UCE-FING-CIC-BUNSHE KEVIN-GOMEZ LIZ.pdf

i

Determinación de propiedades físico mecánicas de mezclas asfálticas en frío utilizando

agregados provenientes del Distrito Metropolitano de Quito

Autores: Bunshe Vivanco, Kevin Mauricio

Gómez Calvache, Liz Pavlova

Tutor: León Torres, Mario Gabriel

Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Central del Ecuador

Carrera de Ingeniería Civil

Trabajo de titulación modalidad Estudio Técnico, previo a la obtención del título de Ingeniero

Civil

Quito, 2022

ii

Derechos de autor

Nosotros, Bunshe Vivanco Kevin Mauricio y Gómez Calvache Liz Pavlova, en calidad de

autores y titulares de los derechos morales y patrimoniales del trabajo de titulación: Determinación

de propiedades físico mecánicas de mezclas asfálticas en frío utilizando agregados

provenientes del Distrito Metropolitano de Quito, modalidad Estudio Técnico, de conformidad

con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS

CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos a favor de la Universidad

Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de

la obra, con fines estrictamente académicos. Conservamos a nuestro favor todos los derechos de

autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.

Así mismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y

publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad en lo dispuesto

en el Art. 144 de la LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR.

Los autores declaran que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por cualquier

reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de toda

responsabilidad.

Firma: _________________________ Firma: _________________________

Bunshe Vivanco Kevin Mauricio Gómez Calvache Liz Pavlova

C.I.: 172221755-9 C.I.: 171892942-3

[email protected] [email protected]

mailto:[email protected]



iii

Aprobación del tutor

En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por Bunshe Vivanco Kevin

Mauricio y Gómez Calvache Liz Pavlova, para optar por el Título de Ingeniero Civil; cuyo título

es Determinación de propiedades físico mecánicas de mezclas asfálticas en frío utilizando

agregados provenientes del Distrito Metropolitano de Quito, considero que dicho trabajo reúne

todos los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y evaluación

por parte del tribunal examinador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 24 días del mes de abril de 2022.

_________________________

Ing. Mario Gabriel León Torres MSc

DOCENTE - TUTOR

C.I.: 1704942752

iv

Dedicatoria

El presente trabajo de titulación se lo dedico a mi padre José Bunshe Sánchez que en paz descanse

y a mi madre María Vivanco Liquinchana, quienes me brindaron todo el apoyo incondicional para

alcanzar uno de los objetivos de mi vida, gracias por su esfuerzo y apoyo a pesar de las adversidades

del día a día, además de inculcarme todos los valores que me caracterizan, gracias por ser mi mayor

fuente de apoyo, inspiración y motivo de lucha para seguir cada día adelante y no rendirme nunca

pase lo que pase.

Por último y no menos importante, dedico este trabajo de titulación a todas las personas que siempre

han confiado en mí y me han levantado en los momentos más difíciles de mi vida, gracias por su

ayuda, sobre todo moral, la cual ha sido mi fuerza para lograr este gran sueño.

Bunshe Vivanco Kevin Mauricio

v

Dedicatoria

Quiero dedicar este trabajo de titulación a mis padres, por ser siempre ese peldaño en donde puedo

apoyarme y nunca dejarme sola. A mi padre, por ser mi ejemplo a seguir y mi motivo de lucha; y

a mi madre, por su constante cariño y sensatez.

También quiero dedicarlo a toda mi familia por alentarme para continuar en los momentos más

difíciles, en especial a mi hermana Daniela, gracias por tus enseñanzas y consejos. A mi tío Juanito,

sin usted no hubiese logrado llegar tan lejos, gracias por confiar en mí y brindarme su apoyo

incondicional. A mi pequeño Augustus, por alegrarme los días con su compañía.

A mis amigas y amigos en general, por el apoyo moral y el cariño que siempre me lo demuestran.

Gómez Calvache Liz Pavlova

vi

Agradecimientos

Agradezco a Dios por acompañarme y brindarme la guía a lo largo de mi vida, además de ser mi

apoyo y fortaleza en aquellos momentos de dificultad y debilidad.

A mis padres, José Bunshe Sánchez y María Vivanco Liquinchana, por ser los principales

promotores en este sueño, gracias a su confianza, consejos, valores y principios, lo pude alcanzar.

Un agradecimiento muy especial a: Nancy Taípe, Roberto Cárdenas, Liz Gómez, Erick Chalco,

Maicol Carvajal, Erick Cajas, Andrea Montaño, Vinicio Torres, María José Ibarra, Isaac Suarez,

Darwin Chaluisa, Luis Choro, Valeria Bohórquez; quienes en diferentes momentos de mi vida me

han brindado su amistad, paciencia y consejos, los cuales han sido determinantes para cumplir este

propósito.

A todo el personal de las empresas EMULDEC y EPMMOP, especialmente al Ing. Patricio Chan,

Ing. Geovanny Carrera, Ing. Víctor Molina y Don Pablo Guamán, gracias por confiar en nosotros

y guiarnos en la realización de la parte práctica y teórica de nuestro trabajo de titulación, ya que

sin ellos hubiera sido imposible realizar los ensayos los cuales son el fundamento de este trabajo.

También un profundo agradecimiento a todas las autoridades y personal que forman parte de la

prestigiosa Universidad Central del Ecuador, los cuales han compartido su conocimiento de la

mejor manera y han guiado este camino hermoso e inolvidable, lo que es, la vida universitaria.

Al Ing. Mario León quien nos ha guiado desde el principio hasta la culminación del presente

trabajo, por medio de su conocimiento y experiencia.

Bunshe Vivanco Kevin Mauricio

vii

Agradecimientos

La vida es un camino lleno de lecciones que nos llevan a cumplir nuestros objetivos y metas, por

eso, quiero agradecer a Dios por guiarme y cuidarme tanto en mi carrera profesional como en la

vida diaria.

A mis padres, Gioconda Calvache y Freddy Gómez, me ayudaron mucho en la elaboración de esta

tesis, me dieron la fuerza y sabiduría necesaria para recorrer cada paso, gracias por sus consejos y

enseñanzas, sé que me falta mucho por delante pero no hubiese logrado nada de esto sin ustedes.

Quiero agradecer también a toda mi familia, en especial a mis hermanos Daniela y Alejandro por

estar siempre pendientes de mi progreso y brindarme todo su apoyo a pesar de la distancia. Así

mismo, a mi hermano Mateo, por distraerme y soportarme cuando más lo necesito.

El tesoro más grande de la vida es la amistad, por lo tanto, agradezco profundamente a todos mis

amigos que de una u otra manera me ayudaron en el progreso de esta tesis, en especial a Andrea

Montaño, Carlos Grijalva, Irvin Alarcón, Camila Campaña, Daniela Rojas, Erick Chalco, Giussepe

Dávila, Karen Recalde, Cristhian Chamba, Emilio Rodríguez; pero principalmente a mi compañero

de tesis y amigo incondicional, Kevin Bunshe, fue un trabajo complicado, pero lo logramos con

éxito.

A la Universidad Central del Ecuador, por el gran conocimiento adquirido a lo largo de los años.

A las empresas EMULDEC y EPMMOP junto con todos sus trabajadores por abrirnos las puertas

de sus laboratorios y brindarnos sus conocimientos, en especial a los ingenieros Patricio Chan,

Geovanny Carrera, Víctor Molina y Mónica Merchán.

Finalmente, quiero agradecer a mis profesores, no solo de la universidad, sino también de la vida,

quienes creyeron siempre en mí y me ayudaron a seguir adelante, en especial al ingeniero Mario

León por ser nuestro tutor y brindarnos su experiencia y conocimiento en cada fase.

Gómez Calvache Liz Pavlova

viii

Tabla de contenidos

Derechos de autor .........................................................................................................................ii

Aprobación del tutor ................................................................................................................... iii

Dedicatoria .................................................................................................................................. iv

Agradecimientos .......................................................................................................................... vi

Tabla de contenidos .................................................................................................................. viii

Lista de tablas ...........................................................................................................................xxii

Lista de ilustraciones ................................................................................................................ xxx

Lista de gráficos ...................................................................................................................... xxxi

Lista de fotografías ................................................................................................................. xxxv

Lista de ecuaciones ...............................................................................................................xxxvii

Lista de anexos ................................................................................................................... xxxviii

Resumen ................................................................................................................................ xxxix

Abstract ....................................................................................................................................... xl

CAPÍTULO I ................................................................................................................................ 1

1. GENERALIDADES ............................................................................................................. 1

1.1. TEMA ............................................................................................................................ 1

1.2. PROBLEMATIZACIÓN .............................................................................................. 1

1.2.1. Planteamiento del problema ................................................................................... 1

1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN.................................... 3

ix

1.4. SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................... 3

1.5. ALCANCE Y JUSTIFICACIÓN .................................................................................. 3

1.6. OBJETIVOS .................................................................................................................. 4

1.6.1. Objetivo general ..................................................................................................... 4

1.6.2. Objetivos específicos .............................................................................................. 4

1.7. HIPÓTESIS ................................................................................................................... 5

1.7.1. Variables independientes ........................................................................................ 5

1.7.2. Variables dependientes ........................................................................................... 5

CAPÍTULO II .............................................................................................................................. 6

2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................................... 6

2.1. ANTECEDENTES ........................................................................................................ 6

2.2. CONCEPTOS BÁSICOS .............................................................................................. 8

2.2.1. Agregados ............................................................................................................... 8

2.2.2. Emulsión asfáltica .................................................................................................. 8

2.2.2.1. Componentes de la emulsión ....................................................................................... 8

2.2.2.1.1. Asfalto ........................................................................................................................... 8

2.2.2.1.2. Agua ............................................................................................................................... 9

2.2.2.1.3. Agentes emulsivos ................................................................................................... 9

2.2.2.1.3.1. Zycotherm ......................................................................................................... 10

2.2.2.1.3.1.1. Ventajas al utilizar Zycotherm .......................................................... 10

x

2.2.2.1.3.2. Asfalplus ............................................................................................................ 10

2.2.2.1.3.3. Modo de aplicación de los aditivos .......................................................... 11

2.2.2.2. Producción de una emulsión asfáltica .................................................................... 11

2.2.2.3. Tipos de emulsiones asfálticas .................................................................................. 14

2.2.2.3.1. Según el tipo de emulgente ................................................................................ 14

2.2.2.3.2. Según su estabilidad.............................................................................................. 14

2.2.2.4. Variables que afectan la calidad de las emulsiones asfálticas ...................... 15

2.2.3. Tipología de las mezclas asfálticas ...................................................................... 16

2.2.3.1. Mezcla asfáltica en caliente ........................................................................................ 16

2.2.3.2. Mezcla abierta o porosa ............................................................................................... 16

2.2.3.3. Microaglomerados ......................................................................................................... 17

2.2.3.4. Mezcla asfáltica en frío ................................................................................................. 17

2.3. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS ................. 18

2.3.1. Contenido de humedad natural ............................................................................. 18

2.3.2. Granulometría ....................................................................................................... 18

2.3.3. Masa unitaria y porcentaje de vacíos ................................................................... 18

2.3.4. Densidad, densidad relativa y absorción del agregado fino / grueso ................... 19

2.3.5. Caras fracturadas .................................................................................................. 19

2.3.6. Determinación de terrones de arcilla y partículas desmenuzables (Deletéreos) .. 20

2.3.7. Partículas achatadas, alargadas y partículas achatadas y alargadas ..................... 20

xi

2.3.8. Equivalente de arena ............................................................................................ 20

2.3.9. Recubrimiento y peladura .................................................................................... 21

2.3.10. Resistencia de los agregados a sulfatos .............................................................. 21

2.3.11. Abrasión ............................................................................................................. 21

2.3.12. Próctor Modificado ............................................................................................ 22

2.4. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DEL CEMENTO ASFÁLTICO...... 22

2.4.1. Viscosidad Brookfield .......................................................................................... 22

2.4.2. Punto de ablandamiento ....................................................................................... 23

2.4.3. Penetración ........................................................................................................... 24

2.4.4. Ductilidad ............................................................................................................. 24

2.4.5. Punto de inflamación ............................................................................................ 25

2.4.6. Peso específico ..................................................................................................... 25

2.5. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LA EMULSIÓN ASFÁLTICA 26

2.5.1. Carga de las partículas .......................................................................................... 26

2.5.2. Viscosidad Saybolt Furol ..................................................................................... 26

2.5.3. Estabilidad y asentamiento para almacenamiento ................................................ 27

2.5.4. Retenido del tamiz #20 ......................................................................................... 27

2.5.5. Residuo por evaporación ...................................................................................... 27

2.5.5.1. Ensayos al residuo ......................................................................................................... 27

xii

2.6. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN

FRÍO ................................................................................................................................... 28

2.6.1. Procedimiento para el diseño de mezcla Marshall ............................................... 28

2.6.2. Preparación de los agregados ............................................................................... 29

2.6.2.1. Granulometría ................................................................................................................. 30

2.6.3. Equivalente Centrífugo de Kerosene (ECK) ........................................................ 31

2.6.4. Recubrimiento y adherencia ................................................................................. 32

2.6.5. Porcentaje de vacíos ............................................................................................. 33

2.6.6. Estabilidad y flujo Marshall ................................................................................. 33

2.6.7. Tracción indirecta ................................................................................................. 35

2.6.8. Cántabro ............................................................................................................... 36

2.6.9. Módulo resiliente .................................................................................................. 36

3. MARCO LEGAL ............................................................................................................... 36

CAPÍTULO III ........................................................................................................................... 38

4. METODOLOGÍA .............................................................................................................. 38

4.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN ...................................................................................... 38

4.2. MÉTODO DE INVESTIGACIÓN ............................................................................. 39

4.3. MATERIALES ............................................................................................................ 39

4.3.1. Materiales pétreos ................................................................................................ 40

4.3.1.1. Localización ...................................................................................................................... 40

xiii

4.3.1.2. Descripción ....................................................................................................................... 42

4.3.1.2.1. Agregados pétreos de la cantera de Guayllabamba .................................. 42

4.3.1.2.2. Agregados pétreos de la cantera de Píntag .................................................. 43

4.3.1.3. Geología ............................................................................................................................. 44

4.3.1.3.1. Cantera Guayllabamba ......................................................................................... 44

4.3.1.3.2. Cantera Píntag ......................................................................................................... 45

4.3.2. Cemento asfáltico ................................................................................................. 46

4.3.2.1. Localización ...................................................................................................................... 46

4.3.2.2. Descripción ....................................................................................................................... 47

4.4. ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES ..................................... 47

4.4.1. Agregado pétreo ................................................................................................... 47

4.4.1.1. Contenido de humedad natural (ASTM C566-09/AASHTO T-55/NTE INEN

862) ..................................................................................................................................................... 49

4.4.1.1.1. Contenido de humedad natural de Guayllabamba .................................... 49

4.4.1.1.2. Contenido de humedad natural de Píntag .................................................... 50

4.4.1.2. Granulometría (ASTM C136-09/AASHTO T-27/INEN 696) ......................... 51

4.4.1.2.1. Resultados del análisis granulométrico de Guayllabamba .................... 51

4.4.1.2.1.1. Agregado grueso: muestra 1 ...................................................................... 51


4.4.1.2.1.3. Agregado intermedio: muestra 1 ............................................................. 53

xiv


4.4.1.2.1.5. Agregado fino: muestra 1 ............................................................................ 55


4.4.1.2.2. Resultados del análisis granulométrico de Píntag .................................... 57







4.4.1.2.3. Promedios de ambas muestras ......................................................................... 63

4.4.1.3. Masa unitaria y porcentaje de vacíos (ASTM C29, NTE INEN 0858) ......... 63

4.4.1.3.1. Resultados de la masa unitaria y porcentaje de vacíos (Guayllabamba)

.......................................................................................................................................................... 65

4.4.1.3.2. Resultados de la masa unitaria y porcentaje de vacíos (Píntag) ......... 66

4.4.1.4. Densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción (ASTM

C128 (AG.F)-ASTM C127 (AG.G)) ............................................................................................ 67

4.4.1.4.1. Resultados de densidad, densidad relativa y absorción de los

agregados de Guayllabamba. ................................................................................................ 69

xv

4.4.1.4.2. Resultados de densidad, densidad relativa y absorción de los

agregados de Píntag. ................................................................................................................ 70

4.4.1.5. Caras fracturadas (ASTM D-5821) .......................................................................... 71

4.4.1.5.1. Resultado del ensayo de caras fracturadas de Guayllabamba .............. 73

4.4.1.5.2. Resultado del ensayo de caras fracturadas de Píntag .............................. 73

4.4.1.6. Determinación de deletéreos (ASTM C 142 - AASHTO T 112) ..................... 74

4.4.1.6.1. Resultados del ensayo de deletéreos de Guayllabamba .......................... 74

4.4.1.6.2. Resultado el ensayo de deletéreos de Píntag .............................................. 75

4.4.1.7. Partículas achatadas, partículas alargadas y partículas alargadas y

achatadas (ASTM D 4791) .......................................................................................................... 75

4.4.1.7.1. Resultado de partículas achatadas, partículas alargadas y partículas

achatadas y alargadas de Guayllabamba .......................................................................... 76

4.4.1.7.2. Resultado de partículas achatadas, partículas alargadas y partículas

achatadas y alargadas de Píntag .......................................................................................... 76

4.4.1.8. Equivalente de arena (ASTM D2419-09; AASHTO T-176; MOP E 108) .... 77

4.4.1.8.1. Resultados del ensayo de equivalente de arena de Guayllabamba .... 79

4.4.1.8.2. Resultados del ensayo de equivalente de arena de Píntag .................... 79

4.4.1.9. Recubrimiento y peladura (ASTM D-1664) ......................................................... 79

4.4.1.9.1. Resultado de recubrimiento y peladura de Guayllabamba .................... 80

4.4.1.9.2. Resultado de recubrimiento y peladura de Píntag .................................... 80

xvi

4.4.1.10. Resistencia a los sulfatos (ASTM C 88 - NTE INEN 0863:2011) ................ 81

4.4.1.10.1. Resultados del ensayo de resistencia a los sulfatos de Guayllabamba

.......................................................................................................................................................... 81

4.4.1.10.2. Resultados del ensayo de resistencia a los sulfatos de Píntag ........... 82

4.4.1.11. Abrasión (NTE INEN 0860-2011 y ASTM C 131) ............................................ 82

4.4.1.11.1. Resultado del ensayo de abrasión en agregados de Guayllabamba . 84

4.4.1.11.2. Resultado del ensayo de abrasión en agregados de Píntag ................. 84

4.4.1.12. Próctor modificado (ASTM-1557) ........................................................................ 84

4.4.1.12.1. Resultados del ensayo de próctor modificado de Guayllabamba ..... 86

4.4.1.12.2. Resultados del ensayo de próctor modificado de Píntag ..................... 87

4.4.2. Cemento asfáltico ................................................................................................. 88

4.4.2.1. Viscosidad rotacional Brookfield (ASTM D2196).............................................. 88

4.4.2.2. Punto de ablandamiento (ASTM D36) ................................................................... 88

4.4.2.3. Penetración (ASTM D5 / D5M13) ............................................................................ 89

4.4.2.4. Ductilidad (ASTM D133-07) ...................................................................................... 90

4.4.2.5. Punto de inflamación (ASTM D92-05A) ................................................................ 90

4.4.2.6. Peso específico (ASTM D70) ...................................................................................... 91

4.4.2.7. Resultados del cemento asfáltico ............................................................................. 92

4.4.3. Emulsión asfáltica ................................................................................................ 93

4.4.3.1. Carga de partícula (NTE INEN 908) ........................................................................ 94

xvii

4.4.3.1.1. Resultados de carga de partícula ..................................................................... 94

4.4.3.2. Viscosidad Saybolt Furol (ASTM D244-22) ......................................................... 95

4.4.3.2.1. Resultados viscosidad Saybolt Furol .............................................................. 95

4.4.3.3. Estabilidad y asentamiento para almacenamiento (NTE INEN 909; NTE

INEN 910). ........................................................................................................................................ 95

4.4.3.3.1. Resultados de estabilidad a las 24 horas ...................................................... 96

4.4.3.3.2. Resultados de asentamiento a los 5 días ....................................................... 96

4.4.3.4. Retenido del tamiz #20 (ASTM D244-38) ............................................................ 97

4.4.3.4.1. Resultados de retenido del tamiz #20 ........................................................... 97

4.4.3.5. Residuo por evaporación (ASTM D 244-29)........................................................ 98

4.4.3.5.1. Ensayos al residuo ................................................................................................. 99

4.4.3.5.1.1. Resultados de los ensayos al residuo sin aditivo ............................ 100

4.4.3.5.1.2. Resultados de los ensayos al residuo aditivado .............................. 100

4.5. DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO (MAF) .................................. 101

4.5.1. Preparación de briquetas Método Propuesto de Illinois (para el diseño de mezclas

asfáltica en frío emulsión - agregado) .......................................................................... 101

4.5.2. Contenido óptimo de emulsión .......................................................................... 103

4.5.3. Recubrimiento y adherencia ............................................................................... 104

4.5.4. Contenido óptimo de agua en compactación ...................................................... 107

4.5.4.1. Preparación de briquetas ......................................................................................... 107

xviii

4.5.4.2. Variación del contenido óptimo de asfalto residual ...................................... 108

4.5.5. Procedimiento de prueba .................................................................................... 109

4.5.5.1. Determinación de la gravedad específica Bulk ................................................ 110

4.5.5.2. Pruebas de estabilidad y flujo (muestras en seco) ......................................... 111

4.5.5.3. Pruebas de estabilidad y flujo (muestras húmedas) ..................................... 112

4.5.5.4. Análisis de densidad y vacíos ................................................................................. 113

4.5.5.5. Humedad absorbida ................................................................................................... 113

4.5.5.6. Comprobación del procedimiento de prueba diseño Marshall Modificado

(MS-14) ........................................................................................................................................... 114

4.5.5.7. Resultados de diseño óptimo ................................................................................. 124

4.5.6. Ensayo de pérdida por desgaste (Cántabro) (NLT-352/86) ............................... 125

4.5.7. Ensayo de tracción indirecta (ASTM D 4123 - AASHTO T 283) ..................... 127

4.5.7.1. Resultados del ensayo de tracción indirecta (Guayllabamba) .................. 128

4.5.7.2. Resultados del ensayo de tracción indirecta (Píntag) .................................. 130

4.5.8. Módulo resiliente ................................................................................................ 131

4.5.8.1. Resultados del ensayo de módulo resiliente (Guayllabamba) .................. 132

4.5.8.2. Resultados del ensayo de módulo resiliente (Píntag)................................... 133

CAPÍTULO IV ......................................................................................................................... 135

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ...................................................................................... 135

5.1. Análisis de la caracterización del agregado pétreo ................................................... 135

xix

5.1.1. Contenido de humedad natural ........................................................................... 135

5.1.2. Granulometría ..................................................................................................... 136

5.1.3. Masa unitaria y porcentaje de vacíos ................................................................. 136

5.1.4. Densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción ......................... 139

5.1.5. Caras fracturadas ................................................................................................ 142

5.1.6. Determinación de deletéreos .............................................................................. 143

5.1.7. Partículas achatadas, partículas alargadas y partículas alargadas y achatadas ... 144

5.1.8. Equivalente de arena .......................................................................................... 145

5.1.9. Recubrimiento y peladura .................................................................................. 146

5.1.10. Resistencia a los sulfatos .................................................................................. 146

5.1.11. Abrasión ........................................................................................................... 147

5.1.12. Próctor modificado ........................................................................................... 147

5.1.13. Resumen de resultados de los ensayos realizados a los agregados .................. 149

5.2. Análisis de la caracterización del cemento asfáltico ................................................. 151

5.2.1. Viscosidad Brookfield ........................................................................................ 151

5.2.2. Punto de ablandamiento ..................................................................................... 153

5.2.3. Penetración ......................................................................................................... 153

5.2.4. Ductilidad ........................................................................................................... 154

5.2.5. Punto de inflamación .......................................................................................... 155

5.2.6. Peso específico ................................................................................................... 156

xx

5.2.7. Resumen de resultados de los ensayos realizados al asfalto .............................. 157

5.3. Análisis de la caracterización de la emulsión ............................................................ 157

5.3.1. Carga de partículas ............................................................................................. 158

5.3.2. Viscosidad Saybolt Furol ................................................................................... 158

5.3.3. Sedimentación y estabilidad para almacenamiento ............................................ 159

5.3.4. Retenido del tamiz #20 ....................................................................................... 160

5.3.5. Residuo por evaporación .................................................................................... 161

5.3.5.1. Ensayos al residuo ...................................................................................................... 162

5.3.6. Resumen de resultados de los ensayos realizados a la emulsión ....................... 165

5.4. Análisis de la caracterización de la mezcla asfáltica en frío (MAF) ......................... 165

5.4.1. Procedimiento para el diseño de mezcla Marshall modificado .......................... 166

5.4.1.1. Granulometría .............................................................................................................. 166

5.4.1.2. Recubrimiento y adherencia ................................................................................... 167

5.4.1.3. Estabilidad y flujo Marshall ..................................................................................... 168

5.4.1.4. Pérdida de estabilidad ............................................................................................... 169

5.4.1.5. Gravedad específica Bulk ......................................................................................... 170

5.4.1.6. Humedad absorbida ................................................................................................... 171

5.4.1.7. Densidad y porcentaje de vacíos ........................................................................... 171

5.4.2. Tracción indirecta ............................................................................................... 172

5.4.3. Cántabro ............................................................................................................. 173

xxi

5.4.4. Módulo resiliente ................................................................................................ 174

5.4.5. Resumen de resultados de los ensayos realizados a las MAF ............................ 175

CAPÍTULO V .......................................................................................................................... 176

6. ANÁLISIS DE COSTOS ................................................................................................. 176

6.1. Análisis de precios unitarios ..................................................................................... 176

6.2. Diseño de la estructura del pavimento ...................................................................... 181

6.2.1. Elaboración del diseño por el método AASHTO 93 .......................................... 186

6.2.2. Mezcla asfáltica en frío aditivada de Guayllabamba ......................................... 186

6.2.3. Mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag ....................................................... 188

6.2.4. Mezcla asfáltica en frío convencional de Guayllabamba ................................... 189

6.2.5. Mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag ................................................ 189

6.3. Análisis del presupuesto referencial .......................................................................... 190

6.4. Análisis del presupuesto de mantenimiento .............................................................. 192

CAPÍTULO VI ......................................................................................................................... 196

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................... 196

7.1. Conclusiones ............................................................................................................. 196

7.2. Recomendaciones ...................................................................................................... 205

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 207

ANEXOS .................................................................................................................................. 216

xxii

Lista de tablas

Tabla 1. Especificaciones del aditivo Asfalplus ............................................................................. 11

Tabla 2. Fajas Granulométricas para la elaboración de mezclas asfálticas tomadas del manual MS-

19, MOP 2002 y NEVI. .................................................................................................................. 31

Tabla 3. Selección del contenido de emulsión asfáltica. ................................................................ 32

Tabla 4. Ensayos realizados a los agregados .................................................................................. 48

Tabla 5. Humedad agregado 1/2" (Guayllabamba) ........................................................................ 49

Tabla 6. Humedad agregado 3/8" (Guayllabamba) ........................................................................ 49

Tabla 7. Humedad agregado fino (Guayllabamba) ........................................................................ 50

Tabla 8. Humedad agregado 1/2" (Píntag) ..................................................................................... 50

Tabla 9. Humedad agregado 3/8" (Píntag) ..................................................................................... 50

Tabla 10. Humedad agregado fino (Píntag) ................................................................................... 50

Tabla 11. Granulometría 1/2" - Muestra 1 (Guayllabamba) .......................................................... 51




Tabla 15. Granulometría Arena - Muestra 1 (Guayllabamba) ....................................................... 55

Tabla 16.Granulometría Arena - Muestra 2 (Guayllabamba) ........................................................ 56

Tabla 17. Granulometría 1/2" - Muestra 1 (Píntag) ....................................................................... 57




Tabla 21. Granulometría Arena - Muestra 1 (Píntag) .................................................................... 61

Tabla 22. Granulometría Arena - Muestra 2 (Píntag) .................................................................... 62

xxiii

Tabla 23. Promedio de granulometría (Guayllabamba) ................................................................. 63

Tabla 24. Promedio de granulometría (Píntag) .............................................................................. 63

Tabla 25. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 1/2" (Guayllabamba) ....................... 65

Tabla 26. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 3/8" (Guayllabamba) ....................... 65

Tabla 27. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado fino (Guayllabamba) ........................ 65

Tabla 28. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 1/2" (Píntag) .................................... 66

Tabla 29. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 3/8" (Píntag) .................................... 66

Tabla 30. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado fino (Píntag) ..................................... 67

Tabla 31. Densidad y absorción del agregado 1/2" (Guayllabamba) ............................................. 69

Tabla 32. Densidad y absorción del agregado 3/8" (Guayllabamba) ............................................. 70

Tabla 33. Densidad y absorción del agregado fino (Guayllabamba) ............................................. 70

Tabla 34. Densidad y absorción del agregado 1/2" (Píntag) .......................................................... 70

Tabla 35. Densidad y absorción del agregado 3/8" (Píntag) .......................................................... 71

Tabla 36. Densidad y absorción del agregado fino (Píntag) .......................................................... 71

Tabla 37. Partículas con una y dos caras fracturadas (Guayllabamba) .......................................... 73

Tabla 38. Partículas con una y dos caras fracturadas (Píntag) ....................................................... 73

Tabla 39. Ensayo de deletéreos (Guayllabamba) ........................................................................... 74

Tabla 40. Ensayo de deletéreos (Píntag) ........................................................................................ 75

Tabla 41. Partículas alargadas y achatadas de 1/2" (Guayllabamba) ............................................. 76

Tabla 42. Partículas alargadas y achatadas de 3/8" (Guayllabamba) ............................................. 76

Tabla 43. Resumen de partículas alargadas y achatadas (Guayllabamba) ..................................... 76

Tabla 44. Partículas alargadas y achatadas de 1/2" (Píntag) .......................................................... 76

Tabla 45. Partículas alargadas y achatadas de 3/8" (Píntag) .......................................................... 77

Tabla 46. Resumen de partículas alargadas y achatadas (Píntag) .................................................. 77

xxiv

Tabla 47. Equivalente de arena (Guayllabamba) ........................................................................... 79

Tabla 48. Equivalente de arena (Píntag) ........................................................................................ 79

Tabla 49. Porcentaje de recubrimiento (Guayllabamba) ................................................................ 80

Tabla 50. Porcentaje de recubrimiento (Píntag) ............................................................................. 80

Tabla 51. Resistencia a los sulfatos - agregado grueso (Guayllabamba) ....................................... 81

Tabla 52. Resistencia a los sulfatos - agregado fino (Guayllabamba) ........................................... 81

Tabla 53. Resistencia a los sulfatos - agregado grueso (Píntag) .................................................... 82

Tabla 54. Resistencia a los sulfatos - agregado fino (Píntag) ........................................................ 82

Tabla 55. Gradación para las muestras del ensayo de desgaste de Los Ángeles ........................... 83

Tabla 56. Porcentaje de desgaste (Guayllabamba) ......................................................................... 84

Tabla 57. Porcentaje de desgaste (Píntag) ...................................................................................... 84

Tabla 58. Registro de Datos del Ensayo Próctor Modificado “Guayllabamba” ............................ 86

Tabla 59. Registro de Datos del Ensayo Próctor Modificado “Píntag” ......................................... 87

Tabla 60. Caracterización del cemento asfáltico sin aditivo .......................................................... 92

Tabla 61. Caracterización del cemento asfáltico aditivado ............................................................ 93

Tabla 62. Carga de partícula en emulsión asfáltica sin aditivo ...................................................... 94

Tabla 63. Carga de partícula en emulsión asfáltica aditivada ........................................................ 94

Tabla 64. Viscosidad Saybolt Furol - Emulsión sin aditivo ........................................................... 95

Tabla 65. Viscosidad Saybolt Furol - Emulsión aditivada ............................................................. 95

Tabla 66. Estabilidad a las 24 horas - Emulsión sin aditivo .......................................................... 96

Tabla 67. Estabilidad a las 24 horas - Emulsión aditivada ............................................................. 96

Tabla 68. Asentamiento a los 5 días - Emulsión sin aditivo .......................................................... 96

Tabla 69. Asentamiento a los 5 días - Emulsión aditivada ............................................................ 97

Tabla 70. Ensayo de retenido de tamiz #20 ................................................................................... 97

xxv

Tabla 71. Retenido del tamiz #20 - Emulsión sin aditivo .............................................................. 97

Tabla 72. Retenido del tamiz #20 - Emulsión aditivada ................................................................ 98

Tabla 73. Resultados del residuo por evaporación sin aditivo ....................................................... 99

Tabla 74. Resultados del residuo por evaporación con aditivo ...................................................... 99

Tabla 75. Ensayos al residuo sin aditivo ...................................................................................... 100

Tabla 76. Ensayos al residuo aditivado ........................................................................................ 100

Tabla 77. Mezcla granulométrica para el diseño de la MAF “Guayllabamba” ........................... 101

Tabla 78. Mezcla granulométrica para el diseño de la MAF “Píntag” ........................................ 102

Tabla 79. Porcentaje de emulsión asfáltica tentativa para el diseño ............................................ 104

Tabla 80. Porcentaje de Asfalto tentativo para el diseño ............................................................. 104

Tabla 81. Cantidades para la realización de las MAF .................................................................. 105

Tabla 82. Resultados de recubrimiento a los porcentajes de emulsión tentativos “Guayllabamba”

...................................................................................................................................................... 106

Tabla 83. Resultados de recubrimiento a los porcentajes de emulsión tentativos “Píntag” ......... 107

Tabla 84. Porcentajes para utilizar en la mezcla asfáltica con áridos de Guayllabamba. ............ 109

Tabla 85. Porcentajes para utilizar en la mezcla asfáltica con áridos de Píntag. ......................... 109

Tabla 86. Valores de corrección de estabilidad ............................................................................ 112

Tabla 87. Diseño Marshall modificado - muestras secas "Guayllabamba" ................................. 114

Tabla 88. Diseño Marshall modificado - muestras húmedas "Guayllabamba" ............................ 115

Tabla 89. Diseño Marshall modificado - muestras secas "Píntag"............................................... 119

Tabla 90. Diseño Marshall modificado - muestras húmedas "Píntag" ......................................... 120

Tabla 91. Diseño óptimo - 7% emulsión (Guayllabamba) ........................................................... 124

Tabla 92. Diseño óptimo - 8.5% emulsión (Píntag) ..................................................................... 125

Tabla 93. Resultados del ensayo cántabro (Guayllabamba) ........................................................ 127

xxvi

Tabla 94. Resultados del ensayo cántabro (Píntag) ...................................................................... 127

