Ensayos de la Mezcla Asfáltica.

Las mezclas de hormigón asfáltico se deben  someter a una serie de ensayo para determinar  la combinación  de los agregados y el cemento asfáltico que cumplan con las características adecuada para estas mezclas.     

A continuación les presento los diferentes ensayos que se realizan a la mezcla de hormigón asfáltico.

 Método  Triaxial.

Este ensayo se emplea principalmente para investigaciones sobre mezclas asfálticas  o ensayo de rutina. La briqueta que se emplea en el ensayo triaxial debe tener una altura mínima que sea el doble de su diámetro. El tamaño normalmente utilizado en la briqueta compactada es de 8” (20 cm) de altura por 4” (10 cm) de diámetro.

El método de ensayo triaxial del Instituto del Asfalto, fue desarrollado por Vaughn Smith. 

Dice el Instituto del asfalto (1989) que la briqueta está envuelta en una goma que está rodeada por un líquido que transmite las presiones laterales desarrollada  durante la aplicación de una carga vertical a la briqueta. Las cargas verticales se aplican por incrementos sucesivos, midiéndose la presión lateral que aparece como consecuencia. El ensayo se realiza a temperatura ambiente.

Los datos obtenidos se representan en un grafico la relación entre  las presiones verticales y las laterales y se calculan por una fórmula la cohesión y el ángulo de razonamiento interno de la briqueta.

 Ensayo de Densidad.

El diseño de mezcla asfáltica es un proceso en que se determina el volumen de cemento asfáltico y de los agregados requeridos para obtener una mezcla asfáltica con las propiedades deseadas.

Según Instituto del asfalto (1989) la densidad se  determina con las siguientes finalidades:

a)    En briquetas compactadas en laboratorio para:

1.     Calcular el porcentaje de huecos y huecos rellenos de asfalto en las mezclas compactadas, parte integrante de algunos procedimientos de proyecto de mezclas asfálticas para pavimentación.

2.     Dar una indicación del contenido de asfalto óptimo en algunos procedimientos de proyecto de mezclas.

3.     Fijar una base para controlar la compactación durante la construcción del pavimento asfáltico.

b)    En briquetas obtenidas de pavimentos construidos, para comprobar la densidad del pavimento y la eficiencia de las operaciones de compactación. 

 

Para determinar la densidad procedemos a pesar la briqueta, determinamos su volumen y calculamos la relación peso-volumen. Para determinar el volumen de la briqueta se mide frecuentemente determinado el volumen desplazado. Primero pesamos la briqueta al aire y luego la pesamos sumergida en agua, la diferencia que hay entre los pesos obtenidos da el volumen de la briqueta.

Cuando el peso unitario se expresa en kilogramo y el volumen en metro cúbico la densidad de la briqueta la calculamos con la siguiente fórmula:

D=          Wa                                     1                                                                        

         Wa –Wu

Donde

D= densidad en kilogramos por litro.

Wa= peso de la briqueta en el aire, en gramo.

Wu= peso de la briqueta sumergida en agua, en gramos.

“Este procedimiento es satisfactorio si la briqueta es relativamente impermeable al agua. Cuando las briquetas son permeables al agua deben revestirse de parafina antes de la inmersión. El cálculo de la densidad debe tener entonces en cuenta el peso y volumen del revestimiento de parafina”. (Instituto del asfalto, 1989, p.75).

Si la briqueta es permeable la prueba de la densidad no arrojaría resultados  correctos debido a que este valor aumentaría debido a que los vacíos de la mezcla se llenarían de agua aumentando su densidad.

 Ensayo de Extracción.

El análisis  de extracción consiste en la separación del asfalto de los áridos en una mezcla asfáltica. La extracción se realiza con la finalidad de determinar el contenido de asfalto de la mezcla y obtener áridos sin asfalto  para realizarle un análisis granulométrico o cualquier otro ensayo.

Por lo general el análisis para determinar el contenido de cemento asfáltico  y obtener los áridos limpio se utiliza  la centrifuga. En esta máquina se coloca la mezcla asfáltica y se le añade disolvente para disolver el asfalto. Normalmente se emplean como disolvente los tricloroetileno, benceno o tetracloruro. En nuestro país mayormente se utiliza la gasolina como disolvente.

La proporción relativa de asfalto y árido se obtiene a través de la diferencia entre el peso original de la mezcla y el peso de los áridos seco después de la extracción.

Figura  Centrifuga.

 Ensayo de Recuperación del Asfalto.

Para realizar ensayo sobre el asfalto extraído de la mezcla, se debe realizar la  recuperación del asfalto sin alterar sus propiedades. Por lo general se utiliza el método de extracción por reflujo.

“El extractor consiste, generalmente, en un recipiente cilíndrico cerrado. Suspendido cerca del fondo hay otro recipiente perforado en el que se coloca la mezcla. Directamente sobre este recipiente se coloca un condensador. Se introduce en el extractor un disolvente -tricloroetileno o benceno- que se vaporiza por aplicación de calor. El vapor condensa y cae sobre la mezcla disolviendo el asfalto y llevándolo en disolución al fondo del extractor”. (Instituto del asfalto, 1989, p.78).

Con este procedimiento se obtiene el asfalto sin alterar sus propiedades el cual puede ser utilizado para la prueba que se requiera.

Ensayo de Destilación de la Humedad y Sustancias Volátiles.

Este análisis se realiza con la finalidad de determinar la cantidad de humedad y sustancia volátiles en la mezcla asfáltica, este análisis generalmente se realiza empleando uno de los procedimientos de destilación. 

Ensayo de Entumecimiento.

El análisis de entumecimiento como dato para calificar los posibles efectos perjudiciales que el agua podría provocar en la mezcla asfáltica que contiene finos con una calidad no determinada. Este análisis se realiza en un cilindro metálico de 4" (10 cm) de diámetro en el cual se compacta la muestra de mezcla, dejándose enfriar a temperatura ambiente.

Este análisis se realiza según Instituto del asfalto (1989) colocando la briqueta y el molde en una bandeja con agua, y se coloca sobre la briqueta un medidor como se indica en la figura. Se procede a anotar la lectura que inicialmente tiene el medidor y sus indicaciones después de un periodo de tiempo determinado, generalmente 24 horas, o hasta que no se produzcan más entumecimiento.

         Se considera como una mezcla de mala calidad aquella que tenga un entumecimiento vertical de 1/16” (1.58 mm), mientras que aquella que tienen un entumecimiento de 3.4 pulgadas (19 mm) son inadmisibles.