La mezcla en caliente de cemento asfáltico es un material que ha revolucionado el proceso de construcción de carreteras.La mezcla en caliente de pavimento asfáltico consiste en una combinación de áridos mezclados uniformemente y recubiertos con cemento asfáltico. El término mezcla en caliente se utiliza debido a que para secar los áridos y conseguir el grado deseado de fluidez del cemento asfáltico para una mezcla y trabajabilidad adecuadas. Tanto el asfalto como los áridos deben calentarse antes de la mezcla. Esto se hace en una planta de mezcla de asfalto.
Diseño de la mezcla para la carretera de hormigón
El diseño de la mezcla se refiere a las declaraciones por las que varios agregados y el cemento asfáltico se va a mezclar para obtener una mezcla que posea las cualidades y características deseadas Estas cualidades son las siguientes:
- Suficiente asfalto para asegurar la durabilidad del pavimento.
- Suficiente estabilidad para satisfacer las demandas del tráfico sin distorsión.
- Suficientes huecos en la mezcla total compactada para permitir una ligera cantidad de compactación adicional bajo carga de tráfico , sin enjuague , sangrado y pérdida de estabilidad, pero lo suficientemente baja para mantener fuera el contenido de humedad perjudicial.
- Suficiente trabajabilidad para permitir la colocación eficiente de la mezcla.
Materiales
Los áridos son materiales duros y rígidos que constituyen la mayor parte de la mezcla utilizada para la construcción del pavimento. Puede ser piedra caliza, basalto o granito. La trituración se restablece para obtener los tamaños adecuados para el diseño óptimo de la mezcla.
Gradación del árido
La gradación del árido denota la distribución de los tamaños. La clasificación se determina haciendo pasar el material a través de un número de tamices con aberturas progresivamente más pequeñas y pesando el material retenido en cada tamiz.
Características deseadas de los áridos para las carreteras
Resistencia &Dureza
El árido en una mezcla bituminosa proporciona la mayor parte de la estabilidad mecánica. Debe soportar las cargas impuestas por el tráfico y, al mismo tiempo, distribuir estas cargas a las sub-bases con una intensidad reducida. Los áridos utilizados en la mezcla tienden a romperse o degradarse por las cargas del tráfico. El grado de degradación depende tanto de la magnitud de las cargas aplicadas como de la resistencia al aplastamiento o a la abrasión de los áridos.
Sonoridad
Las piedras que se desintegran mal bajo la acción de la intemperie se denominan poco sólidas. La pizarra es un ejemplo típico porque el agua entra en ella y se congela, provocando su expansión y desintegración. Las piedras poco sólidas son obviamente insatisfactorias como pavimento de asfalto.
Limpieza
La limpieza de un agregado puede determinarse a menudo por observación visual, pero un análisis por tamiz lavado producirá una prueba positiva. Los materiales objetables son el esquisto, las partículas blandas, los grumos de arcilla, etc. Los áridos deben estar limpios para unirse correctamente con las partículas finas y formar una mezcla densa. La presencia de impurezas tiende a debilitar la unión entre el árido y el material aglutinante.
Fricción interna
Es una propiedad en los áridos que resiste los movimientos de paso de las piedras entre sí bajo la acción de una carga impuesta. Esta resistencia se forma por el interbloqueo de las piedras y la fricción superficial entre las partículas adyacentes. Una partícula que tiene una superficie rugosa y dentada tiene un alto grado de fricción interna en contraste con una partícula redondeada que forma un enclavamiento relativamente menos estable con sus partículas vecinas.
Baja Porosidad
Un cierto grado de porosidad es deseable en un agregado ya que permite que el material bituminoso penetre en el agregado. Sin embargo, una porosidad elevada es una desventaja debido al coste adicional que supone para el betún rellenar los huecos.
Propiedades superficiales
Las propiedades superficiales de un árido varían considerablemente en su afinidad por el asfalto. Los áridos que tienen una gran afinidad por el asfalto se denominan hidrófilos, por ejemplo, el basalto, la caliza & la dolomita y los áridos que son difíciles de recubrir con el asfalto se denominan «hidrófilos», por ejemplo, la cuarcita.
Fuentes de áridos
- Rocas ígneas
- Rocas sedimentarias
- Rocas metamórficas
- Preparados industrialmente Áridos
Principales grupos de áridos para carreteras
Áridos naturales
La mayoría de los áridos para carreteras se forman a partir de rocas naturales. El término roca se utiliza aquí para referirse a una masa compacta y dura de material compuesta por minerales que se mantienen unidos por diversos medios.
Agregados artificiales
El principal agregado formado artificialmente que se utiliza en la construcción de carreteras es la «escoria de alto horno» enfriada por aire. Este material es muy limitado en su uso para la construcción de carreteras en este momento. Cuando se produce en condiciones controladas, la escoria es un excelente agregado para carreteras. Es uniforme en densidad y calidad y contiene pocos fragmentos vítreos.
Asfaltos
El asfalto es el material de construcción más versátil del mundo en la actualidad. Pertenece a una amplia clase de materiales que se engloban bajo el epígrafe de materiales bituminosos.
Aglutinante
Material utilizado para mantener unidas las partículas sólidas.
Bitumen
Líquido viscoso o sólido o semilíquido compuesto esencialmente por hidrocarburos y sus derivados que es soluble en disulfuro de carbono, es sustancialmente no volátil y se ablanda gradualmente cuando se calienta. Es de color negro o marrón y posee cualidades adhesivas e impermeables.
Asfalto
Término general para ciertas mezclas de cemento asfáltico y materia mineral.
Tar
Líquido viscoso de color negro con propiedades adhesivas obtenido por destilación destructiva de carbón, madera, etc.