Tabla 95. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 6% de emulsión (Guayllabamba) .... 128



Tabla 98. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 7% de emulsión (Píntag) ................. 130

Tabla 99. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 8.5% de emulsión (Píntag) .............. 130

Tabla 100. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 10% de emulsión (Píntag) ............. 130

Tabla 101. Tiempos de equilibrio recomendados ........................................................................ 132

Tabla 102. Módulo resiliente de Guayllabamba .......................................................................... 132

Tabla 103. Módulo resiliente de Píntag ....................................................................................... 133

Tabla 104. Faja granulométrica de 1/2" ....................................................................................... 136

Tabla 105. Resumen de ensayos de los agregados (Guayllabamba) ............................................ 149

Tabla 106. Resumen de ensayos de los agregados (Píntag) ......................................................... 150

Tabla 107. Requisitos de cementos asfálticos para los tipos comprendidos de 220 dmm a 40 dmm

de penetración (Tabla 5) ............................................................................................................... 151

Tabla 108. Resumen de los ensayos realizados al cemento asfáltico (aditivado y sin aditivo) ... 157

Tabla 109. Requisitos de emulsiones asfálticas catiónicas .......................................................... 157

Tabla 110. Resumen de los ensayos realizados a la emulsión (aditivada y sin aditivo) .............. 165

Tabla 111. Asfalto emulsificado - agregado. Criterios de designación para mezclas. ................. 166

Tabla 112. Combinación de agregados para la faja granulométrica ............................................ 167

Tabla 113. Resumen de los ensayos realizados a las MAF .......................................................... 175

Tabla 114. Análisis de precios unitarios MAF aditivada (Guayllabamba) .................................. 177

Tabla 115. .Análisis de precios unitarios MAF aditivada (Píntag) .............................................. 178

Tabla 116. Análisis de precios unitarios MAF convencional (Guayllabamba) ........................... 179

xxvii

Tabla 117. Análisis de precios unitarios MAF convencional (Píntag) ........................................ 180

Tabla 118. Tráfico promedio diario semanal ............................................................................... 181

Tabla 119. Datos de conteo de tráfico .......................................................................................... 182

Tabla 120. Datos recopilados del crecimiento de la parroquia de Cutuglahua (2010) ................ 182

Tabla 121. Tráfico promedio diario ............................................................................................. 183

Tabla 122. Tipos de vehículos transcurridos para el año 2022 .................................................... 183

Tabla 123. Pesos y dimensiones de vehículos motorizados remolques y semirremolques. ......... 184

Tabla 124. Factor daño de cada tipo de vehículo ......................................................................... 185

Tabla 125. Datos del tráfico y ejes equivalentes. ......................................................................... 186

Tabla 126. Módulo resiliente y coeficiente estructural (Guayllabamba) ..................................... 187

Tabla 127. Espesores de capas (MAF aditivada Guayllabamba) ................................................. 188

Tabla 128. Módulo resiliente y coeficiente estructural (Píntag) .................................................. 188

Tabla 129. Espesores de capas (MAF aditivada Píntag) .............................................................. 189


Tabla 131. Espesores de capas (MAF convencional Guayllabamba) .......................................... 189


Tabla 133. Espesores de capas (MAF convencional Píntag) ....................................................... 190

Tabla 134. Presupuesto referencial MAF aditivada (Guayllabamba) .......................................... 191

Tabla 135. Presupuesto referencial MAF aditivada (Píntag) ....................................................... 191

Tabla 136. Presupuesto referencial MAF convencional (Guayllabamba) ................................... 192

Tabla 137. Presupuesto referencial MAF convencional (Píntag) ................................................ 192

Tabla 138. Presupuesto de mantenimiento MAF aditivada (Guayllabamba) .............................. 194

Tabla 139. Presupuesto de mantenimiento MAF aditivada (Píntag) ........................................... 194

Tabla 140. Presupuesto de mantenimiento MAF convencional (Guayllabamba) ........................ 195

xxviii

Tabla 141. Presupuesto de mantenimiento MAF convencional (Píntag) ..................................... 195

Tabla 142. OB_PR-01. Desbroce, desbosque y limpieza ............................................................ 216

Tabla 143. OB_PR-02. Remoción y desalojo .............................................................................. 217

Tabla 144. OB_PR-03. Replanteo y nivelación con equipo topográfico ..................................... 218

Tabla 145. Excavación en suelo sin clasificar .............................................................................. 219

Tabla 146. EST_PV-05. Asfalto de imprimación ........................................................................ 220

Tabla 147. EST_PV-06. Sub base clase 2 (50mm ó 2”) .............................................................. 221

Tabla 148. EST_PV-07. Base clase 2 (25mm ó 1”) ..................................................................... 222

Tabla 149.EST_PV-08. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de

Guayllabamba ............................................................................................................................... 223

Tabla 150. EST_PV-09. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Guayllabamba

...................................................................................................................................................... 224

Tabla 151. EST_PV-10. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag ....... 225

Tabla 152. EST_PV-11. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag . 226

Tabla 153. OB_CPL-12. Hormigón simple para bordillo f’c=180 kg/cm2 ................................. 227

Tabla 154. OB_CPL-13. Señalización vertical reglamentaria ..................................................... 228

Tabla 155. OB_CPL-14. Señalización horizontal ........................................................................ 229

Tabla 156. OB_CPL-15. Señalización horizontal transversal ...................................................... 230

Tabla 157. OB_CPL-16. Cuneta de hormigón simple f'c=180 kg/cm2 ....................................... 231

Tabla 158. OB_CPL-17. Nivelación de pozos de alcantarillado ................................................. 232

Tabla 159. OB_CPL-18. Tubería PVC corrugada alcantarillado Ø=400 mm ............................. 233

Tabla 160. MR_DV-01. Limpieza de la zona del derecho de vía ................................................ 234

Tabla 161. MR_DV-02. Desbroce de la vegetación menor en la zona del derecho de vía .......... 235

Tabla 162. MR_OA-03. Limpieza de cunetas, canales de descarga y aliviaderos ...................... 236

xxix

Tabla 163. MR_OA-04. Limpieza de sumideros ......................................................................... 237

Tabla 164. MR_SV-05. Limpieza de calzada y bermas ............................................................... 238

Tabla 165. MR_SV-06. Conservación de las señales verticales .................................................. 239

Tabla 166. MR_SV-07. Mantenimiento de señales ..................................................................... 240

Tabla 167. MP_SR-08. Fisuras solas o retículas longitudinales .................................................. 241

Tabla 168. ME_SR-09. Tratamiento superficial mortero asfáltico - slurry seal .......................... 242

Tabla 169. ME_SR-10. Fresado de pavimento asfáltico .............................................................. 243

Tabla 170. ME_SR-11. Bacheo profundo (Guayllabamba - aditivada) ....................................... 244

Tabla 171. ME_SR-12. Bacheo profundo (Píntag - aditivada) .................................................... 245

Tabla 172. ME_SR-13. Bacheo profundo (Guayllabamba - convencional) ................................ 246

Tabla 173. ME_SR-14. Bacheo profundo (Píntag - convencional) ............................................. 247

xxx

Lista de ilustraciones

Ilustración 1. Diagrama del proceso del petróleo para obtener varios derivados .......................... 13

Ilustración 2. Diagrama del proceso de obtención de una emulsión asfáltica ................................ 14

Ilustración 3. Ensayos de consistencia, viscosidades según temperatura ...................................... 23

Ilustración 4. Comportamiento típico de una mezcla asfáltica en frío ........................................... 34

Ilustración 5. Ensayo de tracción indirecta .................................................................................... 35

Ilustración 6. Localización de la cantera Guayllabamba. ............................................................... 40

Ilustración 7. Localización de la cantera Píntag. ............................................................................ 41

Ilustración 8. Distancia de EMULDEC a la cantera de Guayllabamba ......................................... 41

Ilustración 9. Distancia de EMULDEC a la cantera de Píntag ...................................................... 42

Ilustración 10. Localización del cemento asfáltico ........................................................................ 47

Ilustración 11. Vía de la urbanización Los Pinos ......................................................................... 181

xxxi

Lista de gráficos

Gráfico 1. Curva Granulométrica 1/2" - Muestra 1 (Guayllabamba) ............................................. 51




Gráfico 5. Curva Granulométrica Arena - Muestra 1 (Guayllabamba) .......................................... 55

Gráfico 6. Curva Granulométrica Arena - Muestra 2 (Guayllabamba) .......................................... 56

Gráfico 7. Curva Granulométrica 1/2" - Muestra 1 (Píntag) .......................................................... 57



Gráfico 10. Curva Granulométrica 3/8" - Muestra 2 (Píntag) ........................................................ 60

Gráfico 11. Curva Granulométrica Arena - Muestra 1 (Píntag) ..................................................... 61

Gráfico 12. Curva Granulométrica Arena - Muestra 2 (Píntag) ..................................................... 62

Gráfico 13. Procedimiento ensayo de recubrimiento y peladura ................................................... 80

Gráfico 14. Resultado del Ensayo Próctor Modificado “Guayllabamba” ...................................... 86

Gráfico 15. Resultado del Ensayo Próctor Modificado “Píntag” ................................................... 87

Gráfico 16. Curva granulométrica para el diseño de la MAF “Guayllabamba” .......................... 102

Gráfico 17. Curva granulométrica para el diseño de la MAF “Píntag” ....................................... 103

Gráfico 18. Recubrimiento de los áridos de Guayllabamba con diferentes porcentajes de emulsión.

...................................................................................................................................................... 106

Gráfico 19. Recubrimiento de los áridos de Píntag con diferentes porcentajes de emulsión. ..... 106

Gráfico 20. Densidad Bulk (Guayllabamba) ................................................................................ 116

Gráfico 21. Estabilidad seca - húmeda (Guayllabamba) .............................................................. 116

Gráfico 22. Pérdida de estabilidad (Guayllabamba) .................................................................... 117

xxxii

Gráfico 23. Vacíos totales (Guayllabamba) ................................................................................. 117

Gráfico 24. Humedad absorbida (Guayllabamba) ........................................................................ 118

Gráfico 25. Densidad Bulk (Píntag) ............................................................................................. 121

Gráfico 26. Estabilidad seca - húmeda (Píntag) ........................................................................... 121

Gráfico 27. Pérdida de estabilidad (Píntag) ................................................................................. 122

Gráfico 28. Vacíos totales (Píntag) .............................................................................................. 122

Gráfico 29. Humedad absorbida (Píntag) ..................................................................................... 123

Gráfico 30. Gráfica de tracción indirecta (Guayllabamba) .......................................................... 129

Gráfico 31. Gráfica de tracción indirecta (Píntag) ....................................................................... 131

Gráfico 32. Módulo resiliente - 6%, 7% y 8% de emulsión (Guayllabamba) .............................. 133

Gráfico 33. Módulo resiliente - 7%, 8.5% y 10% de emulsión (Píntag) ...................................... 134

Gráfico 34. Contenido de humedad natural ................................................................................. 135

Gráfico 35. Masa unitaria (suelta) ................................................................................................ 137

Gráfico 36. Masa unitaria (compactada) ...................................................................................... 138

Gráfico 37. Porcentaje de vacíos (suelta) ..................................................................................... 138

Gráfico 38. Porcentaje de vacíos (compactada) ........................................................................... 139

Gráfico 39. Densidad seca al horno (SH) ..................................................................................... 140

Gráfico 40. Densidad saturada superficialmente seca (SSS) ....................................................... 140

Gráfico 41. Densidad aparente ..................................................................................................... 141

Gráfico 42. Porcentaje de absorción ............................................................................................ 142

Gráfico 43. Porcentaje de 2 o más caras fracturadas .................................................................... 143

Gráfico 44. Porcentaje de deletéreos ............................................................................................ 144

Gráfico 45. Porcentaje de partículas achatadas y alargadas ......................................................... 145

Gráfico 46. Equivalente de arena ................................................................................................. 145

xxxiii

Gráfico 47. Resistencia a los Sulfatos .......................................................................................... 146

Gráfico 48. Porcentaje de abrasión .............................................................................................. 147

Gráfico 49. Próctor modificado .................................................................................................... 148

Gráfico 50. Viscosidad absoluta ................................................................................................... 152

Gráfico 51. Viscosidad cinemática ............................................................................................... 152

Gráfico 52. Punto de ablandamiento en asfalto aditivado y sin aditivo ....................................... 153

Gráfico 53. Penetración del asfalto .............................................................................................. 154

Gráfico 54. Ductilidad del asfalto ................................................................................................ 155

Gráfico 55. Punto de inflamación del asfalto ............................................................................... 155

Gráfico 56. Peso específico del asfalto ........................................................................................ 156

Gráfico 57. Viscosidad Saybolt Furol .......................................................................................... 159

Gráfico 58. Estabilidad a las 24 horas .......................................................................................... 159

Gráfico 59. Asentamiento a los 5 días .......................................................................................... 160

Gráfico 60. Retenido del tamiz #20 ............................................................................................. 161

Gráfico 61. Residuo por evaporación ........................................................................................... 162

Gráfico 62. Viscosidad cinemática al residuo asfáltico (135°C) ................................................. 163

Gráfico 63. Punto de ablandamiento al residuo asfáltico ............................................................. 163

Gráfico 64. Penetración al residuo asfáltico ................................................................................. 164

Gráfico 65. Ductilidad al residuo asfáltico ................................................................................... 164

Gráfico 66. Recubrimiento y adherencia ...................................................................................... 167

Gráfico 67. Estabilidad seca - húmeda ......................................................................................... 168

Gráfico 68. Flujo seco - húmedo .................................................................................................. 169

Gráfico 69. Pérdida de estabilidad ............................................................................................... 170

Gráfico 70. Densidad Bulk ........................................................................................................... 170

xxxiv

Gráfico 71. Humedad absorbida ................................................................................................... 171

Gráfico 72. Vacíos totales ............................................................................................................ 172

Gráfico 73. Tracción indirecta ..................................................................................................... 173

Gráfico 74. Desgaste por cántabro ............................................................................................... 174

Gráfico 75. Módulo resiliente ...................................................................................................... 175

Gráfico 76. Análisis de precios unitarios ..................................................................................... 176

Gráfico 77. Análisis del presupuesto referencial ......................................................................... 190

Gráfico 78. Análisis del presupuesto de mantenimiento .............................................................. 193

xxxv

Lista de fotografías

Fotografía 1. Toma de agregados pétreos grueso, medio y fino de la cantera Guayllabamba ....... 43

Fotografía 2. Toma de agregados pétreos grueso, medio y fino de la cantera Píntag .................... 44

Fotografía 3. Cuarteo del material pétreo ....................................................................................... 49

Fotografía 4. Determinación de la masa unitaria del agregado por paladas .................................. 64

Fotografía 5.Determinación de la masa unitaria del agregado por varillado ................................. 64

Fotografía 6. Agregado intermedio y grueso en agua .................................................................... 68

Fotografía 7. Agregado intermedio y grueso en estado SSS .......................................................... 68

Fotografía 8. Agregado fino en estado SSS ................................................................................... 69

Fotografía 9. Muestra analizada en el ensayo de caras fracturadas (Guayllabamba) .................... 72

Fotografía 10. Muestra analizada en el ensayo de caras fracturadas (Píntag) ................................ 72

Fotografía 11. Agregados de Guayllabamba y Píntag sumergidos en agua destilada .................... 74

Fotografía 12. Clasificación de partículas ...................................................................................... 75

Fotografía 13. Muestras en reposo ................................................................................................. 78

Fotografía 14. Lectura de arena después del reposo ...................................................................... 78

Fotografía 15. Ensayo de solidez mediante el uso de sulfato de magnesio ................................... 81

Fotografía 16. Esferas para ensayo de abrasión ............................................................................. 82

Fotografía 17. Ensayo de abrasión en máquina de los Ángeles ..................................................... 83

Fotografía 18. Viscosímetro rotacional .......................................................................................... 88

Fotografía 19. Determinación del punto de ablandamiento ........................................................... 89

Fotografía 20. Ensayo de penetración ............................................................................................ 89

Fotografía 21. Ensayo de ductilidad ............................................................................................... 90

Fotografía 22. Ensayo de punto de inflamación ............................................................................. 91

Fotografía 23. Verificación de la polaridad de la emulsión asfáltica ............................................. 94

xxxvi

Fotografía 24. Ensayo de viscosidad Saybolt Furol ....................................................................... 95

Fotografía 25. Residuo por evaporación ........................................................................................ 98

Fotografía 26. Pesar la briqueta antes del ensayo ........................................................................ 126

Fotografía 27. Desgaste de las briquetas ...................................................................................... 126

Fotografía 28. Ensayo de tracción indirecta ................................................................................. 128

Fotografía 29. Máquina del módulo resiliente ............................................................................. 131

xxxvii

Lista de ecuaciones

Ecuación 1. Peso específico del asfalto (NTE INEN 923) ............................................................. 91

Ecuación 2. Contenido óptimo de emulsión (MS-14) .................................................................. 103

Ecuación 3. Densidad Bulk (G) y Bulk Seca (Gd) - (MS-14) ...................................................... 110

Ecuación 4. Contenido de agua de la muestra (MS-14) ............................................................... 111

Ecuación 5. Porcentaje de estabilidad perdida (MS-14) .............................................................. 112

Ecuación 6. Vacíos totales y vacíos de aire (MS-14) ................................................................... 113

Ecuación 7. Humedad absorbida (MS-14) ................................................................................... 113

Ecuación 8. Crecimiento exponencial. ......................................................................................... 183

Ecuación 9. Leyes de la cuarta potencia. (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015) ............... 185

Ecuación 10. Ejes equivalentes (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015) ............................. 185

Ecuación 11. Coeficiente estructural - concreto asfáltico. (Rondón Quintana & Reyes Lizcano,

2015) ............................................................................................................................................. 187

Ecuación 12. Coeficiente estructural – capa granular no tratada de base. (Rondón Quintana & Reyes

Lizcano, 2015) .............................................................................................................................. 187

Ecuación 13. Coeficiente estructural – capa granular no tratada de subbase. (Rondón Quintana &

Reyes Lizcano, 2015) ................................................................................................................... 187

Ecuación 14. Espesores del pavimento (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015) ................. 188

xxxviii

Lista de anexos

Anexo A. Análisis de precios unitarios – Presupuesto referencial .............................................. 216

Anexo B. Análisis de precios unitarios - Mantenimiento ............................................................ 234

Anexo C. Certificación de ensayos – EMULDEC ....................................................................... 248

Anexo D. Certificación de ensayos - EPMMOP .......................................................................... 249

Anexo E. Ensayo contenido de humedad natural ......................................................................... 250

Anexo F. Ensayos de granulometría ............................................................................................ 252

Anexo G. Ensayo de masa unitaria .............................................................................................. 264

Anexo H. Ensayo de densidad y absorción .................................................................................. 266

Anexo I. Ensayo de caras fracturadas .......................................................................................... 268

Anexo J. Ensayo determinación de deletéreos ............................................................................. 270

Anexo K. Ensayo determinación de partículas largas y achatadas .............................................. 272

Anexo L. Ensayo equivalente de arena ........................................................................................ 274

Anexo M. Ensayo de recubrimiento y peladura ........................................................................... 276

Anexo N. Ensayo determinación a la solidez mediante el uso de sulfato de magnesio ............... 277

Anexo O. Abrasión ....................................................................................................................... 279

Anexo P. Próctor modificado ....................................................................................................... 281

Anexo Q. Caracterización del cemento asfáltico ......................................................................... 283

Anexo R. Caracterización de la emulsión .................................................................................... 285

Anexo S. Ensayo método Rice ..................................................................................................... 291

Anexo T. Diseño de la mezcla asfáltica en frío ............................................................................ 293

Anexo U. Ensayo Cántabro .......................................................................................................... 299

Anexo V. Ensayo tracción indirecta ............................................................................................. 300

Anexo W. Ensayo módulo resiliente ............................................................................................ 304

xxxix

TÍTULO: Determinación de propiedades físico mecánicas de mezclas asfálticas en frío utilizando

agregados provenientes del Distrito Metropolitano de Quito.

Autores: Kevin Mauricio Bunshe Vivanco y Liz Pavlova Gómez Calvache

Tutor: Mario Gabriel León Torres

Resumen

Para determinar el uso en mezclas asfálticas en frío (MAF), se analizaron los agregados provenientes de las

canteras de Píntag y Guayllabamba, por ser las más representativas en el DMQ, y se verificó su

cumplimiento de acuerdo con las especificaciones del MOP-001-F-2002. Se realizaron ensayos para la

caracterización del cemento asfáltico de refinería y aditivado (Asfalplus y Zycotherm) con los que se

elaboraron dos tipos de emulsiones. Se verificó que el asfalto cumpla con las especificaciones establecidas

en el NTE INEN 2515. Después, se determinó utilizar cemento asfáltico aditivado para la elaboración de

los especímenes. La emulsión utilizada fue la CSS-1h (emulsión catiónica de rotura lenta), la cual se verificó

que cumpla con los parámetros establecidos del MOP-001-F-2002 después de realizar los ensayos tanto a

la emulsión original y aditivada, como al residuo de ambas. El diseño óptimo de la mezcla asfáltica en frío

se determinó mediante el análisis de la densidad bulk, estabilidad seca y húmeda, pérdida de estabilidad,

vacíos totales y humedad absorbida de acuerdo con el MS-14. Para corroborar el diseño obtenido se

realizaron ensayos de cántabro, TSR y módulo resiliente. Al elaborar el análisis presupuestario del diseño

de ambas mezclas asfálticas en frío, la mezcla realizada con agregado de Guayllabamba resultó ser más

económica que la realizada con agregado de Píntag. Finalmente, ambas mezclas asfálticas en frío

cumplieron con las especificaciones del Manual de Mezclas Asfálticas en Frío del Instituto del Asfalto (MS-

14) y la Norma del Laboratorio de Transporte de CEDEX - España.

Palabras clave: Mezcla asfáltica en frío/ Cemento asfáltico/ Emulsión asfáltica/ Cántabro/ TSR/ Módulo

resiliente.

xl

TITTLE: Determination of physical-mechanical properties of cold asphalt mixtures using

aggregates from the Metropolitan District of Quito.

Authors: Kevin Mauricio Bunshe Vivanco y Liz Pavlova Gómez Calvache

Advisor: Mario Gabriel León Torres

Abstract

Aggregates from the Píntag and Guayllabamba quarries – the most representative locally in the Metropolitan

District of Quito – were analyzed to determine their use in cold-mix asphalt (CMA), and their compliance

following the MOP-001-F-2002 specifications was verified. Tests were carried out for the characterization

of refinery and additive asphalt cement (Asfalplus and Zycotherm) with which two types of emulsions were

prepared. It was verified that the asphalt fulfills the specifications established in the NTE INEN 2515. After

the characterization, it was determined to use additive asphalt cement for the elaboration of the specimens.

The emulsion used was CSS-1h (slow-breaking cationic emulsion), which was verified to fulfill the

parameters established in MOP-001-F-2002 after conducting tests on both the original and additive

emulsion, as well as the residue of both of them. The optimal design of the cold-mix asphalt was determined

by analyzing bulk density, dry and wet stability, loss of stability, total voids, and absorbed moisture, per

MS-14. To corroborate the obtained design, Cantabrian, TSR, and dynamic modulus tests were carried out.

When preparing the production cost analysis of both cold-mix asphalts, it was determined that the mix made

with Guayllabamba aggregate is more affordable than the one made with Píntag aggregate. Finally, both

cold-mix asphalts met the specifications of the Asphalt Institute’s Asphalt Cold Mix Manual (MS-14) and

the CEDEX - Spain Transportation Laboratory Standard.

Keywords: Cold mix asphalt / Asphalt cement / Asphalt emulsion / Cantabro / TSR / Dynamic module

TRANSLATION CERTIFICATION: I hereby certify this to be an accurate translation

into English of the original document in the Spanish language. Quito 04/29/2022.

Signature and seal:

Mg. Diana Castillo.

ICN: 1103033088, Authorized Translator of the English/Spanish Language at

Instituto Académico de Idiomas- UCE. / SENESCYT – Registry Number: MDT-

3104-CCL-261876 / Phone Number: 0997632131 / E-mail: [email protected]

1

CAPÍTULO I

1. GENERALIDADES

1.1. TEMA

Determinación de propiedades físico-mecánicas de mezclas asfálticas en frío utilizando

agregados provenientes del distrito metropolitano de quito.

1.2. PROBLEMATIZACIÓN

1.2.1. Planteamiento del problema

En nuestro país, el Ministerio de Transporte y Obras Públicas (MTOP) es la entidad

encargada del desarrollo de las vías primarias y secundarias, es decir la red vial estatal; los Consejos

Provinciales son los encargados de la red vial provincial mientras que los Consejos Municipales se

encargan de la red vial cantonal.

En el año 2018, la red vial de Quito contaba con 11 424 calles y 215 avenidas con una

extensión de 9 855 km, de los cuales aproximadamente el 80% de las vías asfaltadas se encontraban

en malas condiciones debido al escaso mantenimiento y reparación vial (El Comercio, 2018).

Es por tal motivo que la implementación de mezclas asfálticas en frío es de gran importancia

ya que ayuda notablemente en el mantenimiento vial incluyendo el bacheo de las vías. Estas MAF

son capaces de bajar los costos y evitar la contaminación ambiental ya que no desprende gases al

medio ambiente.

Se debe tomar en cuenta que en los últimos años se han adoptado políticas nacionales para

una correcta conservación vial en las carreteras del país, objetivo que se está logrando según los

reportes presentados por el MTOP.

Los reportes de febrero del 2019 del MTOP indicaron que el 68% de la red vial estatal se

encontraba en buen estado, mientras que el 32 % estaba en estado de precaución. Estos datos

comparados con el reporte de abril del 2020, nos muestra un cambio no tan notorio a nivel

2

porcentual, pero sí un deterioro, ya que los datos proporcionados de la red estatal en buen estado

son de 66.89% lo cual representa una disminución de un 1.11% comparado con el anterior reporte

de febrero de 2019 que equivale a 114.17 km; cabe recalcar que las redes viales en el Ecuador están

en buen estado, más no en un estado óptimo de funcionamiento que garantice la seguridad vial

(MTOP, 2020).

En el año de 2019 el Municipio de Quito dio a conocer el plan de “Repavimentación Vial

Km a Km”, el cual tenía previsto intervenir en 108 tramos a lo largo de 150 km en donde se

invirtieron alrededor de USD 50 millones (El Comercio, 2019).

Como se puede apreciar, el país en sí tiene una gran necesidad de aumentar la vida útil, así

como la servicialidad de las redes viales, motivo por el cual en años posteriores se tendrán que

hacer una pavimentación y mejoramiento o cambio de la estructura, ya que de ahí nacen las

deformaciones que producen fisuras y éstas, expuestas al ambiente dañan la estructura; por

ejemplo, por medio del escurrimiento del agua, el cual lava los materiales de la estructura del

pavimento causando una desestabilización.

Una de las propiedades del pavimento es su resistencia, la cual está en función de varios

factores, uno de ellos es el tráfico, que crece de una manera acelerada a nivel mundial según

información proporcionada por la Asociación de Empresas Automotrices del Ecuador (AEADE,

2019).

En marzo del año 2019, en la ciudad de Quito, se contaba con un parque automotor de 750

716 vehículos, mientras que en el presente año al mismo mes se cuenta con 881 375. Considerando

la vida útil de éstos, en varios años se tendrá que rediseñar la mayoría de las vías principales, sobre

todo por este crecimiento prematuro del parque automotor a nivel nacional que causa esfuerzos

estáticos y dinámicos (AEADE, 2019).

3

Las mezclas asfálticas en frío difieren sus propiedades físicas y mecánicas dependiendo de

la zona donde está ubicada la mina, ya que estos agregados son obtenidos de diferentes tipos de

roca madre.

1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

¿Cuál será el beneficio de la implementación de mezclas asfálticas en frío producidas con

agregados provenientes de canteras de Píntag y Guayllabamba más la integración de una emulsión

asfáltica frente al continuo deterioro, la necesidad de bacheo y repavimentación de las vías

existentes dentro del DMQ?

1.4. SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA

● ¿Cómo se verificará el cumplimiento de los parámetros técnicos de los áridos, cemento

asfáltico, emulsión y mezcla asfálticas de acuerdo con la MOP-001-F 2002, NTE INEN

2515 y MS-14 respectivamente?

● ¿Cuál será el módulo resiliente obtenido para las mezclas asfálticas en frío con los

diferentes agregados utilizados?

● ¿Cuáles serán las ventajas y desventajas del uso de los agregados de las canteras

provenientes de Píntag y Guayllabamba en la elaboración de las mezclas asfálticas en frío?

● ¿Cuál será el costo de producción estimado al realizar la mezcla asfáltica en frío utilizando

los diferentes agregados de las canteras Píntag y Guayllabamba?

1.5. ALCANCE Y JUSTIFICACIÓN

En la actualidad, la EPMMOP (Empresa Pública Metropolitana de Movilidad y Obras

Públicas) es la empresa encargada del mantenimiento e implantación de las vías públicas del

Distrito Metropolitano de Quito. Esta empresa cuenta con plantas de emulsión de asfalto en frío y

en caliente. Sin embargo, las mezclas en caliente siempre se han producido en mayor proporción

en relación con las mezclas asfálticas en frío para cualquier tipo de utilidad.

4

Las mezclas asfálticas en frío son de muy fácil aplicación y además ayudan al medio

ambiente, ya que se las elabora a temperatura ambiente, esto implica un ahorro en el consumo de

energía y una reducción notable en la generación de vapores tóxicos y polvo en comparación con

las mezclas en caliente.

La mezcla asfáltica en frío es producida, extendida y uniformemente distribuida por una

máquina diseñada para este propósito, la cual debe adherirse fuertemente sobre una capa de

rodamiento anteriormente preparada, obteniendo propiedades de impermeabilidad y antideslizantes

durante el tiempo de vida útil del proyecto, estas mezclas asfálticas en frío también se pueden

utilizar para el bacheo de la capa de rodadura (Asphalt Institute MS-19, 2001).

Es por tal motivo que esta investigación se enfoca a la caracterización de las propiedades

físico-mecánicas de las mezclas asfálticas en frío por medio de una comparación con los agregados

provenientes de las canteras Píntag y Guayllabamba ubicadas dentro del Distrito Metropolitano de

Quito. Y así poder aplicar las distintas mezclas asfálticas en frío con los agregados adecuados según

convenga (MOP, 2002).

1.6. OBJETIVOS

1.6.1. Objetivo general

Determinar las propiedades físico-mecánicas de cada una de las mezclas asfálticas en frío

utilizando tanto los agregados de las canteras de Píntag, así como de Guayllabamba para su

posterior aplicación.

1.6.2. Objetivos específicos

● Realizar los ensayos requeridos a los áridos, cemento asfáltico, emulsión y mezclas

asfálticas verificando su cumplimiento con los parámetros técnicos de acuerdo con las

Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes (MOP-001-F

2002), MS-19 y MS-14 respectivamente.

5

● Determinar el valor del módulo resiliente de las mezclas asfálticas en frío realizadas

con el agregado de Píntag y con el agregado de Guayllabamba.

● Analizar el comportamiento mecánico entre las mezclas asfálticas tanto con el agregado

de Píntag como con el agregado de Guayllabamba.

● Estimar los costos de producción de la mezcla asfáltica en frío al utilizar los diferentes

agregados de las canteras Píntag y Guayllabamba.

1.7. HIPÓTESIS

Al realizar la comparación de las mezclas asfálticas en frío, utilizando agregados de las

canteras de Píntag y Guayllabamba, se podrá obtener diferentes comportamientos físico-mecánicos

en cada mezcla asfáltica.

1.7.1. Variables independientes

● Agregado pétreo a usar en cada mezcla asfáltica (Píntag y Guayllabamba)

● Porcentaje de emulsión asfáltica

1.7.2. Variables dependientes

● Propiedades físico-mecánicas de las mezclas asfálticas en frío

- Estabilidad y Flujo (Marshall modificado / MS-14)

- Porcentaje de vacíos de aire

- Recubrimiento de partículas

- Módulo resiliente

- Densidad bulk

6

CAPÍTULO II

2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

2.1. ANTECEDENTES

En el Ecuador, se utilizan materiales pétreos de diferentes canteras para el diseño de

hormigones y mezclas asfálticas. En Pichincha, se pueden encontrar agregados provenientes de las

minas de Píntag, Pifo y de Guayllabamba, cada agregado tiene diferentes propiedades tanto

positivas como negativas de acuerdo con su ubicación.

Estas mezclas asfálticas a través de la carpeta de rodadura conformarán la estructura del

pavimento, una de sus funciones es proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura y

económica facilitando la circulación de los vehículos; en el ámbito estructural, transmite las cargas

de forma uniforme debidas al tráfico a la subrasante (Campos Vásquez, 2015).

Las mezclas asfálticas en caliente generan gases al momento de su producción y aplicación

en obra los cuales son el entorno de trabajo habitual de un buen número de operarios de obras

públicas y privadas.

Es evidente que inhalar los humos del asfalto es perjudicial para la salud, de ahí que, desde

principios de 2004 hasta la fecha, el valor límite ambiental de exposición a humos de asfalto

haya sido dividido por 10, reduciéndose de 5 mg/m3 hasta 0,5 mg/m3. (Raga, 2011)

Además, en la mezcla de químicos que componen al asfalto pueden existir compuestos

cancerígenos, aunque la evidencia científica sobre la carcinogenicidad de los gases de asfalto es

todavía limitada. Sin embargo, están bien documentados otros efectos como la irritación de piel,

ojos y mucosas, alteraciones del tracto respiratorio inferior, náuseas, dolor de estómago, dolores

de cabeza y fatiga y cambios en la función pulmonar y bronquitis, he ahí la importancia de

implementar nuevos métodos de asfaltados que salvaguarde la seguridad de los operarios (Raga,

2011).

7

Existen las mezclas asfálticas en frío (MAF) y en caliente (MAC), cada una con sus

diferentes ventajas.

Las mezclas asfálticas en frío son utilizadas desde la década de los 80 en diferentes países

como los Estados Unidos, México, Australia, Reino Unido, Francia entre otros. Estas mezclas en

frío se utilizan para capas de rodadura, relleno de baches, reciclaje de materiales de desecho y

técnicas asociadas al mantenimiento de las carreteras.

Las mezclas en frío se pueden obtener a temperaturas ambiente y se las puede realizar en

el sitio, sin embargo, también es posible hacerlas en planta.

Además, estas MAF (Mezclas Asfálticas en Frío) ayudan notablemente a la conservación

del medio ambiente a nivel mundial ya que representan una alternativa viable, pues la producción

de estas mezclas implica un ahorro en el consumo de energía de alrededor del 50% en comparación

con las mezclas asfálticas en caliente (García et al., 2018).

