muestras en estufa después de la inmersión. Tras un número determinado de ciclos de inmersión y secado se determina por tamizado el porcentaje de pérdida de peso. Basándose en la granulometría de la muestra original se determinan los porcentajes de pérdida de peso para cada fracción granulométrica. El total de estos valores es el porcentaje de pérdida resultado del ensayo.

  Peso Específico.

Se determina el peso específico de los áridos por dos razones:

1. Para permitir el cálculo de los huecos de las mezclas asfálticas compactadas.

2. Para corregir las cantidades de áridos empleadas en una mezcla para pavimentación cuando su peso específico varía apreciablemente.

Hay tres tipos ampliamente usados de peso específico de los áridos según el Instituto del Asfalto (1989), estos son:

Peso específico aparente: (Relación del peso en aire de un volumen dado de la porción impermeable de un material permeable (esto es, la materia sólida, incluyendo sus huecos o poros impermeables) a una temperatura determinada, al peso en aire del mismo volumen de agua destilada a temperatura determinada).

Peso específico aparente con áridos saturado: indica la proporción de huecos permeables al agua de los áridos. Como el volumen medido para determinar el peso específico aparente con áridos saturados incluye los huecos impermeables, mientras que el volumen para el peso específico aparente excluye estos huecos, es evidente que el volumen correspondiente al peso específico aparente es más pequeño que el empleado para el peso específico aparente con áridos saturados, si los áridos tienen huecos permeables. Si no existen tales huecos, ambos volúmenes son iguales.

Peso específico efectivo: es para indicar la proporción en que el árido es permeable al asfalto empleado en la mezcla. Como puede verse, el peso específico efectivo estará normalmente comprendido entre el peso específico aparente y el peso específico aparente con áridos saturados. Se han ideado varios procedimientos para medir el peso específico efectivo de los áridos.

 Peso Unitario.

El peso unitario de unos áridos dados puede determinarse sobre volumen suelto o sobre volumen compactado. Para ello se emplea un recipiente cilíndrico de volumen conocido. Los volúmenes empleados son normalmente 0,1-0,5-1 ,00 pies³ (2,83-14,16-28,31 l), según el tamaño de los áridos ensayados. Para medir el peso unitario con áridos sueltos se llena el recipiente por un procedimiento normalizado y se determina el peso de los áridos contenidos en el recipiente lleno. Para medir el peso compactado se llena el recipiente en tres capas aproximadamente iguales, aplicando a cada capa determinados procedimientos de agitación o apisonado según el tamaño de los áridos empleados en el ensayo.

 Humedad.

La humedad en los áridos se determina  normalmente pesando una muestra de material, secándola hasta peso constante en estufa mantenida a 110⁰C, aproximadamente, y determinando después el peso de la muestra seca. La diferencia entre los pesos inicial y final se define como pérdida de humedad durante el secado. La pérdida de peso expresada en porcentaje del peso final o en seco es el contenido de humedad de los áridos.