Así también con la reducción en la generación de vapores tóxicos y polvo. Adicionalmente,

debido a la sencillez con la que se producen y se colocan es factible que sean utilizadas a gran

escala en zonas rurales o con difícil acceso.

Al conocer estas mezclas en frío, inicialmente se encontraron algunas limitantes como son:

el alto contenido de vacíos, una resistencia inicial baja debido a la humedad atrapada en la mezcla

y los largos tiempos de curado (Thanaya et al., 2009).

Sin embargo, con el incremento de nuevas tecnologías, se han desarrollado emulsiones

asfálticas más eficientes y de mejor desempeño con protocolos de diseño más avanzados.

Para reducir el tiempo de curado y aumentar las propiedades mecánicas de las mezclas

asfálticas en frío se utilizan aditivos como el cemento, lo cual ayuda en el desarrollo de mezclas

con un alto desempeño (Loria Salazar, 2013).

8

2.2. CONCEPTOS BÁSICOS

2.2.1. Agregados

Debido a las grandes solicitaciones que están sometidos los pavimentos los agregados

deben ser de alta calidad, actualmente se busca tener una mejor respuesta mecánica y de durabilidad

de las mezclas razón por la cual la calidad de los agregados es imprescindible, aunque todo esto

conlleva un presupuesto mayor en su producción (Suárez Piñeros & Vera Castro, 2017).

Por esta razón se procede a determinar la idoneidad técnica de los materiales obtenidos los

que serán utilizados en la elaboración de una mezcla asfáltica mediante la realización de ensayos

los cuales deben cumplir ciertas características para ser utilizados en las mezclas asfálticas de

acuerdo con las especificaciones generales para la construcción de caminos y puentes del MOP en

su sección 801.

2.2.2. Emulsión asfáltica

Una emulsión es una dispersión de dos elementos insolubles uno en el otro. “Una emulsión

tiene tres ingredientes básicos: asfalto, agua y un agente emulsificante. En algunas ocasiones el

agente emulsificante puede contener un estabilizador. En aplicaciones especiales como es el caso

del micro pavimento se agrega un ingrediente más, el polímero.” (Herbas, 2011)

El emulgente se deposita en la interfaz entre el agua y el asfalto para estabilizar la emulsión;

éste depende del tipo de emulsión que se requiera. Se caracterizan por tener apariencia líquida

espesa de color marrón.

2.2.2.1. Componentes de la emulsión

2.2.2.1.1. Asfalto

El cemento asfáltico es el elemento básico de la emulsión asfáltica, constituye entre un 50-

75% de la emulsión. La mayoría de las emulsiones son hechas con asfaltos con un rango de

penetración de 60-250. En ocasiones, las condiciones climáticas pueden requerir una base asfálticas

9

más dura o más blanda, la compatibilidad química entre el agente emulsivo y el cemento asfáltico

es esencial para la producción de una emulsión estable (MOP, 2002).

Este asfalto proviene de la refinación del crudo de petróleo compuesto principalmente por

grandes moléculas de hidrocarburos con una composición química variada.

La compleja interacción de las diferentes moléculas hace casi imposible predecir con

precisión el comportamiento de un asfalto que será emulsificado, es por esto que se realizan

constantes controles de calidad (Asphalt Institute, MS-19).

2.2.2.1.2. Agua

El agua puede contener minerales u otros elementos que afectan la producción de

emulsiones asfálticas estables, por tal motivo, el agua potable o el agua encontrada en la naturaleza

pueden ser inadecuadas para la elaboración de las emulsiones.

Los principales componentes que debe tener el agua es la presencia de iones de calcio y de

magnesio ya que favorecen la formación de una emulsión catiónica estable, sin embargo, también

pueden ser perjudiciales para las emulsiones aniónicas.

Las aguas que contienen partículas no deben utilizarse en la elaboración de emulsiones,

principalmente para las catiónicas ya que están cargadas negativamente y absorben rápidamente

los agentes emulsivos, desestabilizando la emulsión (Asphalt Institute MS-19, 2001).

2.2.2.1.3. Agentes emulsivos

El emulsivo es un agente tensoactivo o surfactante. Este agente mantiene las partículas de

asfalto en suspensión estable y controla el tiempo de rotura. También es el factor determinante en

la clasificación de las emulsiones como aniónicas, catiónicas o no-iónicas.

Es el componente más importante de la emulsión asfáltica. Debe ser soluble en agua y

poseer un adecuado equilibrio entre las propiedades hidrofílicas y lipofílicas. En la mayoría de los

casos, el surfactante se combina con el agua con anterioridad a su incorporación al molino coloidal.

10

Sin embargo, puede ser combinado con el cemento asfáltico antes de ingresar en el molino coloidal

(Asphalt Institute MS-19, 2001).

2.2.2.1.3.1. Zycotherm

Es un aditivo que se usa en mezclas asfálticas para darle mayor duración al cemento

asfáltico a base de organosilanos a escala nanométrica. Ayuda a expulsar el aire dentro de la mezcla

ya que satura los poros y cavidades de la superficie del agregado y así formar una unión total con

el agregado (Escobar Morocho & Tunala Salas, 2019).

Además, Zycotherm es capaz de modificar químicamente la superficie del agregado, ya que

este, al ser hidrófilo, forma enlaces físicos débiles con el concreto asfáltico, lo que genera

vulnerabilidad en condiciones de humedad. Al utilizar Zycotherm desarrolla enlaces químicos

fuertes entre asfalto y agregado brindando mayor estabilidad a la mezcla ante condiciones

climáticas (BREM, 2018).

2.2.2.1.3.1.1. Ventajas al utilizar Zycotherm

• Ahorro de recursos energéticos por la optimización del tiempo de producción.

• Afinidad en la mezcla (asfalto – agregado) logrando mayor cobertura.

• Aumento de adherencia entre la superficie del agregado y el cemento asfáltico.

• Mejor distribución de esfuerzos, incrementando la resistencia a la fatiga.

• Aumenta la durabilidad del concreto asfáltico disminuyendo el proceso de oxidación.

• Mejora la trabajabilidad.

2.2.2.1.3.2. Asfalplus

Es un aditivo compuesto por grandes moléculas de hidrocarburos diseñado para mejorar las

propiedades físicas y químicas del cemento asfaltico, restableciendo su balance molecular ya sea

su parte sólida (asfaltenos) como en su parte líquida (maltenos).

11

Además, este aditivo es capaz de mejorar las características ligantes y aglutinantes del

asfalto gracias a los modificadores reológicos, plastificantes y promotores efectivos de

rejuvenecimiento. También aumenta la penetración del asfalto y mejora su desempeño a bajas y

altas temperaturas (EMULDEC, 2019).

Tabla 1. Especificaciones del aditivo Asfalplus

Fuente: (EMULDEC, 2019)

2.2.2.1.3.3. Modo de aplicación de los aditivos

Al utilizar estos aditivos se debe dosificar directamente al cemento asfáltico líquido, se debe

calentar al asfalto a una temperatura de 125 ± 5 °C en una agitación constante y verter el producto

directamente lo que permitirá una adecuada homogenización del aditivo y el asfalto.

La dosificación depende de las propiedades requeridas en el cemento asfáltico.

2.2.2.2. Producción de una emulsión asfáltica

El petróleo crudo está compuesto por distintos productos, incluyendo el asfalto. La

refinación permite separar estos productos y recuperar el asfalto. Durante el proceso de refinación,

el petróleo crudo es conducido a un calentador tubular donde se eleva rápidamente su temperatura

para la destilación inicial. Luego entra a una torre de destilación donde se vaporizan los

componentes o fracciones más livianas (más volátiles), y se separa para su posterior refinamiento

en nafta, gasolina, kerosene, y otros productos derivados del petróleo (AMPO, s.f.).

12

El residuo de este proceso de destilación es la fracción pesada del petróleo crudo,

comúnmente llamado crudo reducido. Puede ser usado como fuel oil residual, o procesado en

distintos productos, entre ellos el asfalto. (ICCT, 2011)

Para separar la fracción asfalto del crudo reducido se puede utilizar un proceso de

extracción mediante solventes. Luego, se refina la mayor parte de esta fracción para obtener el

cemento asfáltico. Según el proceso de refinación usado se obtiene cementos asfálticos de muy alta

o de baja consistencia. Estos productos se mezclan después, en cantidades adecuadas para obtener

cementos asfálticos de la consistencia deseada. Los asfaltos soplados se producen insuflando aire

a altas temperaturas al asfalto de consistencia adecuada (Asphalt Institute MS-22, 1992).

13

Ilustración 1. Diagrama del proceso del petróleo para obtener varios derivados

Fuente: (Asphalt Institute MS-22, 1992)

Mientras que la emulsión asfáltica se obtiene de la mezcla del cemento asfáltico y una

solución jabonosa compuesta de agua, emulsificante y ácido que se mezclan en un molino coloidal

de alta velocidad y altamente cortante dando como producto la emulsión asfáltica.

14

Ilustración 2. Diagrama del proceso de obtención de una emulsión asfáltica


2.2.2.3. Tipos de emulsiones asfálticas

2.2.2.3.1. Según el tipo de emulgente

● Emulsiones aniónicas: son aquellas que poseen glóbulos de asfalto que se dirigen en el

ensayo de electroforesis hacia el ánodo (polo positivo). Estas emulsiones se encuentran

cargadas negativamente. Presentan buena afinidad y resistencia al desplazamiento frente a

los áridos calizos, con un mal comportamiento respecto a los silíceos, las partículas del

betún poseen carga negativa, de ahí la repulsión natural con estos últimos agregados (Uria,

s.f.).

● Emulsiones catiónicas: son aquellas que poseen partículas que se dirigen en el ensayo de

electroforesis hacia el cátodo (polo negativo). Estas emulsiones se encuentran cargadas

positivamente (Uria, s.f.).

2.2.2.3.2. Según su estabilidad

● Rotura rápida: “diseñadas para reaccionar rápidamente con el árido revirtiendo su estado de

emulsión al de asfalto, formando una película relativamente gruesa. Estas emulsiones se

https://www.monografias.com/trabajos14/nociones-basicas/nociones-basicas.shtml

https://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtml

https://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml

https://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECE

15

aplican normalmente mediante riego, presentando una excelente performance en diferentes

zonas geográficas a distintas altitudes y climas.” (BITUPER S.A.C., 2013)

● Rotura media: “están diseñadas para mezclarse con agregados gruesos y no romper

inmediatamente al entrar en contacto con el árido. Se utilizan en mezclas que permanecen

trabajables por algunos minutos, las cuales deben realizarse en plantas, ya sean móviles o

fijas.” (BITUPER S.A.C, 2013)

● Rotura lenta:

Están diseñadas para máxima estabilidad de mezclado. Se utilizan con agregados de

gradación densa y alto contenido de finos. Poseen largos periodos de trabajabilidad

para asegurar una buena mezcla con los agregados. Los grados de rotura lenta

presentan bajas viscosidades. Las emulsiones lentas dependen totalmente de la

evaporación para alcanzar la coalescencia de las partículas de asfalto. Para acelerar

el proceso de ruptura se puede agregar cemento o cal hidratada a los agregados.

(BITUPER S.A.C., 2013)

● Super estable: “presentan un mayor tiempo de rotura que las propias lentas, lo que les

permiten alcanzar una excelente trabajabilidad. Estas emulsiones están diseñadas para

reaccionar lentamente con el agregado para revertir del estado de emulsión al de asfalto.”

(BITUPER S.A.C., 2013)

2.2.2.4. Variables que afectan la calidad de las emulsiones asfálticas

Existen muchos factores que afectan la producción, almacenamiento y uso de una emulsión

asfáltica. Entre las más importantes según el Manual Básico de Emulsiones Asfálticas MS-19

(2001) tenemos:

● Propiedades químicas de la base de cemento asfáltico.

● Dureza y porcentaje de la base de cemento asfáltico.

16

● Tamaño de las partículas de asfalto en la emulsión.

● Tipo y concentración del agente emulsivo.

● Condiciones de elaboración, tales como temperatura, presión, y esfuerzo para separar las

partículas de asfalto.

● Carga iónica en las partículas de emulsión.

● Orden en que se agregan los elementos.

● Tipo de equipo empleado en la elaboración de la emulsión.

● Propiedades del agente emulsivo.

● Adición de modificadores químicos o de polímeros.

● Calidad del agua (dureza del agua).

Todos estos factores pueden variar según los agregados disponibles o las condiciones

constructivas.

2.2.3. Tipología de las mezclas asfálticas

2.2.3.1. Mezcla asfáltica en caliente

La mezcla asfáltica en caliente se caracteriza porque tanto los agregados pétreos como

ligante asfáltico que se utilizan, se calientan antes del mezclado a temperaturas entre los 130°C y

160°C. Esta mezcla se compone generalmente por un 93% al 97% de agregado grueso y fino, así

como del 3% al 7% de asfalto con relación a la masa total de la mezcla. Usualmente se trabaja con

granulometrías densas lo cual hace que la mezcla posea vacíos de aire menores al 6% (Garnica et

al., 2004).

2.2.3.2. Mezcla abierta o porosa

Son mezclas que tienen una granulometría discontinua donde predomina el agregado grueso

en más del 75% lo que hace que tenga un alto porcentaje de vacíos entre el 18% a 25%, con lo cual

17

la mezcla posea una excelente drenabilidad superficial. Estas son usadas como capa de rodadura

en lugares donde hay gran presencia de lluvia ya que ayuda a reducir la resistencia al deslizamiento

(Corrales Chiliquinga, 2015).

2.2.3.3. Microaglomerados

Estas mezclas se realizan con un tamaño máximo de agregado pétreo limitado que sea

inferior a 10mm permitiendo aplicarlas en capas de pequeño espesor en vías de alto tráfico. Tanto

los microaglomerados en frío como en caliente sirven para restituir las características superficiales

de la capa de rodadura optimizando el buen funcionamiento del pavimento (Corrales Chiliquinga,

2015).

2.2.3.4. Mezcla asfáltica en frío

Estas mezclas están constituidas por la combinación de uno o más agregados pétreos y un

relleno mineral (filler), de ser necesario, con un asfalto emulsionado catiónico o diluido con

solvente, cuya mezcla, aplicación y compactación se realizan en frío (condiciones ambientales). El

proceso de aumento de su resistencia es paulatino ya que consiste en la evaporación del agua

procedente de la rotura de la emulsión con consiguiente aumento de la cohesión de la mezcla,

proceso denominado maduración (E – Asphalt, 2015).

Según IMPTEK (2010), estas mezclas asfálticas en frío tienen muchos campos de

aplicación entre los cuales:

● Construcción de capas de rodadura para parqueaderos y vías de tráfico medio.

● Se emplea como producto para bacheo de carpetas asfálticas o de concreto, en calles,

avenidas, aeropuertos y autopistas.

● Colocación de tapas de registro y rejillas de calzada.

● Adecuación de rampas de acceso.

● Colocación de bandas sonoras para el control de tráfico.

18

● Construcción de pequeños peraltes

Entre las cualidades que más destacan de esta mezcla es su fácil aplicación, apertura

inmediata al tráfico y de ser ecológico debido a que no contiene solventes (IMPTEK, 2010).

En el presente estudio técnico se realizarán los ensayos establecidos de acuerdo con el

Manual de Mezclas Asfálticas en Frío del Instituto del Asfalto (MS -14).

2.3. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

2.3.1. Contenido de humedad natural

En este ensayo se determina el contenido de agua de los agregados en forma porcentual, ya

que estos al ser sometidos a un proceso de secado por horno, el agua que se encuentra en ellos en

forma natural se evapora difiriendo su peso de un día a otro, motivo por el cual se debe realizar

constantemente este ensayo en campo (ASTM C566-09, 2004; NTE INEN 862, 2011).

2.3.2. Granulometría

Este ensayo tiene por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribución de las

partículas de un suelo de acuerdo con su tamaño. Los resultados obtenidos proveen información

para el control de producción, así como el de mezclas que contengan a los agregados.

La curva granulométrica determina la textura que tendrá la carpeta, además de ser un dato

muy utilizado en la mayoría de los diseños de mezclas bituminosas (AASHTO T-27, 2020; ASTM

C136, 1993; NTE INEN 696, 2011)

En las especificaciones del MOP 2002 se encuentran varios rangos de curvas

granulométricas los cuales sirven para diferentes campos de aplicación como de tratamientos

superficiales, mezclas in situ, mezclas en planta, etc.

2.3.3. Masa unitaria y porcentaje de vacíos

Con este método se determina la masa unitaria o peso volumétrico del agregado en donde

este puede estar en condición compactada o suelta, además de calcular los vacíos entre partículas.

19

Este parámetro es necesario para realizar una dosificación correcta de agregados, así como para la

compra de este.

En ensayo se realiza con agregados de tamaño nominal máximo menor a 125 mm, consta

de colocar el árido en un molde y compactarlo, ya sea por varillado, sacudidas o paladas, y se

procede a emplear las fórmulas establecidas en la norma calculando la masa unitaria del árido y el

contenido de vacíos (ASTM C29, 2016; NTE INEN 858, 2010).

2.3.4. Densidad, densidad relativa y absorción del agregado fino / grueso

Este método describe el procedimiento para la determinación de la densidad media de una

muestra de agregados, así como la densidad relativa y capacidad de absorción. La densidad puede

ser expresada como seca al horno (SH), saturada superficialmente seca (SSS), al igual que la

densidad relativa o gravedad específica.

La densidad SH y la relativa se determinan luego de secar al árido mientras que, la densidad

SSS y relativa, así como la capacidad de absorción se determina luego de someter al árido en agua

por un periodo de tiempo, con lo cual se llega a determinar la densidad sólida de un número grande

de partículas del agregado y en proporción a un valor representativo de muestra, sin incluir el

volumen de los vacíos entre partículas.

La densidad relativa SH se utiliza para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en

mezclas de cemento asfáltico, mientras que la densidad relativa SSS permite determinar la

humedad superficial de árido mediante el desplazamiento del agua (ASTM C127, 2012; ASTM

C128, 2007; NTE INEN 856, 2010; NTE INEN 857, 2010).

2.3.5. Caras fracturadas

De acuerdo con las Especificaciones Generales Para la Construcción de Caminos y Puentes

(MOP-001-F-2002), se debe cumplir ciertos porcentajes con respecto a las caras fracturadas en

20

donde especifica que el 85% del material debe tener al menos una cara fracturada y el 80% al

menos dos caras fracturadas (MOP, 2002).

Este método nos ayuda a determinar el porcentaje en peso de una muestra de agregado

grueso que presenta una, dos o más caras fracturadas ya que la forma de la partícula puede afectar

en la trabajabilidad durante la colocación, así como la cantidad de fuerza necesaria para su

compactación a la densidad requerida, además de la resistencia del pavimento durante su vida útil

(ASTM D5821, 2017).

2.3.6. Determinación de terrones de arcilla y partículas desmenuzables (Deletéreos)

De acuerdo con las Especificaciones Generales Para la Construcción de Caminos y Puentes

(MOP-001-F-2002), establece que el material grueso sometido a 24 horas en agua destilada y

posteriormente llevado a un proceso de tamizado, no debe superar como máximo el 1% de material

deletéreo, con lo cual se permite cuantificar la limpieza del agregado para uso en la mezcla asfáltica

(ASTM C142, 1998).

2.3.7. Partículas achatadas, alargadas y partículas achatadas y alargadas

La importancia de este ensayo es la de prevenir que no exista una trituración de los

agregados al ser sometidas a cargas perpendiculares como las de compactación, sino más bien que

se produzca un reacomodo de estas (ASTM D4791, 1995).

El ensayo determina la cantidad en porcentajes del agregado en formas alargadas y planas,

además se tiene que tomar en cuenta que esta no debe superar el 10% de la masa del material (MOP,

2002).

2.3.8. Equivalente de arena

Este ensayo determina las proporciones relativas de finos plásticos o arcillosos que se

encuentra en los agregados ya que las partículas que cuenten con este recubrimiento hacen que

disminuya su adherencia en la mezcla asfáltica (AASHTO T-176, 2017; ASTM D2419, 1995).

21

2.3.9. Recubrimiento y peladura

En este ensayo se somete al agregado mezclado con asfalto a un proceso de inmersión para

obtener el porcentaje de retención de película bituminosa que éste presenta. Este procedimiento se

puede aplicar tanto a asfaltos líquidos y semisólidos.

Consiste en mezclar 100 g de agregado secado al horno con 5.5 ± 0.2 g de cemento asfáltico

de tal forma que se cubra todo el agregado, después se vierte el agregado junto con el asfalto en

agua hirviendo (punto de ebullición) durante 10 minutos para observar su comportamiento. Se saca

el material y por medio de un análisis visual, se determina el porcentaje de recubrimiento y peladura

(AASHTO 182, 2002; ASTM D1664, 2002).

2.3.10. Resistencia de los agregados a sulfatos

En este ensayo se determina la resistencia que presentan los agregados a la desintegración

sometiéndolos a inmersión de 16 a 18 horas y posteriormente a 4 horas de secado en el horno

durante 5 ciclos, ya sea por soluciones de sulfato de sodio o sulfato de magnesio.

Después del último ciclo se debe lavar la muestra con cloruro de bario para verificar que el

material esté libre de sulfato de sodio o magnesio, si existe reacción, el agua se tornará a un color

lechoso. Estos estudios ayudan a apreciar la resistencia de los agregados cuando están expuestos a

la acción climática (AASHTO T-104, 2003; ASTM C88, 2010; NTE INEN 863, 2011).

2.3.11. Abrasión

Este ensayo permite la determinación de la calidad que presentan los agregados hacia

cargas, a las que posteriormente serán sometidos, ya sea en un proceso de trituración, colocación o

de compactación durante el diseño de la mezcla asfáltica, su desempeño dependerá de su

mineralogía y dureza.

22

Se lo realiza con la “Máquina de los ángeles” en donde se espera que al finalizar las 500

revoluciones el porcentaje de desgaste del material sea menor del 40% (ASTM C131, 2014;

AASHTO T-96, 2002; NTE INEN 860, 2011; NTE INEN 861, 2011).

2.3.12. Próctor Modificado

Este ensayo nos proporciona la base para determinar el porcentaje de compactación y

contenido de agua que se necesita para obtener las mejores propiedades para nuestra MAF

centrándonos específicamente en el contenido de agua o humedad.

Respecto al ensayo Próctor Estándar, el modificado varía en el peso del pistón ya que este

es de 10 Lb y dependiendo de su granulometría se escoge el método a utilizar (ASTM 1557, 2000).

Método A

Este método se utiliza cuando el 20% o menos del material es retenido en el tamiz Nº 4,

procediendo a compactar con 25 golpes por capa, de un total de 5 capas.

Método B

Este método se utiliza cuando el 20% o menos del material es retenido en el tamiz Nº 4 y

el 20% o menos del mismo es retenido en el tamiz ⅜”, procediendo a compactar con 25 golpes por

capa, de un total de 5 capas.

Método C

Este método se utiliza cuando más del 20% del material es retenido en el tamiz ⅜” y el 30%

o menos del mismo es retenido en el tamiz ¾”, procediendo a compactar con 50 golpes por capa,

de un total de 5 capas.

2.4. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DEL CEMENTO ASFÁLTICO

2.4.1. Viscosidad Brookfield

El asfalto, al comportarse como un fluido, es importante determinar la viscosidad absoluta

que presenta, ya que esta determina la resistencia ante esfuerzos cortantes, normalmente esta

23

medición se la realiza a temperaturas desde 60°C (Viscosidad Absoluta) a 200°C, a los 135°C se

determina la viscosidad cinemática (ASTM D2196, 2010).

Ilustración 3. Ensayos de consistencia, viscosidades según temperatura

Fuente: (CONCRELAB, 2017)

Para la realización de este ensayo se utiliza un viscosímetro rotacional (Brookfield), la cual

mide la resistencia que presenta el cemento asfaltico al giro de la aguja a diferentes temperaturas,

se debe tomar en cuenta que la norma especifica 3 métodos de ensayo los cuales son:

• Método de ensayo A: Determina la viscosidad aparente midiendo el par de torsión a una

velocidad constante en el material.

• Método de ensayo B y C: Determina el adelgazamiento por cizallamiento y las propiedades

reológicas tixotrópicas.

2.4.2. Punto de ablandamiento

El punto de ablandamiento del cemento asfáltico es la menor temperatura a la que la muestra

suspendida en un anillo horizontal cae 25 mm, a medida que ésta aumenta, el material cambia

gradualmente y se vuelve cada vez más líquido.

Este ensayo consiste en calentar el cemento asfáltico hasta que sea manejable, no mayor a

110°C, se vierte dentro de dos anillos y se espera como mínimo 30 minutos, máximo 4 horas.

Después se enrasa los anillos con una espátula caliente y se coloca una bola de acero

(diámetro de 9.5 mm, peso de 3.50 ± 0.05 g) centrada encima del cemento asfáltico y se los sumerge

24

dentro de un baño de agua o glicerina. Se calienta el conjunto hasta que el cemento asfáltico se

torne líquido y tope la base del molde, se toma la temperatura exacta con ayuda de un termómetro,

el cual debe estar suspendido de tal manera que el bulbo esté a nivel del fondo del anillo (ASTM

D36, 2010).

2.4.3. Penetración

Este ensayo cuantifica la consistencia del asfalto mediante la penetración vertical de una

aguja de tamaño especificado en la norma, los asfaltos blandos tendrán penetraciones mayores que

los rígidos.

Se calienta el cemento asfáltico hasta que sea manejable, se lo vierte en una cápsula de

penetración y se deja enfriar hasta que la muestra alcance la temperatura ambiente.

Después, se introduce la muestra en baño maría durante 2 horas a una temperatura de 25°C

y finalmente, con la ayuda del penetrómetro, se ajusta la altura de la aguja hasta que haga contacto

con la superficie de la muestra y se oprime el sujetador para liberar dicha aguja durante 5 segundos,

se toma la lectura en décimos de milímetro.

Se deben hacer por lo menos 3 penetraciones en diferentes puntos de la muestra para obtener

un promedio válido (NTE INEN 917, 2013).

2.4.4. Ductilidad

El ensayo determina la ductilidad de un material bituminoso por la distancia que este se

alarga hasta su ruptura bajo condiciones de velocidad (5 cm/min ± 5%) y temperatura (25°C ± 5%)

establecidas.

El molde utilizado para realizar el ensayo debe estar perfectamente plano y nivelado,

además, cubierto de algún agente liberador (glicerina, vaselina) en sus lados que posteriormente se

desmoldarán para realizar el ensayo. La muestra (cemento asfaltico) se deberá calentar antes de ser

vertida en el molde y esta deberá sobrepasar la rasante de este. A continuación, se deja enfriar el

25

molde a temperatura ambiente por 35 ± 5 min para luego colocarlo dentro del baño maría por 35 ±

5 min más, recortar el exceso de material y sacar las placas de los lados del molde.

Luego se procede a colocar la muestra nuevamente en baño maría por 90 ± 5 min para

después quitar la base donde estaba asentado el molde, evitando deformar la muestra. Ya libre la

muestra se engancha a la máquina para realizar el ensayo y se registra el dato de longitud final al

momento de su ruptura (ASTM D113, 1999; NTE INEN 916, 2013).

2.4.5. Punto de inflamación

Este ensayo se realiza para conocer la temperatura máxima a la cual el cemento asfáltico

puede ser manejado y almacenado, temperaturas más altas pueden generar vapores inflamables

capaces de producir accidentes.

Consiste en calentar la muestra de cemento asfáltico para que sea manejable y colocarla en

la copa abierta de Cleveland hasta la línea de llenado, se introduce el bulbo del termómetro

suspendido sin tocar el recipiente y se calienta el asfalto de manera uniforme. Al momento que se

produzca una llama se toma la temperatura indicada en el termómetro y se apaga el mechero (NTE

INEN 808, 1986).

2.4.6. Peso específico

Este parámetro es importante ya que se lo debe tomar en cuenta en el diseño de la mezcla,

además, debe cumplir los requisitos mínimos de acuerdo con la normativa NTE INEN 923 para

que sea un cemento asfaltico de óptima calidad.

Para realizar el ensayo se procede a pesar el picnómetro limpio y seco e inmediatamente se

pesa el mismo lleno de agua para después calentar la muestra a no más de 60°C y por 60 minutos

como máximo, hasta llevarlo a su condición fluida teniendo cuidado de la perdida por evaporación

e introducción de burbujas de aire.

26

Se procede a verter la muestra en el picnómetro hasta llenar ¾ partes de su capacidad, dejar

que se enfríe por 40 minutos y pesar la muestra incluido el tapón del picnómetro. Se llena el

picnómetro con agua hervida, evaporada o desionizada para sumergirlo en el agua por un periodo

como mínimo de 30 minutos para retirarlo, y se procede a registrar el dato del peso del picnómetro

más agua. Por consiguiente, haciendo uso de la fórmula establecida en la norma se procede a

calcular la densidad relativa del cemento asfáltico (NTE INEN 923, 2013).

2.5. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LA EMULSIÓN ASFÁLTICA

2.5.1. Carga de las partículas

Este ensayo permite determinar el tipo de naturaleza que tiene la emulsión, pues mediante

la introducción de dos electrodos, uno positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo) en la emulsión

asfáltica y aplicando una corriente continua, al cabo de 30 minutos o cuando la corriente disminuye

2 miliamperios se examinan, determinando la polaridad de la emulsión que depende del lugar de

depósito de asfalto (ASTM D244, 2017).

2.5.2. Viscosidad Saybolt Furol

En el caso de las emulsiones asfálticas la prueba de viscosidad se emplea para medir el

estado de fluidez de la emulsión en un rango de temperatura de 50°C y 25°C, por motivos de

conveniencia y precisión en los resultados, estos están en función del tiempo, además que se la

puede medir de dos maneras; puede ser por viscosidad cinemática o Saybolt Furol.

La viscosidad se relaciona con varios parámetros como las partículas ya que, si su tamaño

es menor, mayor es la viscosidad de la emulsión, también depende del contenido de cemento

asfáltico, puesto que, si alcanza proporciones mayores al 65%, la viscosidad de la emulsión se eleva

considerablemente (ASTM D244, 2017).

27

2.5.3. Estabilidad y asentamiento para almacenamiento

Este ensayo permite la determinación de la estabilidad a las 24 horas y posteriormente se

ensaya la sedimentación o asentamiento a los 5 días. Por medio de la tendencia que muestran los

glóbulos asfálticos, se realiza un promedio entre la parte superior e inferior de la muestra al

asentarse durante un periodo de tiempo identificando una posible inestabilidad de las emulsiones

(NTE INEN 909, 2013; NTE INEN 910, 2013).

2.5.4. Retenido del tamiz #20

Este ensayo permite detectar el porcentaje de cemento asfáltico presente en las emulsiones

en forma de glóbulos o astillas que pueden taponar el equipo de distribución, una muestra de 1000

ml se lava en agua sobre el tamiz #20 (0.84mm) y luego se seca lo retenido para determinar el

porcentaje de partículas indeseables (ASTM D244, 2017; NTE INEN 906, 2013).

2.5.5. Residuo por evaporación

Este ensayo permite determinar la cantidad de cemento asfáltico, agua y destilado de

petróleo, el cual está contenido en ciertas clases de emulsiones asfálticas, este último se encuentra

en emulsiones catiónicas de rotura rápida. La medición del destilado como la del agua se logra por

la diferencia de densidades, además el contenido de cemento asfáltico residual nos permite hacer

ensayos como de penetración, solubilidad y ductilidad (ASTM D244, 2017).

2.5.5.1. Ensayos al residuo

Estos ensayos tienen como objetivo caracterizar los materiales asfálticos que componen a

la emulsión. Por lo tanto, después de haber realizado el ensayo de residuo por evaporación, se

deben realizar los ensayos de viscosidad, punto de ablandamiento, penetración y ductilidad al

material asfáltico residual ya que el agua se evaporó, se debe tomar en cuenta que los resultados de

estos ensayos difieren a los asfaltos empleados en la fabricación de la emulsión (ASTM D244,

2017).

28

Para estos ensayos se debe seguir el procedimiento especificado en el numeral 2.4.

2.6. ENSAYOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN

FRÍO

2.6.1. Procedimiento para el diseño de mezcla Marshall

El método Marshall para la elaboración de briquetas toma el nombre de su creador Bruce

Marshall, el cual era ingeniero especializado en asfalto del Departamento de Autopistas del Estado

de Mississippi, por medio de una excesiva investigación se realizaron estudios por parte del Cuerpo

de Ingeniero de Estados Unidos, llegando a establecer correlaciones las cuales mejoraron dicho

criterio ya establecido por Marshall, además de adicionar ciertos aspectos al procedimiento de

prueba Marshall, a tal punto que el ensayo fue normalizado como ASTM D1559, en el cual se

evalúa una mezcla asfáltica de acuerdo a su estabilidad, fluencia, densidad y vacíos (ASTM D1559,

1998).

El método tradicional Marshall se aplica solo a mezclas asfálticas en caliente teniendo en

cuenta que el tamaño máximo del agregado sea de 25mm (1”) o menor, mientras que el método

Marshall Modificado se desarrolló para aplicar a mezclas asfálticas en donde su agregado tenga

tamaños máximos arriba de 38 mm (1 ½”), dicho método está pensado para el diseño en laboratorio

y para el control en campo de mezclas asfálticas en caliente con gradación densa.

El método propuesto por la Universidad de Illinois es el adoptado por el MS-14, en donde

específicamente nos muestra que es aplicable para diseños de mezclas asfálticas en frío siempre y

cuando se utilice emulsión y agregado, este método se basa en el diseño de mezclas asfálticas

Marshall Modificado y el ensayo de Durabilidad Húmeda. El método propuesto es recomendado

para mezclas de capa base de pavimentos de bajo volumen de tráfico las cuales sean preparadas en

campo o en planta a temperatura ambiente, por tales razones se aplicó este método al presente

trabajo de titulación (Asphalt Institute MS-14, 1997).

29

El diseño establecido por el MS-14 del instituto del asfalto se rige a ciertos parámetros los

cuales influyen en su diseño, los cuales son:

• Ensayos a los agregados (Guayllabamba y Píntag)

• Ensayos a la emulsión

• Tipo y cantidad de emulsión (Ensayo de Recubrimiento)

• Contenido de agua para mezcla

• Variación del contenido de asfalto

• Selección del contenido óptimo de asfalto

En sí, como resultado del diseño propuesto por el MS-14 del Instituto del Asfalto es el de

evaluar a la mezcla asfáltica en frio, sus propiedades de resistencia o estabilidad frente a la

aplicación de cargas repetidas y la impermeabilidad que esta tiene, ya que el factor más destructivo

en cuanto a vialidad es el agua.

Al diseñar una MAF, los agregados son de vital importancia ya que dependiendo de las

propiedades de cada uno (Guayllabamba y Píntag), se establecerá un valor referencial para el

contenido de emulsión, el cual depende directamente del tipo de agregado, su gradación y

contenido de agua de premezcla. a continuación, se procede a realizar todo el procedimiento

establecido de acuerdo con el MS-14.

2.6.2. Preparación de los agregados

Un paso fundamental en la elaboración de la mezcla asfáltica es el cuarteo de los materiales

desde su obtención in situ, hasta llegar a fraccionarlos en la serie de tamices que serán utilizados

en la MAF, para garantizar su integridad granulométrica.

Los agregados tanto de Píntag como de Guayllabamba se encontraron en la intemperie por

lo cual su contenido de humedad es variable debido al clima, por lo tanto, se hizo el respectivo

30

ensayo (contenido de humedad) para saber en primera instancia la humedad de los agregados con

la que se encuentran en su respectiva cantera, cabe recalcar que los agregados tanto grueso, medio

y fino con los cuales se trabajó se secaron al horno previo a realizar la MAF.

Respecto al agua de premezcla se realizó a diferentes porcentajes de acuerdo con la masa

del material para la mezcla, donde se observó ciertas características como la trabajabilidad y

recubrimiento de los agregados, como guía para saber el contenido óptimo de agua para la

premezcla, tomamos como base el valor obtenido de humedad óptima mediante el ensayo Próctor

Modificado (Asphalt Institute MS-14, 1997).

2.6.2.1. Granulometría

Al escoger la faja granulométrica a utilizar, se toma en cuenta las especificaciones del MOP

2002 y el MS-19, en donde se indica que su tamaño nominal debe ser de 1⁄2” pasando el 100% por

el tamiz ¾” para capas de rodadura de bajo volumen de tráfico. Según el manual MS-14 se

especifica que este método de diseño está destinado para MAF con emulsión asfáltica en donde sus

áridos deben tener un tamaño máximo de 1” (25mm) o menos.

Al ser una parte fundamental para el diseño de una mezcla asfáltica, se han realizado

diversos estudios respecto al tamaño máximo nominal y su distribución, de donde se han obtenido

diversos límites de los porcentajes que pasa cada tamiz formando las conocidas fajas

granulométricas.

31

Tabla 2. Fajas Granulométricas para la elaboración de mezclas asfálticas tomadas del manual

MS-19, MOP 2002 y NEVI.

Fuente: (Asphalt Institute MS-19, 2001; MOP, 2002)

2.6.3. Equivalente Centrífugo de Kerosene (ECK)

Este procedimiento permite determinar un índice (K), que revela la rugosidad relativa de

las partículas y la capacidad superficial basada en la porosidad. Consiste en saturar con kerosene

la porción de áridos que pasan por el tamiz Nº4 (4.75mm) y posteriormente centrifugarlos. Se pesa

una vez centrifugado y se determina la cantidad de kerosene retenido por porcentaje del árido seco.

Si la densidad neta del agregado fino es mayor a 2.700 kg/m3 se deberá corregir el valor de ECK,

asimismo si la densidad del agregado grueso es menor que 2650 kg/m3 o mayor a 2700 kg/m3

(Asphalt Institute MS-14, 1997).

32

Tabla 3. Selección del contenido de emulsión asfáltica.

Tipo de agregado Contenido aproximado de emulsión asfáltica,

porcentaje por peso de agregado

Granulometría densa fabricada 5.0 - 10.0

Arenas

4.5 – 8.0 Arenas silíceas

Material quebrado semiprocesado

Material de tajo

Nota. Con agregado poroso, el contenido de asfalto emulsificado debe incrementarse por un

factor de aproximadamente 1.2. Agregado poroso es el que absorbe más del 2% de agua por

peso seco cuando se le hace el ensayo por el método ASTM C 127.


2.6.4. Recubrimiento y adherencia

El ensayo es un procedimiento para determinar el porcentaje de agua que se debe añadir

junto con la emulsión en la mezcla para conseguir un recubrimiento de partículas de un mínimo de

50% para mezclas de base y de 75% para mezclas utilizadas para superficies de ruedo. El

procedimiento consiste en añadir agua a partir de un 3% por peso de mezcla, observar y determinar

visualmente el porcentaje de recubrimiento del área total. Posteriormente se va incrementando el

agua en un 1% hasta alcanzar el porcentaje recubrimiento deseado (Asphalt Institute MS-14,

1997).

Al ya tener establecido los porcentajes de emulsión con los cuales se realizarán las mezclas

asfálticas en frío, se tiene que inspeccionar visualmente la capacidad que tiene la emulsión de

recubrir los agregados de la mezcla asfáltica así como su adherencia, esta propiedad está en función

de varios factores como el tipo de agregado, la gradación, características de los agregados que

componen la mezcla (grueso, medio, fino) y el contenido de humedad o de agua de premezcla que

compone cada porcentaje de emulsión.

33

Se realiza la mezcla de agregados con el contenido de emulsión establecido, tomando en

cuenta el agua de premezcla para realizar de manera visual una inspección del recubrimiento en

base al área de la mezcla.

2.6.5. Porcentaje de vacíos

Este método de prueba cubre la determinación del porcentaje de vacíos en mezclas

asfálticas densas y abiertas. Se utilizarán mezclas compactadas en el laboratorio.

Para las mezclas asfálticas densas se debe determinar la gravedad específica Bulk y la

gravedad específica teórica máxima, mientras que para las mezclas asfálticas abiertas se debe

determinar la densidad de un espécimen formado regularmente en una mezcla asfáltica

compactada. Después se realiza el procedimiento detallado para calcular el porcentaje de vacíos

gracias a la fórmula especificada en la norma (AASHTO T-269, 2014; ASTM D3203, 2011;

Asphalt Institute MS-14, 1997).

2.6.6. Estabilidad y flujo Marshall

Este ensayo se realiza después de tener la gravedad bulk de 6 especímenes curados en donde

se ensayan 3 de ellos para estabilidad y flujo. La temperatura para ensayar las muestras se tiene

que mantener a 25°C usando un baño de agua maría, luego aplicar la carga de prueba al espécimen

a una tasa constante de deformación de 50.8mm por minuto hasta que se obtenga la falla. El número

total de newtons requeridos para producir la falla del espécimen será registrado con los valores de

estabilidad Marshall corregidos por el volumen del espécimen, también se deben anotar y registrar

el valor de flujo (Asphalt Institute MS-14, 1997).

Luego los especímenes fallados se colocan en el horno a una temperatura de 60°C por 48

horas, donde se procede a corregir la humedad absorbida en el ensayo.

Para la interpretación de los datos se promedian los valores de flujo y los valores

convertidos de estabilidad para todos los especímenes de un contenido de asfalto dado. Los valores

34

que son obviamente erróneos no deben incluirse en el promedio. En cada gráfico se debe conectar

los datos con una curva suave que provea la mejor forma para todos los valores de acuerdo con la

siguiente ilustración, la cual muestra el comportamiento típico de una mezcla asfáltica en frío.

Ilustración 4. Comportamiento típico de una mezcla asfáltica en frío


35

2.6.7. Tracción indirecta

Este ensayo nos permite imitar el comportamiento de un pavimento flexible por lo cual se

puede obtener la carga máxima que aguanta una mezcla asfáltica antes de romper. Las muestras

que se utilizan para el ensayo son las mismas que se elaboran con el procedimiento de diseño

Marshall, se aplica una carga uniforme de 50.8 mm/min hasta alcanzar la rotura a lo largo de dos

líneas como se muestra en la siguiente ilustración, cabe recalcar que esta no se ve afectada por las

condiciones superficiales de las briquetas (NLT 346/90, 1989).

Ilustración 5. Ensayo de tracción indirecta

Nota. (a) Configuración de la carga / (b) Rotura del ensayo de tracción indirecta.

Fuente: (Coloma Almeida & Tabango Alvarado, 2006)

La temperatura es variable en el ensayo, aunque la norma recomienda realizarlo a 25°C,

además permite el uso de otras temperaturas ya que se puede analizar la susceptibilidad térmica de

la mezcla (ASTM D4123, 1995).

36

2.6.8. Cántabro

Este ensayo se realiza para la determinación del valor de la pérdida por desgaste de las

mezclas bituminosas al emplear la máquina de Los Ángeles. Para este procedimiento, el tamaño

máximo de los áridos debe ser inferior a 25 mm.

Se debe pesar la briqueta antes y después de ingresar a la máquina de Los Ángeles para

conocer el porcentaje de desgaste, así se podrá valorar indirectamente tanto la cohesión de la

briqueta como la resistencia a la disgregación ante efectos abrasivos generados por el tráfico. La

briqueta debe estar a una temperatura uniforme de 25±1°C al momento de ensayarla.

Al introducir la briqueta en la máquina de Los Ángeles, no se ingresa carga abrasiva, se

hace girar el tambor a una velocidad de 3.1 a 3.5 rad/s (30 a 33 rpm) durante 200 vueltas para

mezclas asfálticas en frío según la Norma del Laboratorio de Transporte de CEDEX – España (NLT

352/86, 1986).

2.6.9. Módulo resiliente

Los valores obtenidos del módulo resiliente pueden ser usados en los modelos de análisis

estructural para calcular la respuesta de un pavimento ante las cargas de tránsito, además en los

procedimientos de diseño de estructuras de pavimento. Durante el ensayo, el espécimen está sujeto

a un esfuerzo dinámico cíclico (90% de la carga total) y un esfuerzo constante (10% de la carga

total). La respuesta de las deformaciones horizontales y verticales instantáneas y totales del

espécimen, se miden y se utilizan para el cálculo de ambos módulos resilientes: el instantáneo y

total (AASHTO TP 31, 2002).

3. MARCO LEGAL

A continuación, se menciona las normativas legales aplicables que respaldan el desarrollo

adecuado del trabajo de titulación.

37

Normativa de Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes

MOP 001 – F – 2002 del Ministerio de Transporte y Obras Públicas del Ecuador (MTOP)

Esta normativa está vigente en la República del Ecuador y menciona que todo diseño de

mezcla asfáltica debe seguir el procedimiento descrito por el Instituto del Asfalto en sus manuales

MS N°19 y MS N°14. Además de incluir en ella otros estándares a los que se debe regir en este

estudio técnico.

Manual básico de emulsiones asfálticas MS N°19

El objetivo principal de este manual es impartir una comprensión básica de las emulsiones

asfáltica, además de conocer el tipo de emulsión apta a las condiciones específicas de un proyecto.

Asphalt Cold Mix Manual MS N°14

Este manual es la guía principal para el diseño y construcción de mezclas asfálticas en frío,

indica también las pautas para el diseño de mezclas en plantas centrales y construcción mixta en el

lugar.

Además, los ensayos realizados a los áridos y emulsiones asfálticas se los realizan de

acuerdo con lo establecido en las siguientes normativas NTE INEN, ASTM y AASHTO, según se

indique en la MOP-001-F2002.

38

CAPÍTULO III

4. METODOLOGÍA

La siguiente investigación se basa en un estudio técnico, que tiene por finalidad determinar

las características físico-mecánicas que adquiere la mezcla asfáltica en frío, de acuerdo con cada

tipo de material utilizado, en este caso de las canteras de Píntag y Guayllabamba. Para lo cual se

realizaron diferentes tipos de ensayos de laboratorio empezando con los agregados, cemento

asfáltico, emulsión y por último los ensayos a las briquetas, los cuales se realizaron siguiendo las

normativas correspondientes:

• AASHTO

• ASTM

• NTE INEN

• MS-14

• MS-19

Posteriormente se realizó el análisis de los resultados de cada mezcla asfáltica para así llegar

a la conclusión de que propiedades y características nos ofrece cada tipo de mezcla asfáltica.

4.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN

Este proyecto es una investigación de tipo cuantitativa porque mediante datos

experimentales se podrá obtener resultados para las respectivas comparaciones entre las mezclas

asfálticas obtenidas. Además, la implementación de técnicas e instrumentos de medición ayudarán

a la ejecución de los diversos ensayos a los áridos, emulsión y mezcla asfálticas, determinando los

parámetros físicos y mecánicos de dichos elementos siguiendo normativas relacionadas al caso de

estudio.

39

Es un trabajo de tipo experimental, ya que se realizan diferentes ensayos para la

caracterización de las propiedades de los áridos y de la emulsión asfáltica, cuyos resultados son

necesarios para el diseño de la mezcla asfáltica en frío.

Así mismo, es un estudio correlacional ya que al realizarse los dos tipos de mezclas

asfálticas en frío con los agregados provenientes de Píntag y Guayllabamba, se compararán sus

propiedades físico-mecánicas entre sí.

4.2. MÉTODO DE INVESTIGACIÓN

Método Experimental: Este método permitirá obtener datos gracias a los ensayos que se

realizarán cumpliendo con las especificaciones técnicas según el MOP.

Además, se utilizarán métodos como el descriptivo, analítico y comparativo ya que así se

obtendrán los distintos resultados después de realizar las pruebas de laboratorio con los dos tipos

de mezclas asfálticas en frío obtenidas gracias a los agregados pétreos provenientes de las minas

establecidas anteriormente.

Método Inductivo-Deductivo: Se parte del análisis de resultados particulares para obtener

un resultado general, como es el caso de análisis de resultados de los parámetros de agregados y

emulsión para obtener una la mezcla asfáltica óptima.

4.3. MATERIALES

Los materiales utilizados en este estudio técnico fueron los siguientes:

Materiales pétreos

• Píntag

• Guayllabamba

Emulsión

• Cemento Asfáltico AC-20

40

• Emulsificante

• Ácido Clorhídrico

• Agua

• Zycotherm

• Asfalplus

4.3.1. Materiales pétreos

Los agregados pétreos cada uno está conformado por 3 tipos de agregado fino (arena),

intermedio (⅜) y grueso (½), que fueron obtenidos de localidades diferentes, y estos fueron

empleados para el diseño de la mezcla asfáltica en frío.

4.3.1.1. Localización

Los agregados de Guayllabamba el fino, intermedio y grueso fueron obtenidos de la cantera

GUAYLLABAMBA en Guayllabamba la cual está ubicada en la provincia de Pichincha en el

puente del río Guayllabamba, su ingreso es al costado derecho por la panamericana norte E35 en

dirección Calderón - Guayllabamba, en las coordenadas 0º4'11.496"S 78º22'27.192"W.

Ilustración 6. Localización de la cantera Guayllabamba.

Fuente: (Google Earth Pro, 2021)

41

Los agregados de pintura fino, intermedio y grueso fueron obtenidos de la Planta de

Trituración de la Concesión Minera “A Pich Antisana” del grupo Revlon S.A. a cargo del Arq.

Pedro Bonilla Salazar, ubicada en la provincia de Pichincha en la vía Píntag camino a Pinantura,

en las siguientes coordenadas 0º25'17.22"S 78º21'32.4"W.

Ilustración 7. Localización de la cantera Píntag.


Fuente: (Google Maps, 2021)

Ilustración 8. Distancia de EMULDEC a la cantera de Guayllabamba

42

Fuente: (Google Maps, 2021)

4.3.1.2. Descripción

4.3.1.2.1. Agregados pétreos de la cantera de Guayllabamba

Los agregados de la cantera de Guayllabamba son obtenidos mediante los procesos de

trituración y lavado, el cual capta el material en un depósito aluvial el cual se encuentra cerca del

río Guayllabamba, estos materiales obtenidos son producto de partículas de canto rodado y por la

planta de trituración, la cual nos permite tener diferentes granulometrías, el grueso (½”), medio

(⅜”) y fino (arena).

Ilustración 9. Distancia de EMULDEC a la cantera de Píntag

43

Fotografía 1. Toma de agregados pétreos grueso, medio y fino de la cantera Guayllabamba

4.3.1.2.2. Agregados pétreos de la cantera de Píntag

Los agregados de la cantera de Píntag son obtenidos mediante un proceso de trituración

estos provienen de una roca madre (macizo rocoso). Este material pétreo tiene un color rojo

característico, la planta permite obtener agregados con granulometrías ya sea para mezclas

asfálticas o también para hormigones los agregados van desde las 2” hasta el polvo de piedra, los

agregados escogidos fueron para el grueso el grueso (½”), medio (⅜”) y fino (polvo de piedra).

44

Fotografía 2. Toma de agregados pétreos grueso, medio y fino de la cantera Píntag

4.3.1.3. Geología

4.3.1.3.1. Cantera Guayllabamba

La geología del sector de Guayllabamba está marcada por dos grupos que son los flujos de

lodo y aglomerados, e estos se los encuentran bien expuestos en el río Guayllabamba y se los divide

en 4 grupos que son:

• Lahar: Está caracterizada por estar formado por depósitos consolidados de clastos

volcánicos subangulosos (andesita y andesita basáltica) de tamaños métricos a centímetros,

estos tienen un grado de cohesión medio alto ya que su meteorización es moderada

(Gualavisí Llive & Quimbita Panchi, 2018, pág. 28).

• Volcánicos: Son bloques de lavas andesíticas color gris con abundante anfíbol y

plagioclasas, moderadamente fracturadas y bajo grado de meteorización (Gualavisí Llive

& Quimbita Panchi, 2018, pág. 31).

45

• Domos/Acumulaciones: Son pequeños cuellos volcánicos o acumulaciones de material

fuertemente diaclasados debido al rápido enfriamiento (Gualavisí Llive & Quimbita Panchi,

2018, pág. 30).

• Aluvial: Como su nombre lo indica son depósitos de tipo aluvial con clastos volcánicos

(andesita) subangulares a subredondeadas de tamaños centímetros a metros, inmersos en

una matriz semicompacta de arena (grano medio a grueso) (Gualavisí Llive & Quimbita

Panchi, 2018, pág. 29).

El material existente en estas canteras ubicadas en las inmediaciones del puente del río

Guayllabamba corresponde a gravas de arrastre aluvial, con predominio de rocas volcánicas con

una buena cantidad de bloques de tamaños centimétricos a gravas medianas, con una escasa

cantidad de arena (EPMMOP, 2011).

4.3.1.3.2. Cantera Píntag

El territorio de Píntag pertenece al Valle de los Chillos el cual está dentro de un entorno

geodinámico complejo donde interactúan procesos de sedimentación, vulcanismo, tectónica,

erosión y altos riesgos volcánicos por lo cual ha generado una cuenca volcano - sedimentaria muy

heterogénea, en donde se pueden identificar diferentes formaciones geológicas como:

• Depósitos coluviales

• Depósitos coluvio aluviales

• Depósitos fluvio glaciares

• Depósitos fluvio lacustres

• Depósitos glaciares

• Depósitos glacio lacustres

• Formación cangahua

46

• Formación chiche

• formación pisayambo

• Volcánicos Antisana

• Volcánicos Pasochoa

• Volcánicos Sincholagua

Una de las características más marcadas en cuanto a los agregados de Píntag es su color

rojizo el cual se debe a que es una roca de origen volcánico clasificadas como basaltos de color

rojizo (DUE DILIGENCE, 2015).

El flujo de lava del Antisana es la cantera recomendada por el municipio metropolitano ya

que el material es apto para todo uso y puede solicitarse la adjudicación de áreas exclusivas para

proyectos viales, este material corresponde como ya se mencionó a un flujo de lava, masiva y muy

competente, en donde la explotación debe realizarse mediante voladura, selección y trituración

primaria, secundaria y terciaria, con el cribado y mezcla posterior (EPMMOP, 2011).

4.3.2. Cemento asfáltico

El cemento asfáltico utilizado tiene un grado de viscosidad AC-20 el cual es utilizado como

aglutinante en aplicaciones de pavimentación ya sea en la elaboración de MAC y emulsiones

asfálticas con las cuales se realizan las MAF (EP PETROECUADOR, 2014).

4.3.2.1. Localización

El ligante o cemento asfáltico se obtuvo de la empresa EMULDEC la cual está ubicada en

la provincia de pichincha, cantón Quito, en la vía colectora Quito - La Independencia (E28), en el

pasaje A, y está ubicada en las coordenadas 0° 0' 37.116" S 78° 30' 20.966" W.

47

Ilustración 10. Localización del cemento asfáltico


4.3.2.2. Descripción

Este es un material que se obtiene mediante el proceso de refinación del petróleo en donde

se eliminan los volátiles y parte de sus aceites, del cual se obtiene un material viscoso,

impermeable, termoplástico y altamente adherente a materiales pétreos (ESCUDERO, 2019).

4.4. ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES

4.4.1. Agregado pétreo

Los ensayos realizados a los agregados provenientes de las minas escogidas Píntag y

Guayllabamba, permiten determinar sus características y así poder realizar la comparación

requerida.

48

Tabla 4. Ensayos realizados a los agregados

Ensayos ½” ⅜” Fino

Contenido de

humedad natural

x x x

Granulometría x x x

Masa Unitaria x x x

Densidad x x x

Caras Fracturadas x

Determinación de

deletéreos

x x x

Determinación de

partículas largas y

achatadas

x x

Equivalente de

arena

x

Recubrimiento y

peladura

x x

Resistencia a los

Sulfatos

x x x

Abrasión x x

Próctor Modificado x

Antes de realizar cualquier tipo de ensayo, siempre se debe cuartear el material, ya sea por

medio de la máquina cuarteadora o con pala, para así obtener una porción característica del

agregado en cantidades pequeñas como se ilustra en la siguiente fotografía.

49

Fotografía 3. Cuarteo del material pétreo

4.4.1.1. Contenido de humedad natural (ASTM C566-09/AASHTO T-55/NTE INEN 862)

Este ensayo se debe realizar a los agregados para conocer el porcentaje de agua que tiene

el agregado en su ambiente natural, es muy simple, ya que solo se debe tomar el peso inicial de la

muestra, poner al horno y dejarlo secar para luego tomar el peso final.

4.4.1.1.1. Contenido de humedad natural de Guayllabamba

Tabla 5. Humedad agregado 1/2" (Guayllabamba)

Agregado de 1/2"

Datos Muestra 1 Muestra 2

W= 1500.00 1500.00

D= 1495.00 1489.00

P= 0.33 0.74

Humedad= 0.54 %

Tabla 6. Humedad agregado 3/8" (Guayllabamba)

Agregado de 3/8"


W= 2000.00 2000.00

D= 1960.00 1955.00

P= 2.04 2.30

Humedad= 2.17 %

50

Tabla 7. Humedad agregado fino (Guayllabamba)

Agregado Fino


W= 1455.00 1745.00

D= 1398.00 1676.00

P= 4.08 4.12

Humedad= 4.10 %

4.4.1.1.2. Contenido de humedad natural de Píntag

Tabla 8. Humedad agregado 1/2" (Píntag)

Agregado de 1/2"


W= 2000.00 2000.00

D= 1964.00 1961.00

P= 1.83 1.99

Humedad= 1.91 %

Tabla 9. Humedad agregado 3/8" (Píntag)

Agregado de 3/8"


W= 2000.00 2000.00

D= 1944.00 1947.00

P= 2.88 2.72

Humedad= 2.80 %

Tabla 10. Humedad agregado fino (Píntag)

Agregado Fino


W= 1824.00 1834.00

D= 1689.00 1705.00

P= 7.99 7.57

Humedad= 7.78 %

51

4.4.1.2. Granulometría (ASTM C136-09/AASHTO T-27/INEN 696)

Se realizó el análisis granulométrico a dos muestras de cada agregado obtenido (grueso,

intermedio y fino), los cuales deben ajustarse a la faja granulométrica de 1/2" establecida en la

tabla 405-5.1 de las Especificaciones del MOP-001-F-2002.

4.4.1.2.1. Resultados del análisis granulométrico de Guayllabamba

4.4.1.2.1.1. Agregado grueso: muestra 1

Tabla 11. Granulometría 1/2" - Muestra 1 (Guayllabamba)

TAMIZ RETENIDO

RETENIDO (%) PASA (%) PARCIAL (g) ACUMULADO (g)

3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 960.00 960.00 74.98% 25.02%

N° 4 317.00 1277.00 99.74% 0.26%

N° 8 1.47 1278.47 99.86% 0.14%

N° 50 0.14 1278.61 99.87% 0.13%

N° 200 0.90 1279.51 99.94% 0.06%

Bandeja 0.79 1280.30 100.00% 0.00%

PESO INICIAL: 1282 g

COMPROBACIÓN: 0.133 %

Gráfico 1. Curva Granulométrica 1/2" - Muestra 1 (Guayllabamba)

100,00%

25,02%

0,26% 0,14% 0,13% 0,06%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,100,200,400,801,603,206,4012,80

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)

Granulometría Guayllabamba 1/2"

52




100,00%

24,70%

0,26% 0,14% 0,13% 0,06%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,100,200,400,801,603,206,4012,80

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


53

4.4.1.2.1.3. Agregado intermedio: muestra 1



100,00%

100,00%

10,70%

2,56% 1,21% 0,44%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,100,200,400,801,603,206,4012,80

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


54




100,00%100,00%

17,11%

5,39%1,58% 0,64%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,100,200,400,801,603,206,4012,80

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


55

4.4.1.2.1.5. Agregado fino: muestra 1

Tabla 15. Granulometría Arena - Muestra 1 (Guayllabamba)

Gráfico 5. Curva Granulométrica Arena - Muestra 1 (Guayllabamba)

100,00%

100,00%87,58%

70,47%

30,28%

7,02%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,100,200,400,801,603,206,4012,80

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)

Granulometría Guayllabamba Fino

56


Tabla 16.Granulometría Arena - Muestra 2 (Guayllabamba)

Gráfico 6. Curva Granulométrica Arena - Muestra 2 (Guayllabamba)

100,00%

100,00%87,10%

69,38%

28,17%

6,44%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,100,200,400,801,603,206,4012,80

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


57

4.4.1.2.2. Resultados del análisis granulométrico de Píntag


Tabla 17. Granulometría 1/2" - Muestra 1 (Píntag)

Gráfico 7. Curva Granulométrica 1/2" - Muestra 1 (Píntag)

100,00%

50,44%

1,55% 1,33% 1,22% 0,73%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,10,20,40,81,63,26,412,8

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)

Granulometría Píntag 1/2"

58




100,00%

49,56%

1,25% 1,10% 1,03% 0,50%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,10,20,40,81,63,26,412,8

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


59




100,00%

100,00%

18,09%

4,12% 2,92% 1,51%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,10,20,40,81,63,26,412,8

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


60




100,00%

100,00%

12,53%

3,62% 2,72% 1,46%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,10,20,40,81,63,26,412,8

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


61


Tabla 21. Granulometría Arena - Muestra 1 (Píntag)

Gráfico 11. Curva Granulométrica Arena - Muestra 1 (Píntag)

100,00%

100,00%

99,72%

76,24%

26,83%

7,57%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,10,20,40,81,63,26,412,8

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)

Granulometría Píntag Fino

62


Tabla 22. Granulometría Arena - Muestra 2 (Píntag)

Gráfico 12. Curva Granulométrica Arena - Muestra 2 (Píntag)

100,00%

100,00%

99,76%

79,13%

28,89%

9,43%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0,050,10,20,40,81,63,26,412,8

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


63

4.4.1.2.3. Promedios de ambas muestras

Tabla 23. Promedio de granulometría (Guayllabamba)

Tabla 24. Promedio de granulometría (Píntag)

4.4.1.3. Masa unitaria y porcentaje de vacíos (ASTM C29, NTE INEN 0858)

Este ensayo permite determinar el peso volumétrico de los diferentes tipos de agregados,

es decir, el peso del agregado que se requiere para llenar un recipiente con un volumen unitario

especificado. En este caso, se realizó el ensayo por paladas (suelto) y por varillado (compactado).

64

Fotografía 4. Determinación de la masa unitaria del agregado por paladas

Fotografía 5.Determinación de la masa unitaria del agregado por varillado

65

4.4.1.3.1. Resultados de la masa unitaria y porcentaje de vacíos (Guayllabamba)

Tabla 25. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 1/2" (Guayllabamba)

Tabla 26. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 3/8" (Guayllabamba)

Tabla 27. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado fino (Guayllabamba)

Compacta Suelta

G = 13986.00 13597.00 g

T = 6713.00 6713.00 g

V = 5610.00 5610.00 cm3

M = 1.30 1.23 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3

ɣ estado seco = g/cm3

% Vacíos = 9.60 16.56 %

0.997

Datos UnidadesProcedimiento

Agregado de 1/2"

2.52

Compacta Suelta

G= 14163.00 13854.00 g

T= 6713.00 6713.00 g

V= 5610.00 5610.00 cm3

M= 1.33 1.27 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 6.93 12.45 %

Agregado de 3/8"

DatosProcedimiento

Unidades

1.00

2.49

Compacta Suelta

G= 5373.00 5250.00 g

T= 1680.00 1680.00 g

V= 2704.10 2704.10 cm3

M= 1.37 1.32 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 4.24 8.81 %

Agregado Fino

DatosProcedimiento

Unidades

1.00

2.42

66

Donde:

M: Masa unitaria o peso volumétrico del árido en (kg/m3)

G: Masa del árido más el molde en kg

T: Masa del molde en kg

V: Volumen del molde en m3

4.4.1.3.2. Resultados de la masa unitaria y porcentaje de vacíos (Píntag)

Tabla 28. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 1/2" (Píntag)

Tabla 29. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado 3/8" (Píntag)

Compacta Suelta

G= 13889.00 13597.00 g

T= 6713.00 6713.00 g

V= 5610.00 5610.00 cm3

M= 1.28 1.23 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 16.07 21.29 %

Agregado de 1/2"

DatosProcedimiento

Unidades

0.997

2.25

Compacta Suelta

G= 14204.00 13962.00 g

T= 6713.00 6713.00 g

V= 5610.00 5610.00 cm3

M= 1.34 1.29 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 10.31 14.64 %

Agregado de 3/8"

DatosProcedimiento

Unidades

1.00

2.26

67

Tabla 30. Masa unitaria y porcentaje de vacíos - Agregado fino (Píntag)

Donde:

M: Masa unitaria o peso volumétrico del árido en (kg/m3)

G: Masa del árido más el molde en kg

T: Masa del molde en kg

V: Volumen del molde en m3

4.4.1.4. Densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción (ASTM C128 (AG.F)-

ASTM C127 (AG.G))

Este ensayo se utiliza para determinar la densidad de los agregados finos y gruesos, así se

puede calcular la capacidad de absorción de estos. Este resultado ayuda a determinar la cantidad

de agregado a emplear en las briquetas.

El agregado debe estar lavado para poder realizar el ensayo.

Compacta Suelta

G= 5435.00 5340.00 g

T= 1680.00 1680.00 g

V= 2704.10 2704.10 cm3

M= 1.39 1.35 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 2.63 8.49 %

Unidades

Agregado Fino

DatosProcedimiento

1.00

2.39

68

Fotografía 6. Agregado intermedio y grueso en agua

Fotografía 7. Agregado intermedio y grueso en estado SSS

69

Fotografía 8. Agregado fino en estado SSS

4.4.1.4.1. Resultados de densidad, densidad relativa y absorción de los agregados de

Guayllabamba.

Tabla 31. Densidad y absorción del agregado 1/2" (Guayllabamba)

70

Tabla 32. Densidad y absorción del agregado 3/8" (Guayllabamba)

Tabla 33. Densidad y absorción del agregado fino (Guayllabamba)

Donde:

A: Masa de la muestra seca al horno SH en g

B: Masa del picnómetro lleno con agua hasta la marca de calibración en g

C: Masa del picnómetro lleno con muestra y agua hasta la marca de calibración en g

D: Masa de la muestra saturada superficialmente seca SSS en g

4.4.1.4.2. Resultados de densidad, densidad relativa y absorción de los agregados de Píntag.

Tabla 34. Densidad y absorción del agregado 1/2" (Píntag)

71

Tabla 35. Densidad y absorción del agregado 3/8" (Píntag)

Tabla 36. Densidad y absorción del agregado fino (Píntag)

Donde:

A: Masa de la muestra seca al horno SH en g

B: Masa del picnómetro lleno con agua hasta la marca de calibración en g

C: Masa del picnómetro lleno con muestra y agua hasta la marca de calibración en g

D: Masa de la muestra saturada superficialmente seca SSS en g

4.4.1.5. Caras fracturadas (ASTM D-5821)

Este ensayo se realiza únicamente al agregado grueso, debe cumplir con las

especificaciones del MOP-001-F-2002 el cual señala que el 85% del material grueso debe tener al

menos una cara fracturada y el 80% al menos dos caras fracturadas.

Se debe tomar en cuenta que la angularidad del agregado grueso logra una mejor adherencia

entre las partículas y la emulsión, aumentando así la resistencia a esfuerzos cortantes.

72

Fotografía 9. Muestra analizada en el ensayo de caras fracturadas (Guayllabamba)

Fotografía 10. Muestra analizada en el ensayo de caras fracturadas (Píntag)

73

4.4.1.5.1. Resultado del ensayo de caras fracturadas de Guayllabamba

Tabla 37. Partículas con una y dos caras fracturadas (Guayllabamba)

4.4.1.5.2. Resultado del ensayo de caras fracturadas de Píntag

Tabla 38. Partículas con una y dos caras fracturadas (Píntag)

Muestra 1 Muestra 2

Granulometría de la muestra original 74.98% 75.30%

Masa inicial (g): 1200.51 1205.00

1 Cara fracturada (g): 87.60 82.40

2 o más caras fracturadas (g): 1054.30 1038.60

Sin caras fracturadas (g): 58.61 84.00

% 1 Cara fracturada 7.30% 6.84%

% 2 o más caras fracturadas 87.82% 86.19%

% Promedio 2 caras fracturadas en función de

la granulometría original

% Promedio 1 cara fracturada en función de la

granulometría original

Caras Fracturadas en función de la


65.4%

5.3%

TAMIZ= 1/2"

70.7%

GUAYLLABAMBA

Muestra 1 Muestra 2


Masa inicial (g): 1201.00 1203.00

1 Cara fracturada (g): 71.50 61.60

2 o más caras fracturadas (g): 1079.40 1092.90

Sin caras fracturadas (g): 50.10 48.50









45.2%

2.8%

47.9%

TAMIZ= 1/2"PÍNTAG

74

4.4.1.6. Determinación de deletéreos (ASTM C 142 - AASHTO T 112)

Al realizar este ensayo, el máximo porcentaje de materiales deletéreos en los agregados

debe ser 1% en peso según las especificaciones del MOP-001-F-2002 para poder aplicarlo en

mezclas asfálticas.

Fotografía 11. Agregados de Guayllabamba y Píntag sumergidos en agua destilada

4.4.1.6.1. Resultados del ensayo de deletéreos de Guayllabamba

Tabla 39. Ensayo de deletéreos (Guayllabamba)

Masa inicial Masa final

Cantidad de terrones

de arcilla y partículas

desmenuzables

Pasa Retiene g g %

N°4 N°16 N°20 35 34.67 0.94%

3/8" N° 4 N°8 1000 994.8 0.52%

3/4" 3/8" N°4 2000 1996.31 0.18%

TamicesTamiz para remover los

terrones de arcilla y

partículas desmenuzables

75

4.4.1.6.2. Resultado el ensayo de deletéreos de Píntag

Tabla 40. Ensayo de deletéreos (Píntag)

4.4.1.7. Partículas achatadas, partículas alargadas y partículas alargadas y achatadas

(ASTM D 4791)

Este ensayo debe cumplir con las especificaciones del MOP-001-F-2002, donde menciona

que el máximo porcentaje de partículas alargadas y achatadas no deberá ser mayor de un 10% para

evitar que el material se fisure o triture durante la aplicación de cargas en la mezcla.

Fotografía 12. Clasificación de partículas




desmenuzables

Pasa Retiene g g %

N°4 N°16 N°20 35 34.71 0.83%

3/8" N° 4 N°8 1000 996.01 0.40%

3/4" 3/8" N°4 2000 1995.64 0.22%

Tamiz para remover los



Tamices

76

4.4.1.7.1. Resultado de partículas achatadas, partículas alargadas y partículas achatadas y

alargadas de Guayllabamba

Tabla 41. Partículas alargadas y achatadas de 1/2" (Guayllabamba)

Tabla 42. Partículas alargadas y achatadas de 3/8" (Guayllabamba)

Tabla 43. Resumen de partículas alargadas y achatadas (Guayllabamba)

4.4.1.7.2. Resultado de partículas achatadas, partículas alargadas y partículas achatadas y

alargadas de Píntag

Tabla 44. Partículas alargadas y achatadas de 1/2" (Píntag)

Pasa Retiene Masa Masa Masa Masa

N° N° (gr) (gr) (gr) (gr) (gr)

3/4" 1/2" 1638 464.31 21.27% 193.64 8.87% 50.64 2.32% 929.41 42.57%

1/2" 3/8" 545 168.3 7.71% 155.4 7.12% 18.87 0.86% 202.43 9.27%

2183 632.61 28.98% 349.04 15.99% 69.51 3.18% 1131.84 51.85%

Agregado Grueso (TNM: 1/2")

TamicesMasa inicial

Alargadas Planas Alargadas y Achatadas Ni alargadas ni achatadas

(%) (%) (%) (%)

TOTAL



1/2" 3/8" 355 78.94 7.69% 46.15 4.50% 32.64 3.18% 197.27 19.23%

3/8" 1/4" 671 342.16 33.35% 38.74 3.78% 39.87 3.89% 250.23 24.39%

1026 421.1 41.04% 84.89 8.27% 72.51 7.07% 447.5 43.62%

Agregado Intermedio (TNM: 3/8")

TamicesMasa inicial


(%) (%) (%) (%)

TOTAL



3/4" 1/2" 1592 310.3 14.93% 152.1 7.32% 16.6 0.80% 1113 53.54%

1/2" 3/8" 487 91.4 4.40% 63.45 3.05% 32.48 1.56% 299.67 14.41%

2079 401.7 19.32% 215.55 10.37% 49.08 2.36% 1412.67 67.95%

Tamices

TOTAL

(%) (%)


Masa inicialAlargadas Planas Alargadas y Achatadas Ni alargadas ni achatadas

(%) (%)

77

Tabla 45. Partículas alargadas y achatadas de 3/8" (Píntag)

Tabla 46. Resumen de partículas alargadas y achatadas (Píntag)

Resultados

Partículas Intermedio Grueso

Alargadas 40.11% 19.32%

Planas 21.09% 10.37%

Alargadas y achatadas 6.82% 2.36%

Ni alargadas ni achatadas 31.98% 67.95%

4.4.1.8. Equivalente de arena (ASTM D2419-09; AASHTO T-176; MOP E 108)

Se tomaron cuatro muestras para la elaboración de este ensayo a través de cuarteo manual,

se debe obtener la cantidad de arena y arcilla existente en cada una de ellas. Para esto, se utiliza la

solución STOCK, la cual está compuesta de cloruro de calcio, glicerina y agua destilada según

como se indica en la normativa ASTM D2419.

Se coloca una muestra dentro de la probeta seguido de la solución STOCK y se procede a

agitar manualmente para luego medir la cantidad de arena y arcilla como se especifica en la

normativa, se repite el proceso con las muestras restantes.



1/2" 3/8" 220 34.69 3.37% 82.61 8.02% 15.64 1.52% 87.06 8.45%

3/8" 1/4" 810 378.49 36.75% 134.6 13.07% 54.61 5.30% 242.3 23.52%

1030 413.18 40.11% 217.21 21.09% 70.25 6.82% 329.36 31.98%TOTAL

(%) (%) (%)


TamicesMasa inicial


(%)

78

Fotografía 13. Muestras en reposo

Fotografía 14. Lectura de arena después del reposo

El porcentaje mínimo de equivalente de arena que se establece en las especificaciones del

MOP-001-F-2002 es según el tráfico, para liviano y mediano es de 45% en la capa de rodadura

mientras que para tráfico pesado es 50%.

79

4.4.1.8.1. Resultados del ensayo de equivalente de arena de Guayllabamba

Tabla 47. Equivalente de arena (Guayllabamba)

4.4.1.8.2. Resultados del ensayo de equivalente de arena de Píntag

Tabla 48. Equivalente de arena (Píntag)

4.4.1.9. Recubrimiento y peladura (ASTM D-1664)

Este ensayo se realiza para determinar la adherencia de los agregados al material

bituminoso (AC-20), según las especificaciones del MOP-001-F-2002, debe ser mínimo 95%.

Para su elaboración se tomaron dos muestras de agregado que pasa 3/4" y retiene 1/2" y dos

muestras de agregado que pasa 1/2" y retiene 3/8" tanto de Píntag como de Guayllabamba. A su

vez, se utilizó cemento asfáltico sin aditivo y cemento asfáltico aditivado, usando Zycotherm y

Asfalplus, para observar su diferente comportamiento.

80

Gráfico 13. Procedimiento ensayo de recubrimiento y peladura

4.4.1.9.1. Resultado de recubrimiento y peladura de Guayllabamba

Tabla 49. Porcentaje de recubrimiento (Guayllabamba)

Tamaño del agregado

1/2 3/8

Sin aditivo Con aditivo Sin aditivo Con aditivo

Menor al 95% Mayor al 95% Menor al 95% Mayor al 95%

Nota. El aditivo utilizado mejoró las propiedades del cemento asfáltico en cuanto respecta a

recubrimiento.

4.4.1.9.2. Resultado de recubrimiento y peladura de Píntag

Tabla 50. Porcentaje de recubrimiento (Píntag)


1/2 3/8



81

Nota. El aditivo utilizado mejoró las propiedades del cemento asfáltico en cuanto respecta a

recubrimiento.

4.4.1.10. Resistencia a los sulfatos (ASTM C 88 - NTE INEN 0863:2011)

Según las especificaciones del MOP-001-F-2002, establece que después de los cinco ciclos

de inmersión, el agregado no debe experimentar desintegración ni pérdida total mayor al 15% al

someterlo en sulfato de magnesio o 12% con sulfato de sodio.

Fotografía 15. Ensayo de solidez mediante el uso de sulfato de magnesio

4.4.1.10.1. Resultados del ensayo de resistencia a los sulfatos de Guayllabamba

Tabla 51. Resistencia a los sulfatos - agregado grueso (Guayllabamba)

Tabla 52. Resistencia a los sulfatos - agregado fino (Guayllabamba)

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/4" 1/2" 75% 995.92 975.82 20.10 2.02 1.52

1/2" N° 4 25% 312.61 297.95 14.66 4.69 1.15

2.67

Peso de la muestra

después del ensayo

Consistencia de la piedra de granulometría gruesa

Porcentaje de desgaste en función de la granulometría original =

Granulometría de

la muestra original

(%)

Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Porcentaje

perdido (%)

% perdido en función

de la granulometría

original

TAMIZ

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/8" Nº4 13% 112.27 105,64 6.63 5.91 0.75

Nº4 Nº8 17% 105.82 97.43 8.39 7.93 1.38

Nº8 Nº50 41% 118.73 106.92 11.81 9.95 4.05

6.18

Peso de la muestra

después del ensayo


Consistencia de la piedra de granulometría fina

TAMIZ Granulometría de

la muestra original

(%)

Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Porcentaje

perdido (%)



original

82

4.4.1.10.2. Resultados del ensayo de resistencia a los sulfatos de Píntag

Tabla 53. Resistencia a los sulfatos - agregado grueso (Píntag)

Tabla 54. Resistencia a los sulfatos - agregado fino (Píntag)

4.4.1.11. Abrasión (NTE INEN 0860-2011 y ASTM C 131)

Los agregados deben tener un máximo de desgaste del 40% después de las 500 revoluciones

junto con 11 esferas en la máquina de los Ángeles.

Fotografía 16. Esferas para ensayo de abrasión

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/4" 1/2" 50% 996.43 980.42 16.01 1.61 0.80

1/2" N° 4 49% 311.72 302.54 9.18 2.94 1.43

2.23Porcentaje de desgaste en función de la granulometría original =


Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Granulometría de

la muestra original

(%)



original

TAMIZPeso de la muestra

después del ensayo

Porcentaje

perdido (%)

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/8" Nº4 0.26% 108.34 103.42 4.92 4.54 0.01

Nº4 Nº8 22.05% 105.65 98.21 7.44 7.04 1.55

Nº8 Nº50 49.82% 113.54 105.57 7.97 7.02 3.50




la muestra original

(%)

Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Peso de la muestra

después del ensayo

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Porcentaje

perdido (%)



original

83

Fotografía 17. Ensayo de abrasión en máquina de los Ángeles

La gradación que se utilizó para ambos tipos de agregados fue de tipo B, como se muestra

en la siguiente tabla.

Tabla 55. Gradación para las muestras del ensayo de desgaste de Los Ángeles

84

4.4.1.11.1. Resultado del ensayo de abrasión en agregados de Guayllabamba

Tabla 56. Porcentaje de desgaste (Guayllabamba)

4.4.1.11.2. Resultado del ensayo de abrasión en agregados de Píntag

Tabla 57. Porcentaje de desgaste (Píntag)

4.4.1.12. Próctor modificado (ASTM-1557)

Este ensayo fue de importancia bajo el criterio de que un mismo suelo reacciona de diferente

manera a una misma fuerza de compactación variando su contenido de humedad, de los cuales se

obtienen varios puntos de densidad seca referente a estos cambios de humedad, creando una curva

de la cual se determina la densidad seca máxima y humedad óptima mediante su ecuación.

Procedimiento del ensayo Próctor Modificado

85

Fuente: Bunshe & Gómez, 2020.

De los métodos antes mencionados en el numeral 2.3.12, de acuerdo con la granulometría

de nuestros materiales ya sea de Píntag y Guayllabamba se procedió a utilizar el método C. Con lo

cual se obtuvo los siguientes resultados.

86

4.4.1.12.1. Resultados del ensayo de próctor modificado de Guayllabamba

Tabla 58. Registro de Datos del Ensayo Próctor Modificado “Guayllabamba”

Gráfico 14. Resultado del Ensayo Próctor Modificado “Guayllabamba”

Peso Muestra: g

N° Muestra: -

Agua Aumentada: %

Peso suelo humedo + molde: A

Peso del molde: B

Peso suelo humedo: C=A-B

Volumen del molde: D

Densidad Humeda: E=C/D

N° tarro: - A B C D E F G H

Tarro + suelo humedo: F 55.71 58.76 57.26 56.17 62.53 65.32 56.73 58.43

Tarro + suelo seco: G 54.23 57.42 54.69 53.68 58.47 61.13 52.14 53.59

Peso de agua: H=F-G 1.48 1.34 2.57 2.49 4.06 4.19 4.59 4.84

Peso del tarro: I 17.30 17.64 17.23 17.95 18.04 18.84 17.45 18.03

Peso del suelo seco: J=G-I 36.93 39.78 37.46 35.73 40.43 42.29 34.69 35.56

Contenido de agua: K=H/J 4.01 3.37 6.86 6.97 10.04 9.91 13.23 13.61

Contenido promedio: L

Densidad seca: M 2.26 2.31 2.34 2.24

2.35 2.47 2.57 2.54

3.69 6.91 9.97 13.42

4853.00 5119.00 5315.00 5250.00

2069.00 2069.00 2069.00 2069.00

9803.00 10069.00 10265.00 10200.00

4950.00 4950.00 4950.00 4950.00

A A A A

3% 3% 3% 3%

Agregado de Guayllabamba

7000.00 6850.00 6747.00 6642.00

Xmáx= 8.40

Ymáx= 2.34

Humedad óptima

Densidad seca máxima

y = -0.0035x2 + 0.0588x + 2.0893

2.23

2.25

2.27

2.29

2.31

2.33

2.35

3.50 5.50 7.50 9.50 11.50 13.50

Den

sid

ad

Sec

a

Contenido de Agua

Densidad seca Vs Humedad óptima

87

4.4.1.12.2. Resultados del ensayo de próctor modificado de Píntag

Tabla 59. Registro de Datos del Ensayo Próctor Modificado “Píntag”

Gráfico 15. Resultado del Ensayo Próctor Modificado “Píntag”

Peso Muestra: g

N° Muestra: -

Agua Aumentada: %


Peso del molde: B




N° tarro: - A B C D E F G H I J

Tarro + suelo humedo: F 55.32 56.26 57.21 58.20 56.13 53.03 56.01 68.65 69.96 70.03

Tarro + suelo seco: G 53.87 54.87 54.52 55.79 52.84 50.02 51.94 64.23 64.72 64.87

Peso de agua: H=F-G 1.45 1.39 2.69 2.41 3.29 3.01 4.07 4.42 5.24 5.16

Peso del tarro: I 17.32 18.34 18.43 17.74 18.20 17.54 18.32 27.85 30.21 31.79

Peso del suelo seco: J=G-I 36.55 36.53 36.09 38.05 34.64 32.48 33.62 36.38 34.51 33.08

Contenido de agua: K=H/J 3.97 3.81 7.45 6.33 9.50 9.27 12.11 12.15 15.18 15.60


Densidad seca: M

1.95 2.05 2.13 2.20 2.18

3.89 6.89 9.38 12.13 15.39

2068.00 2068.00 2068.00 2068.00 2068.00

1.88 1.92 1.95 1.96 1.89

5625.00 5625.00 5625.00 5625.00 5625.00

4035.00 4239.00 4407.00 4550.00 4499.00

3% 3% 3% 3% 3%

9660.00 9864.00 10032.00 10175.00 10124.00

Agregado de Píntag

7000.00 6846.00 6711.00 6549.00 6415.00

A A A A A

Xmáx= 10.29

Ymáx= 1.96

Humedad óptima


y = -0.0021x2 + 0.0432x + 1.7354

1.85

1.87

1.89

1.91

1.93

1.95

1.97

3.70 5.70 7.70 9.70 11.70 13.70 15.70

De

nsi

dad

Se

ca

Contenido de Humedad


88

4.4.2. Cemento asfáltico

Los diferentes ensayos que se realizaron al cemento asfáltico fueron al AC-20 sin aditivo y

al AC-20 aditivado (usando 0.05% de Zycotherm y 1.5% de Asfalplus) para determinar su

eficiencia y así poder aplicarlo en las mezclas asfálticas.

4.4.2.1. Viscosidad rotacional Brookfield (ASTM D2196)

Se determinó la viscosidad rotacional Brookfield para diferentes temperaturas, con los datos

obtenidos se puede graficar la curva de viscosidad rotacional en función de la temperatura y obtener

la temperatura adecuada para mezclado y compactación. Sin embargo, estos valores no son

necesarios ya que con el cemento asfáltico escogido se realizará la emulsión adecuada para elaborar

las mezclas asfálticas en frío.

Fotografía 18. Viscosímetro rotacional

4.4.2.2. Punto de ablandamiento (ASTM D36)

Con este ensayo se determina el valor promedio de las temperaturas a las cuales el cemento

asfáltico se ablanda por acción de la temperatura y cae una distancia de 25mm.

89

Fotografía 19. Determinación del punto de ablandamiento

4.4.2.3. Penetración (ASTM D5 / D5M13)

Este ensayo determina la dureza del cemento asfáltico midiendo la distancia que penetra la

aguja verticalmente en condiciones de temperatura, carga y tiempo especificadas en la norma.

Fotografía 20. Ensayo de penetración

Nota. El ensayo se realiza con la cápsula de asfalto sumergida en agua, la cual debe estar a una temperatura de

25±0.1°C.

90

4.4.2.4. Ductilidad (ASTM D133-07)

Este ensayo determina la medida de estiramiento del cemento asfáltico a una temperatura

de 25+-0.5°C y con una velocidad de 5 cm por minuto +-5% antes de que se rompa en dos partes

dentro del ductilómetro.

Fotografía 21. Ensayo de ductilidad

4.4.2.5. Punto de inflamación (ASTM D92-05A)

Determina la temperatura máxima a la que se puede calentar el cemento asfáltico con

seguridad evitando que éste se inflame, siempre es menor que la temperatura de combustión.

91

Fotografía 22. Ensayo de punto de inflamación

4.4.2.6. Peso específico (ASTM D70)

Es necesario determinar el valor del peso específico del asfalto a utilizar ya que es vital en

el diseño de la mezcla asfáltica en frío en la conversión de masa a volumen. Para el cálculo del

peso específico se utilizó la siguiente formula.

Ecuación 1. Peso específico del asfalto (NTE INEN 923)

𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒:

𝐴 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑣𝑎𝑐í𝑜 (𝐶𝑜𝑛 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑝ó𝑛)

𝐵 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐶 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

𝐷 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑦 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝑊𝑡 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜.

92

4.4.2.7. Resultados del cemento asfáltico

Tabla 60. Caracterización del cemento asfáltico sin aditivo

SIN ADITIVO

Viscosidad

°C Aguja RPM Torque % cP

60 29 5 90.30 181000.00

135

21 20

10.70 328.50

140 8.20 217.50

145 6.90 177.50

150 5.50 142.50

Punto de Ablandamiento = 49.00 °C

Penetración

Muestra 1= 76.00 dmm



Promedio= 75.00 dmm

Ductilidad = 115.00 cm

Punto de inflamación = 272.00 °C

Peso Específico del Asfalto (Ga)

A: 43.95 gr

B: 68.89 gr

C: 64.33 gr

D: 69.18 gr

Ga: 1.0144 g/cm3

Donde:

A: Peso del picnómetro vacío con tapón

B: Peso del picnómetro lleno de agua

C: Peso del picnómetro lleno con la muestra

D: Peso del picnómetro lleno con la muestra y agua

93

Tabla 61. Caracterización del cemento asfáltico aditivado

Donde:

A: Peso del picnómetro vacío con tapón

B: Peso del picnómetro lleno de agua

C: Peso del picnómetro lleno con la muestra

D: Peso del picnómetro lleno con la muestra y agua

4.4.3. Emulsión asfáltica

Se utilizó emulsión asfáltica de rotura lenta CSS-1h, así mismo, una emulsión sin aditivo y

otra aditivada para comparar sus características y elegir la adecuada. Se debe tomar en cuenta que

cada ensayo debe cumplir con las especificaciones del MOP-001-F-2002 en la Tabla 810-4.2.

CON ADITIVO

Viscosidad


60 29 5 83.10 166000.00

135

21 20

11.80 323.50

140 8.70 205.00

145 7.10 172.50

150 5.70 132.50

Punto de Ablandamiento = 50.00 °C

Penetración




Promedio= 80.50 dmm

Ductilidad = 118.00 cm

Punto de inflamación = 280.00 °C


A: 43.95 gr

B: 68.89 gr

C: 63.00 gr

D: 69.14 gr

Ga: 1.0133 g/cm3

94

4.4.3.1. Carga de partícula (NTE INEN 908)

Este ensayo sirve para determinar la carga eléctrica de la emulsión utilizada según sus

partículas, puede ser catiónica (positiva) o aniónica (negativa).

Este ensayo consiste en pasar una corriente continua a través de la emulsión entre dos

electrodos de placas paralelas, si las partículas de la emulsión se depositan en el ánodo indica

polaridad negativa, caso contrario, la polaridad es positiva.

Fotografía 23. Verificación de la polaridad de la emulsión asfáltica

4.4.3.1.1. Resultados de carga de partícula

Tabla 62. Carga de partícula en emulsión asfáltica sin aditivo

Muestra Resultado

1 Catiónica

2 Catiónica

Tabla 63. Carga de partícula en emulsión asfáltica aditivada

Muestra Resultado

1 Catiónica

2 Catiónica

95

4.4.3.2. Viscosidad Saybolt Furol (ASTM D244-22)

Se realiza este ensayo para determinar el estado de fluidez o medida de consistencia de la

emulsión a la temperatura especificada, en este caso es de 25°C.

Fotografía 24. Ensayo de viscosidad Saybolt Furol

4.4.3.2.1. Resultados viscosidad Saybolt Furol

Tabla 64. Viscosidad Saybolt Furol - Emulsión sin aditivo

Tabla 65. Viscosidad Saybolt Furol - Emulsión aditivada

4.4.3.3. Estabilidad y asentamiento para almacenamiento (NTE INEN 909; NTE INEN 910).

Este ensayo indica el grado de estabilidad que tiene la emulsión utilizada durante su

almacenamiento. El ensayo debe cumplir con los valores especificados en la normativa. Es muy

útil para detectar si la emulsión es de buena calidad gracias a la tendencia de los glóbulos de asfalto

a sedimentarse durante su almacenamiento.

96

4.4.3.3.1. Resultados de estabilidad a las 24 horas

Tabla 66. Estabilidad a las 24 horas - Emulsión sin aditivo

Tabla 67. Estabilidad a las 24 horas - Emulsión aditivada

4.4.3.3.2. Resultados de asentamiento a los 5 días

Tabla 68. Asentamiento a los 5 días - Emulsión sin aditivo

97

Tabla 69. Asentamiento a los 5 días - Emulsión aditivada

4.4.3.4. Retenido del tamiz #20 (ASTM D244-38)

Se realiza para detectar cuantitativamente el porcentaje de glóbulos grandes o astillas de

asfalto existente en las emulsiones.

Tabla 70. Ensayo de retenido de tamiz #20

4.4.3.4.1. Resultados de retenido del tamiz #20

Tabla 71. Retenido del tamiz #20 - Emulsión sin aditivo

98

Tabla 72. Retenido del tamiz #20 - Emulsión aditivada

4.4.3.5. Residuo por evaporación (ASTM D 244-29)

Este ensayo se realiza para conocer la proporción relativa de cemento asfáltico y agua

contenidos en la emulsión. Con el cemento asfáltico residual de este ensayo se pueden realizar

ensayos como retenido del tamiz #20, viscosidad, punto de ablandamiento, penetración, entre otros.

Fotografía 25. Residuo por evaporación

99

Tabla 73. Resultados del residuo por evaporación sin aditivo

Tabla 74. Resultados del residuo por evaporación con aditivo

4.4.3.5.1. Ensayos al residuo

Estos ensayos se realizan para conocer las características del asfalto residual, el cual

recubrirá las partículas de los agregados.

Los ensayos que se realizan al residuo de cemento asfáltico existente en la emulsión deben

seguir el mismo procedimiento al especificado en el numeral 4.4.2. según las normas establecidas.

100

4.4.3.5.1.1. Resultados de los ensayos al residuo sin aditivo

Tabla 75. Ensayos al residuo sin aditivo

Viscosidad


135

21 20

11.80 405.00

140 8.70 315.00

145 7.10 240.00

150 5.70 200.00

Punto de Ablandamiento 53.00 °C

55.00 °C

Promedio= 54.00 °C

Penetración




Promedio= 64.00 dmm

Ductilidad 22.50 cm

26.50 cm

Promedio= 24.50 cm

4.4.3.5.1.2. Resultados de los ensayos al residuo aditivado

Tabla 76. Ensayos al residuo aditivado

Viscosidad


135

21 20

10.40 323.00

140 7.60 270.00

145 6.80 220.00

150 4.30 170.00

Punto de Ablandamiento 51.00 °C

53.00 °C

Promedio= 52.00 °C

Penetración




Promedio= 70.75 dmm

Ductilidad 42.00 cm

45.00 cm

Promedio= 43.50 cm

101

4.5. DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN FRÍO (MAF)

4.5.1. Preparación de briquetas Método Propuesto de Illinois (para el diseño de mezclas

asfáltica en frío emulsión - agregado)

De acuerdo con la faja granulométrica obtenido de la tabla 405-5.1 del MOP-001-F-2002,

en este caso se utilizó la de ½” para ambos materiales, por lo cual se ajustó a los límites de dicha

faja granulométrica, cabe recalcar que para la mezcla se utilizó diferentes tipos de granulometría

del mismo material, para el grueso de ½”, intermedio de ⅜” y como fino la arena o polvo de piedra.

Tabla 77. Mezcla granulométrica para el diseño de la MAF “Guayllabamba”

102

Gráfico 16. Curva granulométrica para el diseño de la MAF “Guayllabamba”

Tabla 78. Mezcla granulométrica para el diseño de la MAF “Píntag”

103

Gráfico 17. Curva granulométrica para el diseño de la MAF “Píntag”

4.5.2. Contenido óptimo de emulsión

De acuerdo con el MS-14 para estimar la cantidad de emulsión se recomienda realizar el

ensayo de Equivalente de Centrifugado de Kerosene (CKE) o a su vez utilizando la fórmula

establecida por el MS-14 para obtener el contenido óptimo de emulsión, el cual está en función de

la granulometría que se utilizó para la mezcla, quiere decir del porcentaje de agregado combinado

(grueso, medio, fino) que se ajustó de mejor manera a la faja granulométrica de ½”.

Ecuación 2. Contenido óptimo de emulsión (MS-14)

Donde:

P: Porcentaje de emulsión asfáltica en función del peso del agregado.

A: Porcentaje retenido del agregado en la malla N°8.

B: Porcentaje del agregado que pasa la malla N°8 y retiene la malla N°200.

C: Porcentaje del agregado que pasa la malla N°200.

104

Tabla 79. Porcentaje de emulsión asfáltica tentativa para el diseño

En base al ensayo de residuo se determinó cual es porcentaje de asfalto que tiene la

emulsión con la cual se realizará la MAF, con dicho resultado se puede obtener el porcentaje de

asfalto en base al porcentaje óptimo de emulsión.

Tabla 80. Porcentaje de Asfalto tentativo para el diseño

Una vez establecidos los valores de emulsión, con los cuales se van a realizar los diferentes

tipos de mezclas procedemos a evaluar lo que corresponde a su recubrimiento con los agregados y

el agua de premezcla.

4.5.3. Recubrimiento y adherencia

El recubrimiento varía drásticamente respecto al agua de premezcla y el contenido de

humedad de los áridos, en este caso los materiales se secaron al horno para que no afecte dicha

variación, es una propiedad muy importante de controlar ya que al ser insuficiente el agua de

premezcla, se forma bolas en el asfalto con los finos y por ende carece de un óptimo recubrimiento.

Para emulsiones catiónicas la norma establece empezar con un 3% de agua de premezcla y

aumentar gradualmente este porcentaje hasta lo necesario, cabe recalcar que depende mucho este

Datos: Píntag Guayllabamba

A= 52.11% 56.84%

B= 65.57% 61.13%

C= 5.61% 4.21%

P= 8.38 7.74

% Óptimo de emulsión = 8.5% 7%

Datos: Píntag Guayllabamba

A= 52.11% 56.84%

B= 65.57% 61.13%

C= 5.61% 4.21%

P= 8.38 7.74

% Óptimo de emulsión = 8.5% 7%

Residuo de asfalto =

% Asfalto = 5% 4%

61.71%

105

valor del contenido natural de humedad que tiene el agregado, ya que dependiendo de donde sea el

árido, está expuesto a diferentes parámetros externos (condiciones climáticas). En nuestra mezcla

se secaron todos los materiales al horno y por medio del ensayo Próctor modificado se obtuvo un

valor referencial que fue el contenido óptimo de humedad, por lo cual se varió el porcentaje de

emulsión, el mismo que tiene un porcentaje de agua el cual se estimó con el ensayo de contenido

de asfalto.

Tabla 81. Cantidades para la realización de las MAF

Este ensayo se realiza de manera visual, por lo cual, una vez realizada la mezcla a diferentes

contenidos de emulsión, se colocó la mezcla sobre una superficie plana y se procedió a estimar el

grado de recubrimiento del material, luego se procedió a dejar en el horno por 24 horas a 60°C y

estimar nuevamente el grado de recubrimiento.

106

Gráfico 18. Recubrimiento de los áridos de Guayllabamba con diferentes porcentajes de

emulsión.

Gráfico 19. Recubrimiento de los áridos de Píntag con diferentes porcentajes de emulsión.

Tabla 82. Resultados de recubrimiento a los porcentajes de emulsión tentativos “Guayllabamba”

8

Agua Emulsión

% % % g g g % g - -

5.00% 1.91% 3.09% 32.40 1017.60 52.50 6.49 66.00 Menor a 95% Menor a 95%

6.00% 2.30% 3.70% 38.88 1011.12 63.00 6.10 61.71 Menor a 95% Menor a 95%

7.00% 2.68% 4.32% 45.36 1004.64 73.50 5.72 57.47 Mayor al 95% Mayor al 95%

8.00% 3.06% 4.94% 51.84 998.16 84.00 5.34 53.27 Mayor al 95% Mayor al 95%

9.00% 3.45% 5.55% 58.32 991.68 94.50 4.95 49.13 Mayor al 95% Mayor al 95%

Recubrimiento

a los 10 min

Recubrimiento

a las 24 horas

Guayllabamba

Humedad óptima=

EmulsiónEmulsión asfáltica Corrección

agregado

Mezcla asfáltica en frío

Asfalto Agua

107

Tabla 83. Resultados de recubrimiento a los porcentajes de emulsión tentativos “Píntag”

4.5.4. Contenido óptimo de agua en compactación

Al estar relacionado las propiedades de la MAF directamente con la densidad es necesario

optimizar el contenido de agua para conseguir mejores propiedades en la mezcla. Como

recomendación el método plantea realizar 3 muestras por cada contenido de emulsión, ya que esta

se compone de un porcentaje de agua variando directamente el contenido de asfalto de esta.

4.5.4.1. Preparación de briquetas

Se prepararon 3 especímenes por cada contenido de emulsión de acuerdo con el contenido

óptimo de agua para satisfacer los parámetros establecidos por el MS-14. Los moldes son los

mismos utilizados en el Diseño Marshall los cuales tienen un diámetro interior de 4” (101.6 mm)

y de altura 3” (76 mm), una vez se haya revisado que están debidamente limpios los moldes,

preparamos el árido (Guayllabamba y Píntag) que debe estar combinado en cada fracción del

tamaño respectivamente de acuerdo con su granulometría para producir una masa de 1200 mg para

cada espécimen, por cada combinación de agregado y asfalto se deben corregir los siguientes

parámetros:

• Masa del agregado secado al aire (En este caso seco al horno para que no hubiera variación

en la humedad).

• Masa de la Emulsión

10

Agua Emulsión

% % % g g g % g - -

5.50% 2.11% 3.39% 35.64 1014.36 57.75 8.18 82.97 Menor a 95% Menor a 95%

7.00% 2.68% 4.32% 45.36 1004.64 73.50 7.61 76.41 Menor a 95% Menor a 95%

8.50% 3.25% 5.25% 55.08 994.92 89.25 7.03 69.96 Mayor al 95% Mayor al 95%

10.00% 3.83% 6.17% 64.80 985.20 105.00 6.46 63.62 Mayor al 95% Mayor al 95%

11.50% 4.40% 7.10% 74.52 975.48 120.75 5.88 57.39 Mayor al 95% Mayor al 95%

Recubrimiento

a los 10 min

Recubrimiento

a las 24 horas

Píntag

Humedad óptima=


agregado


Asfalto Agua

108

• Masa de agua de premezcla añadida (Lo óptimo determinado en el ensayo de

recubrimiento).

• Masa perdida de agua por compactación

Para realizar la mezcla se humedece el agregado (Guayllabamba y Píntag) previamente para

agregar la emulsión, antes de proceder a compactar la mezcla ya vertida en los moldes (Marshall

Estándar) se debe realizar un proceso de taqueo con espátula, según la recomendación 15

perimetrales y 10 centrales, el martillo Marshall tiene un peso establecido de 10 lb con un diámetro

de 3,95” con una altura de caída de 18”, con el cual en este caso para ambos tipos de mezcla

asfáltica (Guayllabamba y Píntag) se procedió a compactar 50 veces (MS-14) por lado con ayuda

de una compactadora.

Realizado las briquetas o especímenes se procede a curarlos por 24 horas a temperatura

ambiente y luego sacamos las briquetas para proceder a realizar el ensayo de peso específico bulk,

con este valor se crea la curva de densidad frente al porcentaje de asfalto residual.

4.5.4.2. Variación del contenido óptimo de asfalto residual

Ya con nuestro contenido óptimo de agua, se procede a realizar la variación del contenido

emulsión variando el contenido de asfalto residual, el MS-14 recomienda realizar dos incrementos

a cada lado del 1% en relación con el contenido de asfalto calculado el cual fue obtenido

anteriormente con la fórmula del MS-14 que está en función de la granulometría de cada tipo de

agregado (Guayllabamba y Píntag).

109

Tabla 84. Porcentajes para utilizar en la mezcla asfáltica con áridos de Guayllabamba.

Nota. Se realizó la corrección de peso en el agregado ya que la emulsión es una mezcla de asfalto

y agua, en donde el asfalto ocupa un espacio en la mezcla reduciendo el volumen de agregado.

Tabla 85. Porcentajes para utilizar en la mezcla asfáltica con áridos de Píntag.

Nota. Se realizó la corrección de peso en el agregado ya que la emulsión es una mezcla de asfalto

y agua, en donde el asfalto ocupa un espacio en la mezcla reduciendo el volumen de agregado.

4.5.5. Procedimiento de prueba

Para realizar las briquetas ya con los contenidos óptimos de humedad y diferenciales de

emulsión se realizará las correspondientes correcciones de acuerdo con el peso y humedad, luego

se procede a realizar el mismo procedimiento que se debe utilizar para obtener el contenido óptimo

de humedad de la mezcla, sin embargo, al analizar diferentes propiedades se debe realizar 6

briquetas y además tener en cuenta que el agua de compactación óptima se utiliza para todos los

contenidos de asfalto. A medida que aumenta el contenido de emulsión mayor es el contenido de

8

Agua Emulsión

% % % g g g % g

5.00% 1.91% 3.09% 32.40 1017.60 52.50 6.49 66.00

6.00% 2.30% 3.70% 38.88 1011.12 63.00 6.10 61.71

7.00% 2.68% 4.32% 45.36 1004.64 73.50 5.72 57.47

8.00% 3.06% 4.94% 51.84 998.16 84.00 5.34 53.27

9.00% 3.45% 5.55% 58.32 991.68 94.50 4.95 49.13

Guayllabamba Humedad óptima=


agregado


Asfalto Agua

10

Agua Emulsión

% % % g g g % g

5.50% 2.11% 3.39% 35.64 1014.36 57.75 8.18 82.97

7.00% 2.68% 4.32% 45.36 1004.64 73.50 7.61 76.41

8.50% 3.25% 5.25% 55.08 994.92 89.25 7.03 69.96

10.00% 3.83% 6.17% 64.80 985.20 105.00 6.46 63.62

11.50% 4.40% 7.10% 74.52 975.48 120.75 5.88 57.39

Píntag Humedad óptima=


agregado


Asfalto Agua

110

agua aportada por esta, por lo tanto, el agua de premezcla se reducirá a medida que aumente el de

emulsión. El curado de las briquetas se realizó por 48 horas a 60°C dentro del molde, para

garantizar la evaporación del contenido de humedad que aporta la emulsión a la mezcla. Una vez

completado el diseño de la mezcla asfáltica en frío, se obtiene las briquetas o especímenes, con las

cuales se realiza los siguientes ensayos:

• Gravedad específica Bulk (seca y mojada)

• Estabilidad Marshall modificada y flujo de muestras secas

• Estabilidad y flujo de muestras después de la saturación

• Análisis de densidad y vacíos

• Absorción de humedad

4.5.5.1. Determinación de la gravedad específica Bulk

El siguiente ensayo se realizó en base a la norma ASTM D 2726 “Determinación de la

densidad y gravedad específica Bulk para mezclas bituminosas compactadas utilizando muestras

secas de superficie saturada”, este ensayo se realizó a los 6 especímenes ya curados, para la

determinación de este valor se utiliza la fórmula propuesta por el MS-14.

Ecuación 3. Densidad Bulk (G) y Bulk Seca (Gd) - (MS-14)

111

Para el valor de K que corresponde al contenido de agua de la muestra, se utilizó la fórmula

propuesta por el Instituto del Asfalto por lo que se consideran más factores en su cálculo.

Ecuación 4. Contenido de agua de la muestra (MS-14)

4.5.5.2. Pruebas de estabilidad y flujo (muestras en seco)

Después de obtener la densidad específica bulk de las 6 muestras, se procede a sumergir en

baño maría 3 especímenes a una temperatura de 25°C por 2 horas para acondicionar las muestras

y determinar la estabilidad y flujo, mientras que las otras 3 muestras sobrantes se las mantiene en

acondicionamiento en el agua por 72 horas para realizar el mismo ensayo en condición húmeda

según el Instituto del Asfalto para mezclas emulsión y agregado. Las muestras ensayadas se las

debe colocar en el horno a una temperatura de 93 ± 6 °C por 24 horas, para obtener la masa de agua

absorbida (diferencia entre la masa de la muestra seca y la masa de la muestra saturada

superficialmente seca), y con estos valores llegar a la determinación del porcentaje de humedad

absorbida por la MAF.

Una vez realizado el ensayo y obtenido los datos de estabilidad se procede a su corrección

por medio del volumen o espesor del espécimen.

112

Tabla 86. Valores de corrección de estabilidad


4.5.5.3. Pruebas de estabilidad y flujo (muestras húmedas)

Con las 3 muestras sobrantes las cuales fueron sometidas a un proceso de sumersión por 72

horas se procede a comprobar la estabilidad perdida al igual que las muestras en estado seco con

ayuda de la Máquina Marshall. Por consiguiente, se realiza el ingreso de los especímenes al horno

al 72°C por 24 horas para la determinación de la masa de agua absorbida, datos que comparados a

los obtenidos con los especímenes en estado seco se procede a obtener la humedad absorbida.

Después de obtener ambas estabilidades (seca y húmeda), se procede a calcular el

porcentaje de estabilidad perdida, el cual no debe ser mayor del 50%.

Ecuación 5. Porcentaje de estabilidad perdida (MS-14)

113

4.5.5.4. Análisis de densidad y vacíos

La densidad está relacionada directamente con los vacíos ya que la mezcla asfáltica en frío

al contener más vacíos presenta una deformación permanente, además de una excesiva absorción

de humedad y en caso contrario, de contener un porcentaje bajo de vacíos la MAF puede presentar

un sangrado de asfalto. El porcentaje de vacíos se calcula para cada muestra y dicho valor en ningún

caso deberá ser superior al 50% del promedio de las 3 muestras según las especificaciones del MS-

14.

Ecuación 6. Vacíos totales y vacíos de aire (MS-14)

4.5.5.5. Humedad absorbida

Con los datos obtenidos de las briquetas en estado seco y húmedo respecto a su contenido

de humedad se procede a calcular la humedad absorbida y dicho valor debe ser como máximo 4%

de acuerdo con el Instituto del Asfalto en lo que concierne a una mezcla asfáltica de emulsión y

agregado.

Ecuación 7. Humedad absorbida (MS-14)

114

4.5.5.6. Comprobación del procedimiento de prueba diseño Marshall Modificado (MS-14)

61.71%

2.454 g/cm3

1.013 g/cm3

KN - Lbf

a 1050.00 1052.00 527 2.000 5.80 1069.14 1053.49 1.264 16.057 13.635 525.000 15.23 1 3425.989 13

b 1046.00 1047.00 525 2.004 5.80 1064.56 1050.49 1.214 15.856 13.524 522.000 15.52 1 3491.224 13

c 1047.00 1049.00 526 2.002 6.00 1066.09 1050.69 1.244 15.961 13.574 523.000 15.21 1 3421.490 13

a 1034.00 1036.00 520 2.004 5.80 1051.17 1037.48 1.093 15.089 12.998 516.000 14.46 1 3252.777 13

b 1043.00 1046.00 526 2.006 6.00 1060.37 1045.69 1.083 15.000 12.927 520.000 14.10 1 3171.795 15

c 1039.00 1041.00 523 2.006 5.80 1055.92 1042.48 1.064 14.983 12.947 518.000 14.70 1 3306.765 14

a 1048.80 1051.80 530 2.009 5.80 1063.93 1051.30 0.884 14.038 12.351 522.051 13.24 1 2978.338 16

b 1048.20 1050.20 528 2.008 6.00 1063.32 1051.89 0.864 14.065 12.416 522.012 13.45 1 3025.578 14

c 1050.20 1053.20 528 2.000 5.80 1065.66 1052.68 0.914 14.448 12.711 525.100 13.37 0.96 2887.278 15

a 1042.00 1045.00 524 2.000 5.80 1055.93 1044.49 0.774 13.682 12.218 521.000 10.08 1 2267.496 16

b 1013.00 1015.00 507 1.994 5.80 1027.01 1016.48 0.804 13.961 12.445 508.000 10.03 1.04 2346.498 16

c 1027.00 1030.00 516 1.996 6.00 1041.52 1030.18 0.776 13.852 12.385 514.500 10.70 1 2406.965 16

a 1054.00 1056.00 527 1.992 5.80 1067.39 1057.47 0.714 13.317 11.979 529.000 8.23 0.96 1777.285 16

b 1034.00 1035.00 517 1.996 6.00 1047.13 1038.68 0.684 13.132 11.846 518.000 8.15 1 1833.343 17

c 1044.00 1045.00 521 1.992 5.80 1057.21 1048.46 0.704 13.312 11.992 524.000 8.96 0.96 1934.930 16

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

3.086

3.703

4.320

4.937

5.554

Espécimen

seco mas

bandeja

Contenido

de

Humedad

Total de

vacíos

% Vacíos

De AirePeso Al Aire Peso SSS Sumergida

Densidad

Bulk

Peso

bandeja

Espécimen

fallado mas

bandeja

Volumen

Estado SecoResiduo de Asfalto=

P.Esp. Agregados=

P.Esp. Asfalto=

EmulsiónAsfalto

Residual Nº

Estabilidad

FlujoEstabilidadFactor de

Corrección

Estab.

Corregida

Tabla 87. Diseño Marshall modificado - muestras secas "Guayllabamba"

115

- KN - Lbf

a 1045 1047 534 2.037 5.80 1079.02 1048.15 2.686 1.264 1.423 513.009 279.00 2070 1.000 2070 14

b 1029 1030 525 2.038 5.80 1062.07 1033.15 2.637 1.214 1.423 504.907 270.00 2004 1.040 2084.16 15

c 1036 1038 530 2.038 6.00 1069.56 1039.37 2.646 1.244 1.403 508.342 276.00 2048 1.040 2129.92 13

a 1045 1048 528 2.010 5.80 1074.00 1044.04 2.504 1.093 1.410 519.900 300.00 2224 1.000 2224 16

b 1038 1041 524 2.009 6.00 1069.95 1040.30 2.485 1.083 1.402 516.675 290.00 2150 1.000 2150 15

c 1036 1038 523 2.011 6.00 1067.59 1039.28 2.455 1.064 1.392 515.167 283.00 2099 1.000 2099 15

a 1050 1053 529 2.003 5.80 1060.25 1033.41 2.224 0.884 1.340 524.214 314.00 2328 0.960 2234.88 17

b 1048 1050 525 1.997 5.80 1058.02 1032.00 2.244 0.864 1.380 524.787 323.00 2394 0.960 2298.24 16

c 1046 1049 526 1.999 5.80 1059.64 1031.95 2.306 0.914 1.393 523.262 311.00 2306 0.960 2213.76 16

a 1034 1036 511 1.968 5.80 1061.72 1036.96 2.103 0.774 1.329 525.407 261.00 1938 0.960 1860.48 18

b 1038 1039 510 1.962 5.80 1066.32 1041.92 2.153 0.804 1.349 529.052 267.00 1982 0.960 1902.72 19

c 1041 1042 514 1.971 5.80 1069.18 1044.92 2.133 0.776 1.356 528.158 272.00 2017 0.960 1936.32 17

a 1041 1043 508 1.947 6.00 1068.24 1044.08 2.022 0.714 1.308 534.669 213.00 1585 0.960 1521.6 20

b 1038 1040 508 1.952 5.80 1064.56 1040.90 1.982 0.684 1.298 531.762 226.00 1680 0.960 1612.8 21

c 1035 1037 507 1.953 5.80 1062.02 1037.88 2.032 0.704 1.327 529.954 219.00 1629 0.960 1563.84 19

17.950

14.386

39.579

31.628

24.962

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

3.086

3.703

4.320

4.937

5.554

Humedad

Absorbida

Estabilidad

FlujoDial EstabilidadFactor de

Corrección

Estab.

Corregida

Contenido

de

Humedad

"seco"

EmulsiónAsfalto

Residual Nº Peso Al Aire Peso SSS Sumergida

Densidad

Bulk

Peso

bandeja

Espécimen

fallado mas

bandeja

Espécimen

seco mas

bandeja

Contenido

de

Humedad

"húmedo"

Volumen

% Pérdida

Estabilidad

a las 72

horas

Tabla 88. Diseño Marshall modificado - muestras húmedas "Guayllabamba"

116

Gráfico 20. Densidad Bulk (Guayllabamba)

Gráfico 21. Estabilidad seca - húmeda (Guayllabamba)

2,002

2,005 2,006

1,997

1,994

y = -0,0041x2 + 0,0318x + 1,9439

1,990

1,992

1,994

1,996

1,998

2,000

2,002

2,004

2,006

2,008

2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Den

sid

ad B

ulk

Sec

a (g

/cm

3)

Asfalto Residual (%)

Densidad Bulk

3446,2343243,779

2963,731

2340,320

1848,519

2094,693 2157,667 2248,960

1899,840

1566,080

y = -172,93x2 + 829,9x + 2542,3

y = -231,41x2 + 1786,3x - 1228,3

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Est

abil

idad

(lb

-f)


Estabilidad Seca - Húmeda

117

Gráfico 22. Pérdida de estabilidad (Guayllabamba)

Gráfico 23. Vacíos totales (Guayllabamba)

39,579

31,628

24,962

17,950

14,386

y = -10,381x + 70,546

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000

Cam

bio

de

esta

bil

idad

(%

)


Pérdida de Estabilidad

15,958

15,024

14,184

13,831

13,254

y = 0,2252x2 - 3,0157x + 23,103

13,00

13,50

14,00

14,50

15,00

15,50

16,00

16,50

2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Vac

íos

To

tale

s (%

)


Vacíos Totales

118

Gráfico 24. Humedad absorbida (Guayllabamba)

1,416

1,401

1,371

1,345

1,311

y = -0,0062x2 + 0,0107x + 1,4435

1,30

1,32

1,34

1,36

1,38

1,40

1,42

1,44

2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Hu

med

ad A

bso

rbid

a (%

)


Humedad Absorbida

119

Tabla 89. Diseño Marshall modificado - muestras secas "Píntag"

61,71%

2,326 g/cm3

1,013 g/cm3

KN - Lbf

a 1048 1049 482 1,848 5,80 1100,96 1051,56 4,476 20,593 12,923 567,000 12,53 0,86 2424,02 11

b 1044 1048 480 1,838 5,80 1095,32 1044,74 4,336 20,933 13,535 568,000 12,45 0,86 2408,54 12

c 1046 1048 482 1,847 6,00 1098,44 1048,83 4,416 20,605 13,040 566,320 12,06 0,86 2333,09 12

a 1049 1052 494 1,881 5,80 1092,88 1050,59 3,605 17,638 11,355 557,682 11,04 0,89 2210,27 14

b 1052 1056 503 1,902 5,80 1095,46 1052,64 3,555 16,680 10,412 553,102 11,14 0,89 2230,29 15

c 1050 1054 498 1,889 6,00 1093,91 1050,83 3,585 17,273 10,997 555,850 11,42 0,89 2286,35 14

a 1058 1059 505 1,909 5,80 1095,01 1061,51 2,925 14,990 9,828 554,217 10,67 0,89 2136,19 16

b 1053 1056 506 1,914 6,00 1089,22 1054,81 2,846 14,705 9,666 550,157 10,21 0,89 2044,10 16

c 1055 1058 505 1,907 5,80 1091,71 1056,58 2,905 15,064 9,940 553,225 10,05 0,89 2012,07 15

a 1040 1043 491 1,884 5,80 1062,54 1042,01 1,594 14,191 11,404 552,017 9,55 0,89 1911,96 19

b 1047 1049 497 1,897 6,00 1069,44 1050,20 1,555 13,567 10,829 551,924 9,13 0,89 1827,88 17

c 1043 1046 494 1,890 5,80 1065,80 1044,99 1,614 13,933 11,103 551,852 9,40 0,89 1881,93 18

a 1040 1046 490 1,871 5,80 1053,60 1039,39 0,742 13,255 11,968 555,850 7,56 0,89 1513,55 27

b 1047 1058 500 1,877 6,00 1061,27 1041,61 0,781 13,010 11,651 557,810 7,45 0,89 1491,53 25

c 1043 1052 495 1,873 5,80 1056,52 1039,42 0,732 13,155 11,884 556,860 7,32 0,89 1465,50 24

5,500

7,000

8,500

10,000

11,500

6,17

7,10

3,39

4,32

5,25

Densidad

Bulk

Peso

bandeja

Espécimen

fallado mas

bandeja

Espécimen

seco mas

bandeja

NºPeso al

AirePeso SSS Sumergida

Residuo de Asfalto=

P.Esp. Agregados=

P.Esp. Asfalto=

EmulsiónAsfalto

Residual

Total de

vacíos

% Vacíos

De Aire

Estabilidad


Corrección

Estab.

CorregidaVolumen

Contenido

de

Humedad

120

Tabla 90. Diseño Marshall modificado - muestras húmedas "Píntag"

- KN - Lbf

a 1045 1048 481 1,843 5,80 1144,01 1045,63 8,872 4,476 4,395 567,010 165,00 1232 0,860 1059,5 13

b 1046 1048 479 1,838 6,00 1146,56 1047,73 8,990 4,336 4,654 569,097 153,00 1144 0,860 983,84 12

c 1044 1047 483 1,852 5,80 1143,13 1044,64 8,890 4,416 4,475 563,715 170,00 1268 0,860 1090,5 12

a 1042 1044,8 480 1,843 5,80 1123,76 1042,27 7,259 3,605 3,654 565,274 210,00 1563 0,860 1344,2 16

b 1038 1041,6 477 1,839 5,80 1120,39 1037,12 7,368 3,555 3,813 564,220 212,00 1576 0,860 1355,4 14

c 1036 1039 478 1,847 6,00 1118,15 1036,67 7,299 3,585 3,714 560,910 204,00 1519 0,860 1306,3 15

a 1043 1046,2 504 1,923 5,80 1108,25 1043,73 5,632 2,925 2,707 542,486 243,00 1806 0,930 1679,6 17

b 1043 1050,2 505 1,914 6,00 1106,99 1040,20 5,493 2,846 2,648 545,037 219,00 1629 0,930 1515 16

c 1048 1050,7 504 1,918 5,80 1112,07 1048,25 5,543 2,905 2,638 546,246 237,00 1761 0,930 1637,7 17

a 1064 1066,8 502 1,882 6,00 1107,14 1065,06 3,476 1,594 1,881 565,250 237,00 1761 0,860 1514,5 19

b 1060 1062,2 502 1,894 5,80 1102,89 1062,25 3,445 1,555 1,891 559,768 214,00 1592 0,890 1416,9 18

c 1059 1062,2 502 1,891 6,00 1101,74 1060,50 3,416 1,614 1,802 560,127 225,00 1673 0,860 1438,8 17

a 1045 1053 495 1,872 5,80 1072,12 1041,74 2,017 0,742 1,276 558,226 195,00 1453 0,890 1293,2 26

b 1046 1055 497 1,875 5,80 1073,98 1041,72 2,096 0,781 1,315 557,867 189,00 1409 0,890 1254 25

c 1043 1049 492 1,874 6,00 1070,69 1041,88 2,057 0,732 1,325 556,564 183,00 1365 0,890 1214,9 27

% Pérdida

Estabilidad a

las 72 horas

Contenido

de

Humedad

"seco"

Humedad

Absorbida

EstabilidadEspécimen

fallado mas

bandeja

Espécimen

seco mas

bandeja

Contenido

de

Humedad

"húmedo"

VolumenEmulsiónAsfalto

Residual Flujo

6,171

7,097

Dial EstabilidadFactor de

Corrección

Estab.

CorregiNº

Peso Al

AirePeso SSS Sumergida

Densidad

Bulk

Peso

bandeja

14,561

56,291

39,185

21,375

20,79010,000

11,500

3,394

4,320

5,246

5,500

7,000

8,500

121

Gráfico 25. Densidad Bulk (Píntag)

Gráfico 26. Estabilidad seca - húmeda (Píntag)

1,844

1,891

1,910

1,890

1,874

y = -0,0137x2 + 0,1504x + 1,4945

1,820

1,830

1,840

1,850

1,860

1,870

1,880

1,890

1,900

1,910

1,920

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

Den

sid

ad B

ulk

Sec

a (g

/cm

3)


Densidad Bulk

2388,549

2242,302

2064,119

1873,923

1490,196

1044,613

1335,293

1610,760

1456,707

1254,010

y = -40,591x2 + 191,97x + 2191,3

y = -118,05x2 + 1296,9x - 2012

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

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

Est

abil

idad

(lb

-f)



122

Gráfico 27. Pérdida de estabilidad (Píntag)

Gráfico 28. Vacíos totales (Píntag)

56,291

39,185

21,375 20,790

14,561

y = 3,2489x2 - 45,088x + 171,99

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

55,00

60,00

2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5

Cam

bio

de

Est

abil

idad

(%

)



20,711

17,197

14,919

13,897

13,140

y = 0,5642x2 - 7,911x + 40,98

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

21,00

22,00

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

Vac

ios

To

tale

s (%

)


Vacíos Totales

123

Gráfico 29. Humedad absorbida (Píntag)

4,508

3,727

2,664

1,858

1,305

y = 0,0595x2 - 1,5177x + 9,0356

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

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

Hu

med

ad A

bso

rbid

a (%

)


Humedad Absorbida

124

4.5.5.7. Resultados de diseño óptimo

Tipo y grado CSS-1H

Asfalto en la emulsión 61,71% %

Gravedad específica residuo asfáltico B 1,013 g/cm3

Residuo asfáltico en la mezcla (%) A 4,32% %

Agua total en la mezcla 6,10 %

Agua añadida 61,30 g

Agua en la compactación 2,68% %

1 2 3 1 2 3 Seco Húmedo

Peso en el aire (g) D 1048,8 1048,2 1050,2 X X X 1049,067 X

Peso en agua (g) E 530 528 528 X X X 528,679 X

Peso SSS (g) F 1051,8 1050,2 1053,2 X X X 1051,733 X

BSG - Mezcla compactada G 2,009 2,008 2 X X X 2,006 X

BSG Seco - Mezcla compactada Gd 1,991 1,991 1,982 X X X 1,988 X

Altura briqueta (cm) - 6,40 6,40 6,40 6,4 6,4 6,4 6,400 6,400

Dial - - - - 314 323 311 - 316,000

Estabilidad lb-f 2976,48 3023,69 3005,71 2328 2394 2306 3001,963 2342,667

Factor de corrección - 1 1 0,96 0,96 0,96 0,96 0,987 0,960

Estabilidad corregido (Lb) L 2978,338 3025,578 2887,278 2234,88 2298,24 2213,76 2963,731 2248,960

Flujo 16 14 15 17 16 16 15,000 16,333

Peso del espécimen fallado (g) H 1063,93 1063,32 1065,66 1060,25 1058,02 1059,64 1064,305 1059,302

Espécimen seco al horno (g) I 1051,30 1051,89 1052,68 1033,41 1032,00 1031,95 1051,957 1032,452

Recipiente (g) J 5,80 6,00 5,80 5,80 5,80 5,80 5,867 5,800

Contenido de humedad K 0,884 0,864 0,914 2,224 2,244 2,306 0,887 2,258

Humedad absorbida - X X X X 1,371

Vacíos totales máximos - 14,038 14,065 14,448 X X X 14,184 X

Gravedad específica Bulk

Estabilidad

Contenido de humedad

1,371

ID

Datos del espécimen compactadoSeco Húmedo Promedio

Gravedad específica Bulk Agregados 2,45

Pérdida de

estabilidad24,12%

Porcentaje de

Emulsión

Óptimo

EMULSIÓN ÓPTIMA

Mezcla y compactación

Constante del anillo 7,41

7,00%

GUAYLLABAMBA

Agregado

Tabla 91. Diseño óptimo - 7% emulsión (Guayllabamba)

125

Tabla 92. Diseño óptimo - 8.5% emulsión (Píntag)

4.5.6. Ensayo de pérdida por desgaste (Cántabro) (NLT-352/86)

Este ensayo se realiza para conocer el porcentaje de desgaste de cada briqueta. Consiste en

pesar la briqueta y después introducirla en la Máquina de los Ángeles sin cargas abrasivas y dar

200 vueltas para mezclas en frío según la norma NLT-362. La briqueta debe estar a una temperatura

de 25°C antes de realizar el ensayo.

Tipo y grado CSS-1H

Asfalto en la emulsión 61,71% %

Gravedad específica residuo asfáltico B 1,013 g/cm3

Residuo asfáltico en la mezcla (%) A 5,25% %

Agua total en la mezcla 7,12 %

Agua añadida 70,85 g

Agua en la compactación 3,25% %

1 2 3 1 2 3 Seco Húmedo

Peso en el aire (g) D 1058 1053 1055 X X X 1055,333 X

Peso en agua (g) E 505 506 505 X X X 505,134 X

Peso SSS (g) F 1059 1056 1058 X X X 1057,667 X

BSG - Mezcla compactada G 1,909 1,914 1,907 X X X 1,910 X

BSG Seco - Mezcla compactada Gd 1,855 1,861 1,853 X X X 1,856 X

Altura briqueta (cm) - 7,10 7,20 7,20 7 7,2 7 7,167 7,067

Dial - - - - 243 219 237 - 233,000

Estabilidad lb-f 2398,72 2295,31 2259,34 1806 1629 1761 2317,791 1732,000

Factor de corrección - 0,89 0,89 0,89 0,93 0,93 0,93 0,890 0,930

Estabilidad corregido (Lb) L 2136,193 2044,098 2012,065 1679,58 1514,97 1637,73 2064,119 1610,760

Flujo 16 16 15 17 16 17 15,667 16,667

Peso del espécimen fallado (g) H 1095,01 1089,22 1091,71 1108,25 1106,99 1112,07 1091,981 1109,104

Espécimen seco al horno (g) I 1061,51 1054,81 1056,58 1043,73 1040,20 1048,25 1057,633 1044,060

Recipiente (g) J 5,80 6,00 5,80 5,80 6,00 5,80 5,867 5,867

Contenido de humedad K 2,925 2,846 2,905 5,632 5,493 5,543 2,892 5,556

Humedad absorbida - X X X X 2,664

Vacíos totales máximos - 14,990 14,705 15,064 X X X 14,919 X

Datos del espécimen compactadoSeco Húmedo Promedio

EMULSIÓN ÓPTIMA

ID

Mezcla y compactación

Gravedad específica Bulk Agregados 2,33

Constante del anillo 7,43

Agregado

2,664

Contenido de humedad

Gravedad específica Bulk

Estabilidad

PÍNTAG

Porcentaje de

Emulsión

Óptimo

8,50%

Pérdida de

estabilidad21,96%

126

Fotografía 26. Pesar la briqueta antes del ensayo

De acuerdo con el manual de consulta N°8 “Mezclas abiertas en frío” de la empresa

española PROAS, el desgaste máximo adoptado de cada briqueta debe ser inferior al 25%.

(PROAS, s.f.)

Fotografía 27. Desgaste de las briquetas

127

Tabla 93. Resultados del ensayo cántabro (Guayllabamba)

Tabla 94. Resultados del ensayo cántabro (Píntag)

4.5.7. Ensayo de tracción indirecta (ASTM D 4123 - AASHTO T 283)

Para realizar este ensayo se debe sumergir dos briquetas por cada porcentaje de emulsión

en baño maría a 25°C durante 2 horas y otras dos briquetas durante 24 horas para luego comparar

los resultados, el valor del TSR obtenido a las 2 horas debe ser máximo 20% mayor que el obtenido

a las 24 horas según el Programa SHRP (Strategic Highway Research Program) para comprobar

su resistencia ante condiciones de humedad. Después se las someten a una compresión diametral

con una carga uniforme de 50.8mm/min igual a la empleada en el ensayo Marshall y así se

determina el esfuerzo a tracción.

128

Fotografía 28. Ensayo de tracción indirecta

4.5.7.1. Resultados del ensayo de tracción indirecta (Guayllabamba)

Tabla 95. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 6% de emulsión (Guayllabamba)

6%

Tiempo Muestra P (KN) P(N) t(mm) d (mm) ST (kPa) Promedio

2 horas

P1 2.08 2080.00 57.00 97.60 238.02

232.88 P2 2.01 2010.00 58.20 97.20 226.20

P3 2.06 2060.00 57.20 97.80 234.43

24 horas

P4 1.83 1830.00 58.80 97.20 203.84

205.67 P5 1.84 1840.00 58.00 97.30 207.57

P6 1.82 1820.00 57.80 97.50 205.60

TSR= 88%


7%


2 horas

P1 2.09 2090.00 64.00 97.60 213.01

212.05 P2 2.05 2050.00 64.00 96.50 211.31

P3 2.07 2070.00 64.00 97.20 211.84

24 horas

P4 1.85 1850.00 64.00 97.20 189.32

190.90 P5 1.88 1880.00 64.00 97.20 192.39

P6 1.87 1870.00 64.00 97.40 190.98

TSR= 90%

129


8%


2 horas

P1 2.01 2010.00 60.70 97.10 217.10

227.02 P2 2.20 2200.00 62.10 96.60 233.47

P3 2.15 2150.00 60.60 98.00 230.47

24 horas

P4 1.87 1870.00 59.60 96.20 207.63

198.41 P5 1.85 1850.00 59.00 97.10 205.58

P6 1.88 1880.00 68.00 96.70 182.01

TSR= 87%

Donde:

𝑆𝑇 = 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑎 (𝐾𝑝𝑎)

𝑃 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 (𝑁)

𝑡 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 (𝑚𝑚)

𝑑 = 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 (𝑚𝑚)

Gráfico 30. Gráfica de tracción indirecta (Guayllabamba)

87%

88%

88%

89%

89%

90%

90%

91%

5,5% 6,0% 6,5% 7,0% 7,5% 8,0% 8,5%

TS

R (

%)

Emulsión (%)

Emulsión Vs TSR

130

4.5.7.2. Resultados del ensayo de tracción indirecta (Píntag)

Tabla 98. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 7% de emulsión (Píntag)

7%


2 horas

P1 1.34 1340.00 66.00 96.60 133.80

130.92 P2 1.30 1300.00 65.00 96.60 131.81

P3 1.28 1280.00 65.80 97.40 127.15

24 horas

P4 1.10 1100.00 66.00 96.80 109.61

111.33 P5 1.14 1140.00 66.00 97.80 112.43

P6 1.12 1120.00 65.80 96.80 111.94

TSR= 85%

Tabla 99. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 8.5% de emulsión (Píntag)

8.5%


2 horas

P1 1.33 1330.00 71.00 97.70 122.06

122.44 P2 1.23 1230.00 72.00 97.70 111.32

P3 1.48 1480.00 72.00 97.70 133.94

24 horas

P4 1.21 1210.00 70.00 97.70 112.63

113.44 P5 1.18 1180.00 72.00 97.70 106.79

P6 1.30 1300.00 70.00 97.80 120.89

TSR= 93%

Tabla 100. Resultado del ensayo de Tracción Indirecta con 10% de emulsión (Píntag)

10%


2 horas

P1 1.31 1310.00 66.50 96.80 129.55

126.02 P2 1.28 1280.00 67.90 96.80 123.98

P3 1.26 1260.00 66.20 97.30 124.53

24 horas

P4 1.23 1230.00 68.00 96.80 118.96

107.54 P5 1.22 1220.00 66.50 96.30 121.28

P6 1.20 1200.00 96.30 96.30 82.38

TSR= 85%

Donde:

𝑆𝑇 = 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑟𝑜𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑎 (𝐾𝑝𝑎)

𝑃 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 (𝑁)

𝑡 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 (𝑚𝑚)

𝑑 = 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 (𝑚𝑚)

131

Gráfico 31. Gráfica de tracción indirecta (Píntag)


Este ensayo define las características de la respuesta a la deformación de la mezcla asfáltica,

se debe tomar en cuenta que, al aumentar la temperatura del ensayo, el módulo resiliente disminuye,

mientras que cuando aumenta la frecuencia, el módulo resiliente aumenta.

Fotografía 29. Máquina del módulo resiliente

84%

85%

86%

87%

88%

89%

90%

91%

92%

93%

94%

6,5% 7,0% 7,5% 8,0% 8,5% 9,0% 9,5% 10,0% 10,5%

TS

R (

%)

Emulsión (%)

Emulsión Vs TSR

132

Las temperaturas a las que se realizó el ensayo fueron 10°C, 20°C y 40°C; con una

frecuencia de 10 Hz para obtener el valor más crítico. Para llegar a estas temperaturas, se debe

equilibrar todas las briquetas dentro de la cámara ambiental.

Tabla 101. Tiempos de equilibrio recomendados

Temperatura del espécimen

Tiempo

°C Horas

-10 Toda la noche

0 Toda la noche

10 4 horas

20 4 horas

30 4 horas

40 4 horas

Fuente: (INSTITUTO MEXICANO DEL TRANSPORTE, 2017)

4.5.8.1. Resultados del ensayo de módulo resiliente (Guayllabamba)

Tabla 102. Módulo resiliente de Guayllabamba

Temperatura 10 20 40

Briqueta Grados Módulo resiliente Módulo resiliente Módulo resiliente

MPa Promedio MPa Promedio MPa Promedio

6B 0 2692

2691.00 1094

1046.00 843

850.50 90 2690 998 858

6E 0 2634

2665.50 1146

1132.00 830

872.00 90 2697 1118 914

6F 0 2598

2608.00 1045

1065.00 834

896.50 90 2618 1085 959

7ª 0 2056

2045.50 1001

998.50 771

749.50 90 2035 996 728

7B 0 2064

2058.00 954

960.50 770

741.00 90 2052 967 712

7F 0 2054

2052.00 986

951.50 705

722.00 90 2050 917 739

8B 0 1666

1713.00 825

821.50 596

574.50 90 1760 818 553

8C 0 1826

1795.50 817

824.50 587

568.50 90 1765 832 550

8F 0 1667

1649.50 796

800.00 531

534.00 90 1632 804 537

133

Gráfico 32. Módulo resiliente - 6%, 7% y 8% de emulsión (Guayllabamba)

4.5.8.2. Resultados del ensayo de módulo resiliente (Píntag)

Tabla 103. Módulo resiliente de Píntag


Briqueta Grados Módulo resiliente Módulo resiliente Módulo resiliente


7ª 0 887

876.50 471

470.00 169

162.50 90 866 469 156

7B 0 922

866.00 485

488.50 167

161.00 90 810 492 155

7C 0 839

825.50 488

472.00 173

164.50 90 812 456 156

8.5A 0 776

779.50 454

446.00 120

118.00 90 783 438 116

8.5D 0 779

770.50 412

414.50 132

128.50 90 762 417 125

8.5E 0 793

781.00 436

442.00 140

131.00 90 769 448 122

10B 0 713

722.50 326

369.50 86

89.00 90 732 308 92

10C 0 756

745.00 383

388.50 73

77.00 90 734 394 81

10D 0 874

734.00 366

372.00 67

73.00 90 815 378 79

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

10 15 20 25 30 35 40

Mó

du

lo R

esil

ien

te (

MP

a)

Temperatura (°C)

6%

7%

8%

134

Gráfico 33. Módulo resiliente - 7%, 8.5% y 10% de emulsión (Píntag)

50,00

150,00

250,00

350,00

450,00

550,00

650,00

750,00

850,00

950,00

10 20 30 40

Mó

du

lo R

esil

ien

te (

MP

a)

Temperatura (°C)

7%

8.5%

10%

135

CAPÍTULO IV

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS

5.1. Análisis de la caracterización del agregado pétreo

5.1.1. Contenido de humedad natural

Como se muestra en el siguiente gráfico, el contenido de humedad natural es mayor en los

agregados de Píntag que en los de Guayllabamba, esto se debe a las condiciones del lugar en donde

se encuentran las canteras.

Este dato es importante para realizar la mezcla asfáltica en frio ya que el agua de premezcla

dependerá de este en caso de que los materiales no se los seque al horno. Para los ensayos que se

realizan a los agregados, se debe tomar encuentra este contenido ya que en muchos de estos se

requiere la muestra en estado seco.

Gráfico 34. Contenido de humedad natural

136

5.1.2. Granulometría

Una óptima combinación de agregados (grueso y fino) mejora las propiedades en cuanto a

trabajabilidad, compactación y por ende, el porcentaje de vacíos, característica que define el diseño

de la mezcla asfáltica en frío.

Se escogió la faja de 1/2” para realizar el diseño de la mezcla asfáltica en frío para los

agregados de Píntag y Guayllabamba, la combinación de éstos se comparó de acuerdo con las fajas

expuestas en las especificaciones MOP-001-F-2002 de la tabla 405-5.1., después de haber realizado

los ensayos correspondientes, se puede observar que ambas curvas están dentro de los límites de la

faja escogida.

Tabla 104. Faja granulométrica de 1/2"

Faja Granulométrica de 1/2"

Tamiz Límites Combinación

" mm Menor Mayor Guayllabamba Píntag

1" 25.40 - - - -

3/4" 19.00 100% 100% 100.00% 100.00%

1/2" 12.70 90% 100% 92.49% 95.00%

3/8" 9.50 - - - -

N° 4 4.75 44% 74% 56.60% 64.58%

N° 8 2.36 28% 58% 43.16% 47.89%

N° 16 1.18 - - - -

N° 30 0.60 - - - -

N° 50 0.30 5% 21% 17.97% 17.67%

N° 100 0.15 - - - -

N° 200 0.075 2% 10% 4.21% 5.61%

5.1.3. Masa unitaria y porcentaje de vacíos

De acuerdo con las siguientes tablas, se puede observar que los valores de masa unitaria

para los agregados de Guayllabamba y Píntag son muy semejantes, la masa unitaria nos indica

cuanto material hay en un metro cúbico. Esta propiedad difiere su resultado de acuerdo con su

procedimiento (suelto o compactado). Se pudo comprobar en ambos agregados que, al realizar el

137

procedimiento a paladas, el valor de masa unitaria es menor en comparación al compactado, este

valor se debe tomar en cuenta al momento de calcular el material a utilizar en obra.

Gráfico 35. Masa unitaria (suelta)

En la siguiente gráfica se puede observar que el valor de masa unitaria compactada de

ambos agregados es superior que la suelta, ya que presenta un mayor grado de acomodamiento de

sus partículas.

Se presentó un mejor acomodamiento de las partículas para el agregado de ½” proveniente

de la cantera de Guayllabamba con un valor de 1.296 kg/m3, mientras que el agregado de Píntag

obtuvo un valor de 1.279 kg/m3.

138

Gráfico 36. Masa unitaria (compactada)

Se puede observar en los resultados obtenidos que el agregado de Guayllabamba presenta

un menor porcentaje de vacíos (suelta) a excepción del agregado fino ya que tiene una diferencia

de 0.321% en relación con el agregado de Píntag, esto se debe a la forma de sus partículas ya que

influye en el acomodamiento entre ellas.

Gráfico 37. Porcentaje de vacíos (suelta)

139

Al igual que en el gráfico anterior, se puede observar que se conserva la tendencia entre los

agregados ya que Guayllabamba sigue teniendo un menor porcentaje de vacíos (compactado) a

excepción del agregado fino, cabe recalcar que se presenta una mayor diferencia entre los valores

de cada cantera.

Gráfico 38. Porcentaje de vacíos (compactada)

5.1.4. Densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción

En el siguiente gráfico se puede observar que la densidad seca al horno del agregado

proveniente de Guayllabamba, es mayor que del agregado de Píntag, sobre todo en el agregado de

½ y 3/8, esta densidad es de vital importancia para el cálculo de los parámetros requeridos en el

diseño Marshall modificado.

140

Gráfico 39. Densidad seca al horno (SH)

Se puede observar que al igual que el gráfico anterior, la densidad saturada superficialmente

seca del agregado proveniente de la cantera de Guayllabamba, es considerablemente mayor a

excepción del agregado fino.

Gráfico 40. Densidad saturada superficialmente seca (SSS)

2,53 2,522,50 2,49

2,43 2,42

2,26 2,25 2,27 2,26

2,39 2,39

2,10

2,15

2,20

2,25

2,30

2,35

2,40

2,45

2,50

2,55

Den. Relativa Den.Absoluta



1/2" 3/8" Fino

Densidad Seca al Horno (SH)

Guayllabamba Píntag

2,57 2,562,54 2,53 2,54 2,53

2,35 2,342,37 2,37

2,50 2,49

2,20

2,25

2,30

2,35

2,40

2,45

2,50

2,55

2,60

Den.Relativa

Den.Absoluta

Den.Relativa

Den.Absoluta

Den.Relativa

Den.Absoluta

1/2" 3/8" Fino

Densdad Saturada Superficialmente Seca (SSS)


141

Después de obtener los resultados de la densidad aparente de los agregados, se puede

determinar que la densidad de Píntag es menor en comparación a Guayllabamba. Sin embargo, sus

valores son semejantes.

Gráfico 41. Densidad aparente

El porcentaje de absorción del agregado de Píntag es mucho mayor al de Guayllabamba, a

excepción del agregado fino. Esta diferencia se debe a los lugares de proveniencia de los materiales,

tomando en cuenta que el agregado de Píntag es material triturado mientras que el agregado de

Guayllabamba es material rodado, esto implica un contacto constante con el agua, lo que evita que

el material tenga mayor capacidad de absorción después de su extracción.

2,64 2,632,61 2,60

2,72 2,72

2,48 2,48

2,54 2,54

2,69 2,68

2,35

2,40

2,45

2,50

2,55

2,60

2,65

2,70

2,75

Den.Relativa

Den.Absoluta

Den.Relativa

Den.Absoluta

Den.Relativa

Den.Absoluta

1/2" 3/8" Fino

Densidad Aparente


142

Gráfico 42. Porcentaje de absorción

5.1.5. Caras fracturadas

Este ensayo se realizó al agregado de ½” tanto para Guayllabamba como Píntag y así se

determinó el porcentaje de caras fracturadas de acuerdo con el peso que presentan ambos. Según

las especificaciones MOP-001-F-2002, el porcentaje mínimo de aceptación es del 80% de material

que debe contener dos o más caras fracturadas. Sin embargo, el agregado de Píntag obtuvo un

mayor porcentaje de caras fracturadas 90.36% en relación con el 87.01% del agregado de

Guayllabamba

En ambos materiales el valor sobrepasa el mínimo requerido, esto garantiza una mayor

estabilidad del material debido a un mejor acomodamiento de las partículas con el resto de los

componentes de la mezcla.

1,67 1,73

4,403,98

4,84 4,60

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

1/2" 3/8" Fino

% d

e A

bso

rció

n

Tamaño de agregado

% Absorción


143

Gráfico 43. Porcentaje de 2 o más caras fracturadas

5.1.6. Determinación de deletéreos

En este ensayo se puede observar que existe mayor cantidad de terrones de arcilla y

partículas desmenuzables en el agregado fino ya que son más arcillosos que el agregado grueso. Se

debe tomar en cuenta que se considera agregado fino al material que pasa el tamiz N°4.

Según los resultados obtenidos, el material proveniente de la cantera de Guayllabamba

contiene más deletéreos que Píntag, esto puede afectar en la adherencia del asfalto al agregado, sin

embargo, cumple con las especificaciones del MOP-001-F-2002 ya que es menor del 1%.

144

Gráfico 44. Porcentaje de deletéreos

5.1.7. Partículas achatadas, partículas alargadas y partículas alargadas y achatadas

En este ensayo se debe cumplir lo mínimo establecido con la normativa MOP-001-F-2002,

la cual indica que el porcentaje máximo de partículas planas y alargadas debe ser del 10%, tanto

en los agregados de Guayllabamba como de Píntag cumplen con dicha condición.

Es muy importante que se cumpla este parámetro ya que al tener un alto contenido de

partículas achatadas y alargadas producen una susceptibilidad a fallar por un esfuerzo mínimo,

además es de importancia realizar este ensayo al agregado grueso ya que este es el que proporciona

mayor resistencia a la mezcla.

El material de Píntag presentar un mayor porcentaje de partículas achatadas y alargadas

tanto en el agregado grueso como en el agregado intermedio en comparación con el agregado de

Guayllabamba.

0,83%

0,40%

0,22%

0,94%

0,52%

0,18%

0,00%

0,20%

0,40%

0,60%

0,80%

1,00%

No. 16 No. 4 3/8"

Del

eter

eos

(%)

Tamices

Cantidad de terrones de arcilla y partículas desmenuzables

Pintag Guayllabamba

145

Gráfico 45. Porcentaje de partículas achatadas y alargadas

5.1.8. Equivalente de arena

Se observa en el siguiente gráfico que el agregado fino de Píntag contiene un valor de

contaminación de 82.59% de limo y arcilla frente al 66.42% del agregado de Guayllabamba. Según

las especificaciones del MOP-001-F-2002, el agregado debe tener un valor mínimo de 50% para

capa de rodadura con tráfico pesado, valor que cumplen ambos agregados.

Gráfico 46. Equivalente de arena

66,42

82,59

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00


Eq

uiv

alen

te d

e A

ren

a (%

)

Equivalente de Arena

146

5.1.9. Recubrimiento y peladura

Este ensayo nos permite determinar el porcentaje de recubrimiento que tienen los materiales

(Guayllabamba y Píntag) frente a la acción de la humedad, la normativa ASTM D 1664 considera

como óptimo el 95% de recubrimiento en adelante.

Este ensayo se realizó con asfalto sin aditivo y aditivado, para comparar sus propiedades,

en este caso, se pudo observar que tanto para el agregado de Guayllabamba como el agregado de

Píntag, sin aditivo obtuvieron un porcentaje menor al 95% mientras que los agregados aditivados

alcanzaron un porcentaje de adherencia mayor al 95%.

Al tener una mayor superficie de material recubierta por asfalto, garantiza una mejor

adherencia entre los componentes que conforman la mezcla asfáltica en frío.

5.1.10. Resistencia a los sulfatos

En el siguiente gráfico, se puede observar que el agregado de Píntag tuvo menor desgaste

al someterlo a inmersión repetida con sulfato de magnesio. Las especificaciones del MOP-001-F-

2002 establecen un máximo total de 15%, por lo tanto, ambos agregados cumplen con la normativa.

Se debe tomar en cuenta que, al utilizar sulfato de magnesio, la prueba usualmente es más severa,

de manera que sus límites son más altos que al usar sulfato de sodio.

Gráfico 47. Resistencia a los Sulfatos

6,18

2,67

5,06

2,23

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

Fino Grueso

% p

erd

ido

en

fu

nci

ón

de

la

gran

ulo

met

ría

Tipo del material

Resistencia a los Sulfatos


147

5.1.11. Abrasión

Se puede observar que el agregado de Guayllabamba tuvo un valor de 23.89% de desgaste

en comparación con el agregado de Píntag con un valor de 15.02%, significa que el material de

Píntag es mucho más resistente a la degradación usando la máquina de los Ángeles.

Según las especificaciones del MOP-001-F-2002, los agregados deben tener un porcentaje

de desgaste menor al 40% para ser usados, por lo tanto, ambos agregados cumplen con la

normativa.

Gráfico 48. Porcentaje de abrasión

5.1.12. Próctor modificado

Este ensayo nos permite la determinación del contenido óptimo de humedad que necesita

una combinación de agregados para alcanzar la densidad seca máxima. Este valor es de gran

importancia ya que el material al ser sometido a esfuerzos de compresión permite una reducción

de la compresibilidad, incremento al esfuerzo cortante y una disminución de la permeabilidad.

Esta propiedad depende del material, se utilizaron las muestras en estado seco para tener

una mayor veracidad en los datos. Como se observa, para el agregado de Guayllabamba a un

15,02%

23,89%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

Píntag Guayllabamba

Des

gast

e (%

)

Abrasión

148

contenido menor de humedad (8.78%) desarrolla una mayor densidad (2.26 g/cm3) que el agregado

de Píntag, el cual al tener un mayor contenido de humedad (10.38%) adquiere una menor densidad

(1.94 g/cm3).

Gráfico 49. Próctor modificado

8,40

2,34

10,29

1,96

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

% g/cm3

Humedad óptima Densidad seca máxima

Próctor Modificado


149

5.1.13. Resumen de resultados de los ensayos realizados a los agregados

Tabla 105. Resumen de ensayos de los agregados (Guayllabamba)

Agregado

Grueso

Agregado

Intermedio

Agregado

Fino

1/2" 3/8" Arena

1 X 0.54 % - -

2 X 2.17 % - -

3 X 4.10 % - -

4 X

5 X

6 X

7 X 1.23 g/cm3 - -

8 X 1.27 g/cm3 - -

9 X 1.32 g/cm3 - -

10 X 16.56 % - -

11 X 12.45 % - -

12 X 8.81 % - -

13 X 1.30 g/cm3 - -

14 X 1.33 g/cm3 - -

15 X 1.37 g/cm3 - -

16 X 9.60 % - -

17 X 6.93 % - -

18 X 4.24 % - -

19 Seca al horno (SH) X 2.52 g/cm3 - -

20 Saturada superficialmente seca (SSS) X 2.56 g/cm3 - -

21 Aparente X 2.63 g/cm3 - -

22 % Absorción X 1.67 % - -




26 % Absorción X 1.73 % - -




30 % Absorción X 4.40 % - -

31 XASTM D

582187.01 % Mínimo 80% Cumple

32 X 0.18 % Máximo 1% Cumple



35 X 3.18 % Máxima 10% Cumple


37 XASTM D


38 X

39 X

40 X

41 X

42 X

43 X


45NTE INEN

86023.89 % Máximo 40% Cumple

46 Humedad óptima 8.40 % - -

47 Densidad seca máxima 2.34 g/cm3 - -

Tabla 405-5.1

MOP-001-F-

2002

Cumple con

la faja de 1/2"

Resultado del ensayo

Curva granulométrica

N° Norma

Especificación

MOP-001-F-

2002

Verificación

Deletéreos

Partículas achatadas y alargadas

Equivalente de arena

NTE INEN

856

NTE INEN

698

ASTM D

4791

Sin

ad

itiv

o

Recubrimiento y peladura

NTE INEN

862

NTE INEN

696

Gra

ved

ad

esp

ecíf

ica

y c

ap

aci

da

d d

e

ab

sorc

ión

Caras fracturadas

Mu

estr

a s

uel

ta

Humedad natural

Granulometría

Masa unitaria

% de vacíos

Mu

estr

a

com

pa

cta Masa unitaria

% de vacíos

NTE INEN

863


Co

n

ad

itiv


Menor al 95%

Mayor al 95%

Mayor al 95%

Mayor al 95%

ASTM 1557

Ensayo

NTE INEN

858

NTE INEN

858

NTE INEN

858

NTE INEN

858

NTE INEN

857

NTE INEN

857

ASTM D

1664

ASTM D

1664

Abrasión Gradación de tipo B

Pró

cto

r

mo

dif

ica

do

Combinación granulométrica 1/2"

Se informa la superficie que se

estima recubierta como

"superior al 95%"

Resistencia a los sulfatos (sulfato de

magnesio)

150

Tabla 106. Resumen de ensayos de los agregados (Píntag)

Agregado

Grueso

Agregado

Intermedio

Agregado

Fino

1/2" 3/8" Arena

1 X 1.91 % - -

2 X 2.80 % - -

3 X 7.78 % - -

4 X

5 X

6 X

7 X 1.23 g/cm3 - -

8 X 1.29 g/cm3 - -

9 X 1.35 g/cm3 - -

10 X 21.29 % - -

11 X 14.64 % - -

12 X 8.49 % - -

13 X 1.28 g/cm3 - -

14 X 1.34 g/cm3 - -

15 X 1.39 g/cm3 - -

16 X 16.07 % - -

17 X 10.31 % - -

18 X 2.63 % - -




22 % Absorción X 3.98 % - -




26 % Absorción X 4.84 % - -




30 % Absorción X 4.60 % - -

31 XASTM D







37 XASTM D


38 X

39 X

40 X

41 X

42 X

43 X


45NTE INEN




N° Ensayo Norma Resultado del ensayo

Especificación

MOP-001-F-

2002

Verificación

Cumple con

la faja de 1/2"

Mu

estr

a s

uel

ta

Masa unitariaNTE INEN

858

% de vacíosNTE INEN

858


Humedad naturalNTE INEN

862

GranulometríaNTE INEN

696

Tabla 405-5.1

MOP-001-F-

2002

Caras fracturadas

DeletéreosNTE INEN

698

Partículas achatadas y alargadasASTM D

4791


Mu

estr

a

com

pa

cta Masa unitaria

NTE INEN

858


858

Gra

ved

ad

esp

ecíf

ica

y c

ap

aci

da

d d

e

ab

sorc

ión

NTE INEN

857

NTE INEN

857

NTE INEN

856

Sin

ad

itiv

o

Recubrimiento y peladuraASTM D

1664

Menor al 95%



"superior al 95%"

Menor al 95%

Co

n

ad

itiv

o


1664

Mayor al 95%

Cumple


Pró

cto

r

mo

dif

ica

do

Combinación granulométrica 1/2" ASTM 1557

Mayor al 95%


magnesio)

NTE INEN

863

2.23 % Máximo 15%

151

5.2. Análisis de la caracterización del cemento asfáltico

Los valores obtenidos en los siguientes gráficos se compararán con la tabla 5 de la norma

NTE INEN 2515, los cuales están clasificados de acuerdo con su grado de penetración.

Tabla 107. Requisitos de cementos asfálticos para los tipos comprendidos de 220 dmm a 40 dmm

de penetración (Tabla 5)

Fuente: (NTE INEN 2515, 2010)

5.2.1. Viscosidad Brookfield

Esta es una propiedad importante que tienen los fluidos ya que determina la resistencia que

este tiene a esfuerzos cortantes.

Al determinar la viscosidad absoluta al asfalto aditivado y sin aditivo a los 60°C, como se

muestra en la siguiente gráfica, ambos cumplen con los requerimientos establecidos por la noma

NTE INEN 2515 ya que establece un valor aceptable que está dentro del rango de 200 ± 40 Pa.s,

sin embargo, el asfalto original obtuvo un valor mayor ya que, al no contener aditivos, este tiene

152

mayor densidad, por lo tanto, tiene mayor viscosidad. El asfalto original tuvo una viscosidad

absoluta de 181 Pa.s mientras que en el asfalto aditivado obtuvo 166 Pa.s.

Gráfico 50. Viscosidad absoluta

Para determinar la viscosidad cinemática a los 135°C, la norma NTE INEN 2515 establece

un valor mínimo de 300 cP, por lo tanto, ambos asfaltos (original y aditivado) cumplen con la

normativa ya que obtuvieron valores de 328.50 cP y 323.50 cP respectivamente.

Gráfico 51. Viscosidad cinemática

153

5.2.2. Punto de ablandamiento

Según las especificaciones del MOP-001-F-2002, el valor mínimo de ablandamiento es de

48°C, por lo tanto, ambos asfaltos (aditivado y sin aditivar) cumplen con lo requerido y con valores

muy cercanos ya que difieren en 1°C. El punto de ablandamiento indica la temperatura adecuada a

la que el asfalto comienza a fluir, dato necesario para facilitar su manejo y recubrimiento al

mezclarlo con el agregado granular.

Gráfico 52. Punto de ablandamiento en asfalto aditivado y sin aditivo

5.2.3. Penetración

Con este ensayo se determina la dureza o consistencia relativa que presenta el asfalto bajo

condiciones específicas de temperatura, carga y tiempo; además de clasificarlo según su grado de

penetración. La norma NTE INEN 2515 establece un valor mínimo de 60 dmm, valor que se

cumple en los asfaltos ya sea aditivado o sin aditivo.

Se puede observar que el asfalto aditivado tiene un mayor grado de penetración (80.50

dmm) frente al asfalto original (75 dmm), esto se debe a los aditivos utilizados ya que vuelven al

asfalto más trabajable disminuyendo su viscosidad.

154

Gráfico 53. Penetración del asfalto

5.2.4. Ductilidad

Este ensayo mide la elongación del cemento asfáltico bajo condiciones de temperatura

controlada (25°C), los asfaltos dúctiles por lo general brindan una mejor aglomeración entre sus

partículas, pero al ser muy elevada son más susceptibles a cambios de temperatura y por ende a

deformaciones.

El valor mínimo para ductilidad según la norma NTE INEN 2515 especifica un valor de 50

cm, mientras que el MOP-001-F-2002 establece un valor mínimo de 100 cm, en este ensayo la

ductilidad de ambas muestras cumple las condiciones propuestas, sin embargo, presenta una mayor

ductilidad el asfalto aditivado con una diferencia de 3cm debido al empleo de sustancias

(Zycotherm y Asfalplus) que mejoran sus propiedades.

155

Gráfico 54. Ductilidad del asfalto

5.2.5. Punto de inflamación

En el siguiente gráfico se puede observar que el asfalto aditivado tiene un valor mayor

(280°C) que el asfalto sin aditivar (272°C), esto significa que es menos probable la existencia de

accidentes al utilizar el asfalto aditivado ya que se inflama al llegar a una temperatura más alta. Sin

embargo, los valores son muy cercanos, lo que indica que se debe tener precaución al calentarlo al

elaborar mezclas asfálticas en caliente.

Gráfico 55. Punto de inflamación del asfalto

115,00

118,00

113,50

114,00

114,50

115,00

115,50

116,00

116,50

117,00

117,50

118,00

118,50

Sin aditivo Con aditivo

Du

ctil

idad

(cm

)

Ductilidad

156

5.2.6. Peso específico

El peso específico es un valor que está relacionado directamente con el porcentaje de

vacíos, es un parámetro que influirá en el diseño óptimo de la mezcla asfáltica en frio, por lo cual

es importante su determinación.

El peso específico de ambos asfaltos (aditivado y sin aditivo) son similares, estos cumplen

con los requisitos mínimos respecto a las especificaciones del MOP-001-F-2002 las cuales indican

que debe ser mayor a 1 g/cm3.

El asfalto original obtuvo un peso específico de 1.0144 g/cm3 mientras que el asfalto

aditivado de 1.0133 g/cm3, esta diferencia se debe al uso de aditivos ya que, al aumentar la

trabajabilidad del material, disminuye su densidad.

Gráfico 56. Peso específico del asfalto

157

5.2.7. Resumen de resultados de los ensayos realizados al asfalto

Tabla 108. Resumen de los ensayos realizados al cemento asfáltico (aditivado y sin aditivo)

5.3. Análisis de la caracterización de la emulsión

La emulsión es la mezcla de agua con cemento asfáltico y un agente emulsificante; para su

caracterización, se utilizaron dos emulsiones, la aditivada y la emulsión sin aditivo, cabe recalcar

que el asfalto utilizado para la realización de la emulsión aditivada es el que contiene Zycotherm y

Asfalplus.

Tabla 109. Requisitos de emulsiones asfálticas catiónicas

Fuente: (MOP, 2002)

mín máx

1 X 181.00 Pa.s Cumple


3 X 328.50 cP Cumple


5 X 49.00 °C Cumple


7 X 75.00 dmm Cumple


9 X 115.00 cm Cumple


11 X 272.00 °C Cumple

12 X 280.00 °C Cumple

13 X 1.014 g/cm3 Cumple


160

Resultado del ensayo VerificaciónN° Ensayo Sin aditivoCon

aditivoNorma

Especificación

NTE INEN 2515

-

-

232

1

300

48

60

100

240

-

-

-

-

Peso específico

ASTM D 36

Vis

cosi

dad

Bro

ok

fiel Viscosidad absoluta (60°C)

Viscosidad cinemática (135°C)

Punto de ablandamiento

NTE INEN

810

ASTM D

2170

PenetraciónNTE INEN

917

DuctilidadNTE INEN

916

Punto de inflamaciónNTE INEN

808

NTE INEN

923

158

5.3.1. Carga de partículas

Este ensayo determina la polaridad de las partículas que componen la emulsión ya que esta

puede ser catiónica o aniónica.

La emulsión ensayada es catiónica, por lo tanto, tiene una mejor atracción a los agregados

de polaridad negativa, esto se puede observar al momento que las partículas de la emulsión se

quedan impregnadas al electrodo de polaridad negativa.

En el ensayo se pudo apreciar que tanto la emulsión sin aditivo como la aditivada, se

impregnaron al electrodo negativo, esto indica que, al aumentar aditivo en la emulsión, ésta no

cambia de polaridad.

5.3.2. Viscosidad Saybolt Furol

La viscosidad Saybolt Furol se utiliza para medir la resistencia interna al movimiento de un

fluido, esta resistencia se desarrolla por la fuerza de atracción que hay entre las partículas. La

viscosidad medida se puede transformar a la viscosidad cinemática con las fórmulas que establece

la norma ASTM D88, éstas dependen del resultado que se obtiene del ensayo. (ASTM D88, 2013)

En la emulsión original se obtuvo un resultado de 20 seg mientras que en la emulsión con

asfalto aditivado se obtuvo un tiempo de 23 seg, esto representa una mayor viscosidad en la

emulsión aditivada. Según el MOP-001-F-2002 en la tabla 810-4.2, especifica que, para emulsiones

catiónicas, la tolerancia es de 20 a 100 seg, por lo tanto, la emulsión original está al límite inferior

del rango establecido.

159

Gráfico 57. Viscosidad Saybolt Furol

5.3.3. Sedimentación y estabilidad para almacenamiento

La estabilidad y asentamiento para almacenamiento es una medida del grado de dispersión

que la emulsión presenta en función del tiempo, según el MOP-001-F-2002 establece un valor

máximo para estabilidad del 1% a las 24 horas mientras que la sedimentación tiene un valor

máximo del 5% a los 5 días.

La emulsión original presenta un valor de 0.79% en comparación con la emulsión aditivada

con un valor de 0.50%, por lo tanto, cumple con lo especificado anteriormente.

Gráfico 58. Estabilidad a las 24 horas

20

23

19

19

20

20

21

21

22

22

23

23

24


Tie

mp

o (

Seg)

Viscosidad Saybolt Furol

0,79%

0,50%

0,00%

0,10%

0,20%

0,30%

0,40%

0,50%

0,60%

0,70%

0,80%

0,90%


Est

abil

idad

(%

)

Estabilidad a las 24 horas

160

Al realizar el ensayo de sedimentación a los 5 días, se puede observar que la emulsión

original presenta un valor de 3.23% en comparación a la emulsión aditivada que obtuvo 1.69%,

por lo tanto, ambas cumplen con la normativa. Esto quiere decir que, al dejar en reposo, la emulsión

aumenta su grado de dispersión perdiendo su uniformidad. Sin embargo, la emulsión aditivada al

contener Zycotherm y Asfalplus, tiene un valor mayor que representa una conservación de sus

propiedades en el tiempo.

Gráfico 59. Asentamiento a los 5 días

5.3.4. Retenido del tamiz #20

Como finalidad del ensayo es la determinación del contenido de asfalto en forma de

glóbulos grandes que pueden afectar el espesor y la homogenización de la película de asfalto que

se forma sobre las partículas de agregado pétreo.

Las especificaciones MOP-001-F-2002 establecen como máximo un valor de retención de

0,1 g, en ambas emulsiones se cumple este parámetro, sin embargo, la emulsión sin aditivos

presenta un valor de 0.07g mientras que la emulsión aditivada de 0.03g, lo que significa que la

emulsión original contiene más glóbulos o astillas.

3,23%

1,69%

0,00%

0,50%

1,00%

1,50%

2,00%

2,50%

3,00%

3,50%


Ase

nta

mie

nto

(%

)

Asentamiento a los 5 días

161

Gráfico 60. Retenido del tamiz #20

5.3.5. Residuo por evaporación

Este ensayo logra determinar la cantidad de cemento asfáltico que contiene la emulsión por

medio de la evaporación del agua separando al residuo asfáltico. Después se realiza los ensayos

correspondientes de viscosidad, punto de ablandamiento, penetración y ductilidad al asfalto

residual.

La emulsión que contiene aditivos (Zycotherm y Asfalplus) obtuvo un valor de 61.71% del

residuo de asfalto frente a la emulsión original que tiene un porcentaje de 61.89%, esto indica que

el uso de aditivos no altera el contenido de asfalto residual. En las dos muestras de emulsiones se

cumple lo especificado en el MOP-001-F-2002 que establece un valor mínimo de 57 % de residuo

asfáltico.

Es importante recalcar que el valor obtenido por medio de este ensayo es menor al que se

obtendría por el ensayo de destilación (ASTM D 6997), el cual se lo aplicaría si el porcentaje de

asfalto residual no cumple con las especificaciones requeridas.

0,07

0,03

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08


Ret

enid

o (

g)

Retenido del tamiz #20

162

Gráfico 61. Residuo por evaporación

5.3.5.1. Ensayos al residuo

Una vez obtenido el residuo asfáltico del ensayo de residuo por evaporación, se procede a

realizar los ensayos de viscosidad, punto de ablandamiento, penetración y ductilidad.

Se ejecuta el mismo procedimiento de los ensayos realizados al cemento asfáltico, sin

embargo, los requerimientos establecidos por la norma son diferentes.

Tomando en cuenta que no existe mayor variación en los resultados de los ensayos

realizados al cemento asfáltico con respecto a la viscosidad y punto de ablandamiento, se

establecen los mismos requerimientos propuestos por el MOP-001-F-2002 ya que no existen

especificaciones para el residuo asfáltico.

El residuo de asfalto original obtuvo un valor de viscosidad cinématica de 405 cP y 323 cP

para el asfalto residual aditivado. Por lo tanto, el uso de aditivos en el cemento asfáltico denota una

pérdida de viscosidad debido al aumento de su trabajabilidad.

61,89%

61,71%

61,60%

61,65%

61,70%

61,75%

61,80%

61,85%

61,90%

61,95%


Asf

alto

res

idu

al (

%)

Residuo por evaporación

163

Gráfico 62. Viscosidad cinemática al residuo asfáltico (135°C)

En comparación a la caracterización del cemento asfáltico respecto al ensayo de punto de

ablandamiento, se puede observar que los resultados no presentan una mayor variación a los

obtenidos con el residuo asfáltico.

Gráfico 63. Punto de ablandamiento al residuo asfáltico

Los resultados obtenidos en relación con la penetración del residuo asfáltico con aditivos

son mayores, aunque ambos residuos asfálticos (original y aditivado) cumplen con las

especificaciones propuestas por el MOP-001-F-2002 que establecen valores entre 40 a 90 dmm

para el asfalto residual. Comparados a la caracterización del cemento asfáltico respecto a la

405,00

323,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00


Vis

cosi

dad

(cP

)


54,00

52,00

51,00

51,50

52,00

52,50

53,00

53,50

54,00

54,50


Tem

per

atu

ra (

°C)


164

penetración, los valores obtenidos del residuo asfáltico son mayores ya que al someterlo a altas

temperaturas se genera un envejecimiento del asfalto.

Gráfico 64. Penetración al residuo asfáltico

La ductilidad obtenida en el residuo asfáltico con aditivo fue de 43.50 cm, por lo tanto,

cumple con los requerimientos, mientras que el residuo asfáltico original tiene un valor de 24.50

cm, el cual no cumple con los 40 cm mínimos que establece el MOP-001-F-2002.

Gráfico 65. Ductilidad al residuo asfáltico

64,00

70,75

60,00

62,00

64,00

66,00

68,00

70,00

72,00


Pen

etra

ció

n (

dm

m)

Penetración

24,50

43,50

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00


Du

ctil

idad

(cm

)

Ductilidad

165

5.3.6. Resumen de resultados de los ensayos realizados a la emulsión

Tabla 110. Resumen de los ensayos realizados a la emulsión (aditivada y sin aditivo)

5.4. Análisis de la caracterización de la mezcla asfáltica en frío (MAF)

Después de obtener el porcentaje óptimo de emulsión para cada mezcla asfáltica en frío, se

procedió a realizar los ensayos que caractericen a la muestra definitiva. El porcentaje óptimo de

emulsión adoptado al utilizar los áridos de Guayllabamba fue de 7% mientras que para Píntag fue

de 8.5%.

El análisis de las propiedades Marshall se realizó con los porcentajes óptimos de emulsión

obtenidos; además, se comparó entre las MAF (Guayllabamba y Píntag) para determinar su

comportamiento y su utilidad.

Después se procedió a realizar los ensayos de tracción indirecta, cántabro y módulo resiliente

para corroborar el diseño utilizando el porcentaje óptimo, sin embargo, se utilizaron los valores

más cercanos para comparar su comportamiento.

mín máx

1 X Cumple

2 X Cumple

3 X 20.00 seg Cumple


7 X 0.79 % Cumple

8 X 0.50 % Cumple

9 X 3.23 % Cumple

10 X 1.69 % Cumple

11 X 0.07 g Cumple

12 X 0.03 g Cumple

13 X 61.89 % Cumple

14 X 61.71 % Cumple







21 X 24.50 cm No Cumple


57

-

-

40

40

Emulsión catiónica


EnsayoN° Verificación

+

20

-



Penetración

DuctilidadEn

say

os

al re

sid

uo

Especificación

MOP-001-F-2002Resultado del ensayoNormaSin aditivoCon

aditivo

Asentamiento a los 5 díasNTE INEN

9105

Retenido del tamiz #20NTE INEN

9060.1

-

-

Residuo por evaporaciónNTE INEN

905-

Carga de partículas

Viscosidad Saybolt FurolASTM D244-

22100

Estabilidad a las 24 horasNTE INEN

909

NTE INEN

916-

ASTM D 36 -

NTE INEN

91790

NTE INEN

908+

ASTM D

2170-

1

166

Tabla 111. Asfalto emulsificado - agregado. Criterios de designación para mezclas.


5.4.1. Procedimiento para el diseño de mezcla Marshall modificado

El procedimiento de diseño de la mezcla asfáltica en frío fue realizado en base al MS-14,

el cual adoptó un estudio realizado por la universidad de Illinois que a su vez se basó en el diseño

Marshall Modificado.

El diseño óptimo de la mezcla asfáltica en frío es el resultado del comportamiento de las

propiedades que se evalúan mediante los parámetros establecidos en el manual mencionado

anteriormente.

5.4.1.1. Granulometría

La faja granulométrica utilizada fue de ½”, la cual se obtuvo del MOP-001-F-2002, esta se

utilizó para ambos agregados (Guayllabamba y Píntag), la curva granulométrica debe encontrarse

dentro de los límites de la faja, para así garantizar un óptimo desempeño de la dosificación de

agregados. Los agregados son importantes en el diseño de la mezcla, tanto el porcentaje de

composición como la contribución funcional.

La dosificación de agregados utilizados en ambas curvas granulométricas es semejante

como se observa en la siguiente tabla, cabe recalcar que ambas dosificaciones forman curvas

granulométricas que se encuentran dentro de la respectiva faja, por lo cual se garantiza un óptimo

167

desempeño del material en ambos casos respecto a granulometría, ya que los agregados el tener sus

propias características, variarán las propiedades de la mezcla asfáltica en frío.

Tabla 112. Combinación de agregados para la faja granulométrica

5.4.1.2. Recubrimiento y adherencia

Esta propiedad se refiere a la impregnación de la emulsión con el agregado, la cual se evalúa

en base al porcentaje de agregado recubierto, al ser un ensayo de estimación visual el valor

impuesto no es exacto. Según el MS-14 en la tabla E-5 establece valores mínimos de recubrimiento,

para base del 50 % y superficie de rodadura del 75 %. En ambas muestras realizadas se obtuvo un

recubrimiento mayor al 95% con el porcentaje óptimo de emulsión, por lo tanto, se cumple con el

valor más crítico establecido.

Gráfico 66. Recubrimiento y adherencia

AGREGADO %

1/2 10%

3/8 30%

FINO 60%

TOTAL 100%

COMBINACIÓN DE

AGREGADOS

GUAYLLABAMBA

AGREGADO %

1/2 15%

3/8 30%

FINO 55%

TOTAL 100%

COMBINACIÓN DE

AGREGADOS PÍNTAG

Mayor al 95% Mayor al 95%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Recubrimiento a los 10 min Recubrimiento a las 24 horas

Rec

ub

rim

ien

to (

%)

Recubrimiento y adherencia


168

5.4.1.3. Estabilidad y flujo Marshall

La estabilidad Marshall es un parámetro que mide la resistencia de la briqueta bajo la acción

de cargas hasta llegar a su falla, en este caso, al ser una mezcla asfáltica en frío el MS-14 establece

crear dos curvas en donde se muestra la estabilidad de las briquetas en estado seco y húmedo, ya

que su comportamiento es diferente.

El valor de estabilidad mínimo según el MS-14 es de 500 lb-f, para ambos tipos de mezcla

(Guayllabamba y Píntag) la estabilidad ya sea seca o humedad cumple con la condición establecida.

Cabe recalcar que la estabilidad seca con agregados de Guayllabamba supera a la mezcla con

agregados de Píntag con 818.89 lb-f, mientras que en la condición húmeda tiene una diferencia de

627.11 lb-f, esto indica que la mezcla asfáltica en frío con agregados de Guayllabamba presentará,

en ambos casos, una mayor resistencia bajo la acción de cargas.

Gráfico 67. Estabilidad seca - húmeda

El flujo o fluencia Marshall se mide en centésimas de pulgada y representa la deformación

de la briqueta, al tener un valor alto se considera una mezcla demasiado plástica, lo que indica que

al estar bajo la acción de cargas fácilmente se deformaría.

2900,18

2169,852081,29

1542,74

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

Seca Húmeda

Est

abil

idad

(lb

-f)

Estabilidad


169

El método establecido por la universidad de Illinois establece un rango de 8 a 18 centésimas

de pulgada, límites que se cumplen en ambas muestras. El flujo es menor en la mezcla realizada

con agregados de Guayllabamba, lo cual significa que tiene una menor deformación frente a la

acción de cargas y concuerda con la estabilidad que presenta ya que es inversamente proporcional.

Gráfico 68. Flujo seco - húmedo

5.4.1.4. Pérdida de estabilidad

La pérdida de estabilidad es la relación porcentual que existe entre la estabilidad seca y

húmeda de la misma mezcla, es un valor de importancia ya que no debe superar el 50 % según el

MS-14 para mezclas asfálticas en frio, puesto que al superar este valor significaría que la mezcla

tiene un deficiente comportamiento frente a condiciones de humedad.

La mezcla realizada con agregados de Píntag obtuvo un valor de 24.870% mientras que la

mezcla con agregados de Guayllabamba alcanzó un valor de 25.700%, lo que significa que la MAF

de Píntag presentará un mejor comportamiento bajo condiciones de humedad. Sin embargo, los

valores entre las dos mezclas son semejantes.

15,00

16,33

15,67

16,67

14,00

14,50

15,00

15,50

16,00

16,50

17,00

Seca Húmeda

Flu

jo (

1/1

00

")

Flujo


170

Gráfico 69. Pérdida de estabilidad

5.4.1.5. Gravedad específica Bulk

La densidad Bulk de la mezcla realizada con agregados de Guayllabamba obtuvo un valor

de 2.004 g/cm3 en comparación con la de Píntag que obtuvo un valor de 1.906 g/cm3, por lo cual,

la MAF de Guayllabamba tiende a ser más compacta y por ende a presentar menor contenido de

vacíos y deformación, así como una mayor resistencia frente a la acción de cargas (estabilidad).

Gráfico 70. Densidad Bulk

25,700

24,870

24,400

24,600

24,800

25,000

25,200

25,400

25,600

25,800


Pér

did

a d

e es

tab

ilid

ad (

%)

Pérdida de estabilidad

2,004

1,906

1,840

1,860

1,880

1,900

1,920

1,940

1,960

1,980

2,000

2,020


Den

sid

ad B

ulk

(g/

cm3

)

Densidad Bulk seca

171

5.4.1.6. Humedad absorbida

Este resultado depende de la permeabilidad que presenta la mezcla, ya que al ser mayor

tendrá una mayor absorción de agua. Ambas mezclas tienen un valor menor al 4% de humedad

absorbida, valor establecido como máximo según el método de diseño propuesto por la universidad

de Illinois, sin embargo, la mezcla de Guayllabamba presenta un valor menor (1.374%) al de Píntag

(2.711%), lo que significa que la mezcla es más resistente frente a la acción del agua.

Gráfico 71. Humedad absorbida

5.4.1.7. Densidad y porcentaje de vacíos

Esta es una propiedad muy importante de la mezcla asfáltica en frío ya que determina su

durabilidad, esto se debe a la permeabilidad puesto que, al ser muy alta, permite el ingreso de agua

y aire provocando una acelerada deteriorización, asimismo un porcentaje de vacíos bajo produce

una exudación del asfalto una vez compactado. Las mezclas se clasifican entre densas y abiertas,

en ambos casos las mezclas ensayadas son abiertas ya que superan el 10% de vacíos.

1,374

2,711

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000


Hu

med

ad a

bso

rbid

a (%

)

Humedad absorbida

172

La densidad de la MAF es inversamente proporcional ya que a mayor densidad menor es el

número de vacíos de aire, este es un parámetro determinante al escoger el porcentaje óptimo de

emulsión.

Se escogió el valor intermedio de asfalto residual para el diseño de mezcla final para ambos

agregados, en la mezcla de Guayllabamba el porcentaje de vacíos fue de 14.278 % y en Píntag de

15.006 %, cumpliendo con el rango de aceptación para vacíos de aire que está entre 2 al 18 % según

el método de diseño establecido por la universidad de Illinois.

Gráfico 72. Vacíos totales

5.4.2. Tracción indirecta

Después de realizar este ensayo a las 2 y 24 horas, se puede observar que el agregado de

Guayllabamba obtuvo una resistencia a la rotura mayor que Píntag. Además, se debe tomar en

cuenta que ambos agregados cumplen con la condición mencionada, la cual indica que el valor del

TSR debe ser mayor al 80%, donde el TSR es la relación porcentual entre la resistencia a tracción

en mojado (a las 24 horas) y la resistencia a tracción en seco (a las 2 horas), alcanzando 90% con

14,278

15,006

13,800

14,000

14,200

14,400

14,600

14,800

15,000

15,200


Vac

íos

tota

les

(%)

Vacíos totales

173

el agregado de Guayllabamba y 93% con Píntag, estos valores se calculan para comprobar su

resistencia ante condiciones de humedad.

Gráfico 73. Tracción indirecta

5.4.3. Cántabro

Este ensayo se realiza para comprobar que el porcentaje óptimo de emulsión escogido

previamente fue el correcto, por lo tanto, se ensayaron porcentajes cercanos al seleccionado y se

pudo observar que al incrementar o disminuir emulsión en ambas muestras, se genera mayor

disgregación de sus partículas. Lo que señala una correcta elección del porcentaje de emulsión

adecuado.

En el siguiente gráfico se puede observar que el material de Píntag tiene un porcentaje de

desgaste mayor (15.63%) al de Guayllabamba (13.23%) al utilizar el porcentaje óptimo de

emulsión escogido cuidadosamente, esto significa que la resistencia a la disgregación ante efectos

abrasivos generados por el tráfico es menor ya que la briqueta tuvo un mayor deterioro. Además,

se debe tomar en cuenta que ambas muestras tienen porcentajes menores al 25% admitido según el

Instituto Nacional de Vías de la República de Colombia.

212,05

190,90

122,44113,44

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

2 Horas 24 Horas

Res

iste

nci

a a

la r

otu

ra (

kP

a)

Tracción indirecta

Guayllabamba 7% Píntag 8.5%

174

Gráfico 74. Desgaste por cántabro


Después de haber obtenido el porcentaje óptimo de emulsión para cada mezcla asfáltica en

frío tanto Guayllabamba como Píntag, se puede observar que el módulo resiliente obtenido por la

MAF de Guayllabamba (7% de emulsión) tuvo mayor resistencia a la deformación en función de

la temperatura y velocidad de aplicación de la carga. Mientras que la MAF de Píntag (8.5% de

emulsión) obtuvo una menor resistencia a la simulación de las cargas dinámicas.

Se debe tomar en cuenta que la temperatura más importante a ensayar es a los 20°C ya que

esta se utiliza para dimensionar los pavimentos según la guía de diseño AASHTO 1993.

13,23%

15,63%

12,00%

12,50%

13,00%

13,50%

14,00%

14,50%

15,00%

15,50%

16,00%


Des

gast

e (%

)

Cántabro

175

Gráfico 75. Módulo resiliente

5.4.5. Resumen de resultados de los ensayos realizados a las MAF

Tabla 113. Resumen de los ensayos realizados a las MAF

2051,83

970,17737,50777,00

434,17

125,83

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

10 20 40

Mó

du

lo r

esil

ien

te (

MP

a)

Temperatura (°C)

Módulo resiliente


mín máx

1 X Cumple

2 X Cumple

3 X Cumple

4 X Cumple

5 X 2900.18 lb-f Cumple




9 X 15.00 1/100" Cumple

10 X 15.67 1/100" Cumple

11 X 16.33 1/100" Cumple

12 X 16.67 1/100" Cumple

13 X 25.70 % Cumple

14 X 24.87 % Cumple



17 X 1.37 % Cumple

18 X 2.71 % Cumple

19 X 14.28 % Cumple

20 X 15.01 % Cumple

21 X 90.02 % Cumple

22 X 92.65 % Cumple

23 X 13.23 % Cumple

24 X 15.63 % Cumple

25 X 970.17 MPa Cumple


Mayor al 95%

Mayor al 95%

EspecificaciónVerificación

GranulometríaMOP-001-F-

2002

N° Ensayo Guayllabamba Píntag Norma Resultado del ensayo

Pérdida de estabilidad MS-14 - 50.0

Recubrimiento y adherencia MS-14 50 -

MS-14 500 -

501 -

Flu

jo

Ma

rsh

all

Seca

Húmeda

-

MS-14 - 4

MS-14 8 18

MS-14 8 18

Módulo Dinámico (20°C) MS-14 - -

MS-14 2 18

ASTM D

4123 80 -

Humedad absorbida

Porcentaje de vacíos

Tracción indirecta

Cántabro

Tabla 405-5.1

MOP-001-F-2002Faja granulométrica 1/2"

Est

ab

ilid

ad

Ma

rsh

all

Seca

Húmeda MS-15

NLT-352/86 - 25

Gravedad específica Bulk MS-14 -

176

CAPÍTULO V

6. ANÁLISIS DE COSTOS

Para realizar la comparación de las mezclas asfálticas en frío con agregados provenientes

de diferentes canteras, es necesario comparar sus precios de producción, aplicación y

mantenimiento.

6.1. Análisis de precios unitarios

Se optó por obtener los APUs de cada mezcla asfáltica en frío tanto con emulsión aditivada

como con emulsión convencional para poder realizar un análisis comparativo entre ellas, se observa

que la mezcla convencional tiene un costo menor a la mezcla aditivada, esto se debe al aumento de

los aditivos Asfalplus y Zycotherm a la emulsión.

Gráfico 76. Análisis de precios unitarios

$110,06

$104,94

$113,81

$108,38

$100,00

$102,00

$104,00

$106,00

$108,00

$110,00

$112,00

$114,00

$116,00

Guayllabambaaditivada

Guayllabambaconvencional

Píntag aditivada Píntagconvencional

Co

sto

po

r m

3 (

$)

Análisis de precios unitarios

177

Tabla 114. Análisis de precios unitarios MAF aditivada (Guayllabamba)

Rubro:

Unidad:

Detalle:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,17 $ 13,50 2,33$

m3 0,50 $ 12,50 6,27$

m3 0,96 $ 12,00 11,57$

gal 39 $ 1,36 52,66$

m3 0,06 0,55$ 0,04$

72,87$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

91,71$

20% 18,34$

0% -$

110,06$

110,06$

0,08

Equipos y Herramientas (M)

Descripción

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Planta asfáltica

Cargadora frontal de 70HP

Tanque de agua

Planta eléctrica de 75 KVA

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Guayllabamba

m3

-

Valor Propuesto:

Herramienta menor (5% MO)

Agregado grueso (1/2")

Agregado mediano (3/8")

Emulsión aditivada CSS-1H (asfalplus y zycotherm)

Agua

Agregado fino

SubTotal (P)

Total costos directos X=(M+N+O+P):

Indirectos y utilidades:

Otros específicos:

Costo total del rubro:

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

Operador planta asfáltica (Estruc.Oc.C2)

Operador cargadora frontal (Estruc.Oc.C1)

Ayudante de maquinaria (Estruc.Oc.D2)

Peón (Estruc.Oc.E2)

Maestro mayor en ejecución de obras civiles (Estrc.Oc.C1)

178

Tabla 115. .Análisis de precios unitarios MAF aditivada (Píntag)

Rubro:

Unidad:

Detalle:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,26 $ 13,50 3,49$

m3 0,49 $ 12,50 6,17$

m3 0,86 $ 12,00 10,37$

gal 41 $ 1,36 55,94$

m3 0,05 0,55$ 0,03$

76,00$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

94,84$

20% 18,97$

0% -$

113,81$

113,81$

Mano de Obra (N)

Descripción





Planta asfáltica


Tanque de agua



SubTotal (M) :

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag

m3

-

0,08


Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:


Agregado fino


Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción



Valor Propuesto:

179

Tabla 116. Análisis de precios unitarios MAF convencional (Guayllabamba)

Rubro:

Unidad:

Detalle:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,17 $ 13,50 2,33$

m3 0,50 $ 12,50 6,27$

m3 0,96 $ 12,00 11,57$

gal 39 $ 1,25 48,41$

m3 0,06 0,55$ 0,04$

68,61$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

87,45$

20% 17,49$

0% -$

104,94$

104,94$

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Guayllabamba

m3

-

0,08







SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción


Descripción

Planta asfáltica


Tanque de agua



SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



Otros específicos:


Valor Propuesto:


Agregado fino

Emulsión CSS-1H

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

180

Tabla 117. Análisis de precios unitarios MAF convencional (Píntag)

Rubro:

Unidad:

Detalle:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,26 $ 13,50 3,49$

m3 0,49 $ 12,50 6,17$

m3 0,86 $ 12,00 10,37$

gal 41 $ 1,25 51,41$

m3 0,05 0,55$ 0,03$

71,48$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

90,32$

20% 18,06$

0% -$

108,38$

108,38$

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag

m2

-

0,08

Descripción






SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción


Descripción

Planta asfáltica


Tanque de agua



SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:



Agregado fino

Emulsión CSS-1H

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

181

6.2. Diseño de la estructura del pavimento

Para la elaboración del análisis de costos se realizó el ensayo de la obtención del módulo

resiliente a las mezclas asfálticas convencionales de Guayllabamba y Píntag, es decir, utilizando

emulsión sin aditivo.

Se procede a realizar cuatro diseños de pavimento, dos con emulsión aditivada y dos con

emulsión convencional, para comparar los agregados al momento de su implementación, en la

elaboración de estos diseños se tomó el tráfico promedio diario semanal obtenido del proyecto de

titulación (Lozada Moya, 2018) sobre la urbanización Los Pinos ubicada en la parroquia

Cutuglahua-cantón Mejía-provincia Pichincha. La vía cuenta con una extensión de 2.94 km.

Ilustración 11. Vía de la urbanización Los Pinos

Nota. El gráfico se obtuvo gracias a google earth, global maper y CivilCAD. En primera estancia, con las

curvas de nivel de terreno se observó la superficie de la misma y con ayuda del programa CivilCAD se

trazó la vía obteniendo la longitud vial.

Tabla 118. Tráfico promedio diario semanal

(Lozada Moya, 2018)

Livianos 2D 2DA V2DB

364 28 20 15

364 28 20 15

343 20 22 13

343 20 22 13

392 25 24 17

392 25 24 17

∑ : 2198 146 132 90 2566

% Tipo Vehículos : 85.66 5.69 5.14 3.51 100

23/4/2017 domingo

Arturo Yánez

Tráfico Promedio Diario Semanal

21/4/2017 viernes

22/4/2017 sábado

Fecha Día EstaciónSentido de

Circulación

Bidireccional

Bidireccional

Bidireccional

854

796

916

∑ :Tipo de vehículo

182

Tabla 119. Datos de conteo de tráfico

Tráfico Contado (Tc): 855 veh/día

Horas de conteo: 12.00 horas

Desde: 7.00 am

Hasta: 19.00 pm

Este conteo de tráfico se realizó en el año 2017, por lo tanto, se tomó un porcentaje de

crecimiento anual poblacional de 2.56% obtenido de la siguiente tabla para poder calcular el

aumento de vehículos en el lugar.

Tabla 120. Datos recopilados del crecimiento de la parroquia de Cutuglahua (2010)

(Sistema Nacional de Información, 2020)

Al haber realizado el conteo de tráfico durante 12 horas, se toma un factor horario (Fh) de

1.41 para justificar los vehículos que circulan en las horas faltantes. Con este valor se obtienen los

datos del tráfico promedio diario anual (TPDA) para el año 2017, y aplicando la siguiente fórmula

se calcula el TPDA para el año actual 2022.

Año Total Censo% Crecimiento

Anual (r)Promedio

1990 3593

2001 9987

2010 17297

2011 17768 2.72%

2012 18247 2.70%

2013 18731 2.65%

2014 19220 2.61%

2015 19716 2.58%

2016 20217 2.54%

2017 20723 2.50%

2018 21234 2.47%

2019 21750 2.43%

2020 22270 2.39%

2.56%

- -

Datos Recopilados de acuerdo a las proyeccciones de

crecimiento de la parroquía de Cutuglahua del Censo de 2010

183

Ecuación 8. Crecimiento exponencial.

Donde:

Pf: Dato final

Po: Dato inicial

r: Tasa de crecimiento

n: Tiempo en años comprendido entre Pf y Po

Tabla 121. Tráfico promedio diario

Factor Horario (Fh): 1.41 -

Tráfico promedio diario (TPD): 1202 veh/día

Tráfico promedio diario mensual (TPDM): 1122 veh/día

Tráfico promedio diario anual (TPDA 2017): 1106 veh/día

TPDA 2022: 1255 veh/día

Con el valor actual del TPDA, se procede a calcular la cantidad de vehículos gracias al

porcentaje calculado en el conteo del año 2017 y se obtienen los siguientes valores.

Tabla 122. Tipos de vehículos transcurridos para el año 2022

Tipo Vehículos TPDA 2022

Descripción % veh/día

Livianos 85.66 1075

2D 5.69 71

2DA 5.14 65

V2DB 3.51 44

Gracias a la Tabla 2A. 106-02 Nacional de Pesos y Dimensiones: “Tipo de vehículos

motorizados remolques y semirremolques” obtenida de la norma ecuatoriana vial NEVI-12 -

MTOP y a las leyes de la cuarta potencia, se puede determinar el factor daño que provoca cada tipo

de vehículo en el pavimento junto con los ejes equivalentes expresadas en una carga de 8.2

toneladas.

𝑃𝑓 = 𝑃𝑜 (1 +𝑟

100)𝑛

184

Tabla 123. Pesos y dimensiones de vehículos motorizados remolques y semirremolques.

(Ministerio de transporte y obras públicas del Ecuador, 2013)

185

Ecuación 9. Leyes de la cuarta potencia. (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015)

Donde q es la carga del eje en toneladas.

Tabla 124. Factor daño de cada tipo de vehículo

Tipo de vehículo

TPDA Eje Tipo de eje Peso del eje (Ton)

Factor daño E.Equiv.

(8,2 TON)

Livianos 1075 Frontal Simple 0.75

0.00 0.00 Posterior Simple 0.75

Camión de 2 ejes pequeños (2D)

71 Frontal Simple 3

0.18 12.69 Posterior Simple 4

Camión de 2 ejes medianos (2DA)

65 Frontal Simple 3

0.57 37.07 Posterior Doble 7

Camión de 2 ejes grandes (2DB)

0 Frontal Simple 7


Volqueta de 2 ejes 8m3 (V2DB)

44 Frontal Simple 7


∑ : 249

Se procede a calcular los ejes equivalentes del diseño con la siguiente fórmula:

Ecuación 10. Ejes equivalentes (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015)

𝑁 = 𝑇𝑃𝐷 ×𝑘1100

×𝑘2100

× 365 ×(1 + 𝑟)𝑛 − 1

𝑙𝑛(1 − 𝑟)× 𝐹𝐶

Donde:

N: W18 Número de ejes equivalentes

TPD: Tráfico promedio diario

k1: Porcentaje de vehículos pesados

186

k2: Factor carril

r: Tasa de crecimiento anual del tránsito

n: Periodo de diseño en años

FC: Factor camión

Tabla 125. Datos del tráfico y ejes equivalentes.

Porcentaje de vehículos pesados (K1): 14.34 %

Tipo de vía (Configuración): 2 carriles (1 carril por sentido - AC 2.5m a 3.0m)

Factor de carril (K2): 75.00 -

Tasa de crecimiento anual (r): 2.56% %

Período de diseño (n): 20.00 años

Factor camión (FC): 1.38 -

Ejes Equivalentes Diseño (W18 ó N): 1767405.65 Ejes Equivalentes

6.2.1. Elaboración del diseño por el método AASHTO 93

Se procede a caracterizar el diseño y se obtienen los siguientes valores:

− Nivel de confiabilidad (R%) 65.00

− Nivel de confiabilidad (Zr) -0.215

− Error nominal combinado (So) 0.45

− Población inicial (Po) 4.10

− Población final (Pf) 2.00

− Índice de servicio (∆PSI(-)) 2.10

− Factor carril (Fc) 0.90

6.2.2. Mezcla asfáltica en frío aditivada de Guayllabamba

Para realizar el diseño de la estructura del pavimento, se debe tomar en cuenta la

temperatura promedio del lugar, en este caso es de 9,1°C, por lo tanto, se optó por usar el módulo

resiliente calculado a una temperatura de 10°C. (CLIMATE-DATA.ORG, s.f.)

187

Tabla 126. Módulo resiliente y coeficiente estructural (Guayllabamba)

MR - MAF: 2051,83 Mpa

Capas CBR (%) Módulo

resiliente (PSI)

Coeficientes estructurales

(ai) Pavimento (MAF): - 297592,70 0,364

Base: 80,00 35692,22 0,157

Sub Base: 30,00 20810,90 0,141

Subrasante: 6,60 13401,51 -

Nota. Los datos del CBR de la base, subbase y subrasante fueron obtenidos de la fuente: (Lozada Moya, 2018)

Los coeficientes de capa y el módulo resiliente se calcularon con las fórmulas establecidas

en el libro (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015) a excepción del módulo resiliente de la

carpeta asfáltica, mismo que se obtuvo en el ensayo de tracción indirecta a diferentes temperaturas.

Ecuación 11. Coeficiente estructural - concreto asfáltico. (Rondón Quintana & Reyes Lizcano,

2015)

𝑎1 = 0.184 × ln(𝐸1) − 1.9547

Donde:

a1: Coeficiente estructural del concreto asfáltico.

E1: Módulo resiliente del concreto asfáltico.

Ecuación 12. Coeficiente estructural – capa granular no tratada de base. (Rondón Quintana &

Reyes Lizcano, 2015)

𝑎2 = 0.249 × ln(𝐸2) − 0.977

Donde:

a2: Coeficiente estructural de la capa granular no tratada de base.

E2: Módulo resiliente de la capa granular no tratada de base

Ecuación 13. Coeficiente estructural – capa granular no tratada de subbase. (Rondón Quintana

& Reyes Lizcano, 2015)

𝑎3 = 0.227 × ln(𝐸3) − 0.839

Donde:

188

a3: Coeficiente estructural de la capa granular no tratada de subbase.

E3: Módulo resiliente de la capa granular no tratada de subbase.

Aplicando la fórmula establecida en el libro antes mencionado y a través de un proceso

iterativo con los datos obtenidos, se calculan los espesores de carpeta asfáltica, base y sub base.

Procedimiento que se realizará para cada una de las MAF. Se deberá tomar en cuenta que, para

fines comparativos, las capas de base y sub base serán constantes, lo cual permitirá evaluar los

costos finales con cada una de las mezclas asfálticas en frío utilizadas.

Ecuación 14. Espesores del pavimento (Rondón Quintana & Reyes Lizcano, 2015)

𝐿𝑜𝑔(𝑊18) = 𝑍𝑟 × 𝑆𝑜 + 9.36 × 𝐿𝑜𝑔(𝑆𝑁𝑖 + 1) − 0.20 +𝐿𝑜𝑔 (

𝛥𝑃𝑆𝐼4.2 − 1.5

)

0.40 +1094

(𝑆𝑁𝑖 + 1)5.19

+ 2.32 × 𝐿𝑜𝑔(𝑀𝑟) − 8.07

Tabla 127. Espesores de capas (MAF aditivada Guayllabamba)

Capa SN

Coeficiente de capa

Coeficiente de drenaje

Espesor calculado

Espesor adoptado SN* Espesor final

(a) (m) (pulg) (pulg)

Carpeta asfáltica 1,70 0,364 1 4,7 3,00 1,093 3,0 pulg

Base 2,07 0,157 0,9 7,0 3,94 1,648 10,0 cm

Sub Base 2,41 0,141 0,9 6,0 7,87 20,0 cm

6.2.3. Mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag

Tabla 128. Módulo resiliente y coeficiente estructural (Píntag)

MR - MAF: 777,00 Mpa


resiliente (PSI)


(ai) Pavimento (MAF): - 112694,29 0,186

Base: 80,00 35692,22 0,157

Sub Base: 30,00 20810,90 0,141

Subrasante: 6,60 13401,51 -


189

Tabla 129. Espesores de capas (MAF aditivada Píntag)

Capa SN

Coeficiente de capa


Espesor calculado




Base 2,07 0,157 0,9 8,1 3,94 1,484 10,0 cm

Sub Base 2,41 0,141 0,9 7,3 7,87 20,0 cm

6.2.4. Mezcla asfáltica en frío convencional de Guayllabamba


MR - MAF: 1225,67 Mpa


resiliente (PSI)


(ai) Pavimento (MAF): - 177768,36 0,270

Base: 80,00 35692,22 0,157

Sub Base: 30,00 20810,90 0,141

Subrasante: 6,60 13401,51 -


Tabla 131. Espesores de capas (MAF convencional Guayllabamba)

Capa SN

Coeficiente de capa


Espesor calculado




Base 2,07 0,157 0,9 7,1 3,94 1,633 10,0 cm

Sub Base 2,41 0,141 0,9 6,1 7,87 20,0 cm

6.2.5. Mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag


MR - MAF: 480,83 Mpa


resiliente (PSI)


(ai) Pavimento (MAF): - 69738,48 0,097

Base: 80,00 35692,22 0,157

Sub Base: 30,00 20810,90 0,141

Subrasante: 6,60 13401,51 -


190

Tabla 133. Espesores de capas (MAF convencional Píntag)

Capa SN

Coeficiente de capa


Espesor calculado




Base 2,07 0,157 0,9 8,5 3,94 1,432 10,0 cm

Sub Base 2,41 0,141 0,9 7,7 7,87 20,0 cm

6.3. Análisis del presupuesto referencial

Después de obtener los espesores de las capas de rodadura con cada mezcla, se procede a

realizar el análisis del presupuesto y se obtienen los siguientes valores.

Gráfico 77. Análisis del presupuesto referencial

Se puede observar que las mezclas asfálticas en frío aditivadas tanto de Guayllabamba

como de Píntag son más baratas al momento de realizar el diseño de pavimento, esto se debe a que

el módulo resiliente de las MAF aditivadas es mayor, obteniendo un espesor menor en comparación

con las MAF convencionales.

$151.579,60 $165.236,02

$187.987,79

$249.921,39

$-

$50.000,00

$100.000,00

$150.000,00

$200.000,00

$250.000,00

$300.000,00




Co

sto

po

r k

m (

$)

Análisis del presupuesto referencial

191

Tabla 134. Presupuesto referencial MAF aditivada (Guayllabamba)

Tabla 135. Presupuesto referencial MAF aditivada (Píntag)

RUBRO

No. D E S C R I P C I Ó N UNIDAD CANTIDAD

PRECIO

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

PESO

RELATIVO

DEL RUBRO

(%)

OB_PR-01 Desbroce, desbosque y limpieza ha 0,59 182,78$ 107,33$ 0,02

OB_PR-02 Remoción y desalojo m3 800,00 7,36$ 5.891,81$ 1,32

OB_PR-03 Replanteo y nivelación con equipo topográfico m2 14179,90 2,33$ 33.101,28$ 7,44

OB_PR-04 Excavación en suelo sin clasificar m3 7179,35 3,53$ 25.314,29$ 5,69

EST_PV-05 Asfalto de imprimación m2 14179,90 0,78$ 11.062,91$ 2,49

EST_PV-06 Sub base clase 2 (50mm ó 2") m3 3523,18 20,64$ 72.713,79$ 16,34

EST_PV-07 Base clase 2 (25mm ó 1") m3 1761,59 23,50$ 41.404,90$ 9,30

EST_PV-09 Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Guayllabamba m3 1342,33 110,06$ 147.730,72$ 33,20

OB_CPL-12 Hormigón simple para bordillo f'c=180 kg/cm2 m 2935,98 15,93$ 46.780,08$ 10,51

OB_CPL-13 Señalización Vertical Reglamentaria u 50,00 78,88$ 3.943,95$ 0,89

OB_CPL-14 Señalización Horizontal km 2,94 479,18$ 1.406,86$ 0,32

OB_CPL-15 Señalización Horizontal Transversal m2 600,00 6,27$ 3.764,54$ 0,85

OB_CPL-16 Cuneta de hormigón simple F'c = 180 kg/cm2 m 2935,98 15,49$ 45.488,23$ 10,22

OB_CPL-17 Nivelación de pozos de alcantarillado u 5,87 96,06$ 564,08$ 0,13

OB_CPL-18 Tubería PVC corrugada alcantarillado Ø=400 mm m 100,00 57,60$ 5.759,89$ 1,29

445.034,66$ 100,00

151.579,60$

Presupuesto total para 2.94 km

Presupuesto para 1 km

RUBRO


PRECIO

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

PESO

RELATIVO

DEL RUBRO

(%)








EST_PV-10 Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag m3 2237,22 113,81$ 254.624,45$ 46,13








551.928,39$ 100,00

187.987,79$



192

Tabla 136. Presupuesto referencial MAF convencional (Guayllabamba)

Tabla 137. Presupuesto referencial MAF convencional (Píntag)

6.4. Análisis del presupuesto de mantenimiento

Se realizó también un análisis del costo de mantenimiento rutinario, periódico y emergente

a la vía tomando en cuenta su extensión de 2.94 km y 6m de ancho. El mantenimiento emergente

o especial se lo realizará únicamente si la vía lo requiere, ya que como su nombre lo indica, es en

caso de emergencia. El principal objetivo del mantenimiento vial es mantener y/o restablecer las

condiciones iniciales del proyecto durante su período de servicio.

RUBRO


PRECIO

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

PESO

RELATIVO

DEL RUBRO

(%)








EST_PV-08 Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Guayllabamba m3 1789,77 104,94$ 187.825,71$ 34,03








485.129,65$ 100,00

165.236,02$



CÓDIGO D E S C R I P C I Ó N UNIDAD CANTIDAD PRECIO

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

PESO

RELATIVO

DEL RUBRO

(%)








EST_PV-11 Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag m3 4026,99 108,38$ 436.460,26$ 79,08








733.764,20$ 100,00

249.921,39$



193

Gráfico 78. Análisis del presupuesto de mantenimiento

La mezcla asfáltica en frío de Guayllabamba, tanto aditivada como convencional, presentan

un valor de aproximadamente el 9% menor al de la MAF de Píntag, ya que el porcentaje de

emulsión óptimo de la MAF de Píntag es mayor en comparación al de Guayllabamba, por lo tanto,

se utilizará más emulsión, encareciendo el rubro. Además, se debe tomar en cuenta que, gracias a

las excelentes propiedades obtenidas con la MAF en frío de Guayllabamba, se consideró mejor

desempeño a lo largo del tiempo, lo que provoca una menor cantidad de daño en el pavimento, al

momento de emplear el mantenimiento emergente.

$79.527,88

$81.084,40

$85.438,26

$87.702,09

$74.000,00

$76.000,00

$78.000,00

$80.000,00

$82.000,00

$84.000,00

$86.000,00

$88.000,00

$90.000,00




Co

sto

po

r k

m (

$)

Presupuesto de mantenimiento

194

Tabla 138. Presupuesto de mantenimiento MAF aditivada (Guayllabamba)

Tabla 139. Presupuesto de mantenimiento MAF aditivada (Píntag)

CÓDIGO D E S C R I P C I Ó N UNIDAD CANTIDADPRECIO

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

MR_DV-01 Limpieza de la zona del derecho de vía km 5,8 10,20$ 59,17$

MR_DV-02 Desbroce de la vegetación menor en la zona del derecho de vía km 5,8 3,97$ 23,02$

MR_OA-03 Limpieza de cunetas, canales de descarga y aliviaderos km 5,8 1,98$ 11,51$

MR_OA-04 Limpieza de sumideros u 30 9,92$ 297,66$

MR_SV-05 Limpieza de calzada y bermas km 2,9 9,24$ 26,81$

MR_SV-06 Conservación de las señales verticales u 50 5,10$ 254,80$

MR_SV-07 Mantenimiento de señales km 2,9 23,15$ 67,14$

740,10$

MP_SR-08 Fisuras solas o retículas longitudinales m2 50 30,525987 1526,29935

1526,29935

ME_SR-09 Tratamiento superficial mortero asfáltico - slurry seal m2 19083,87 11,49$ 219.211,59$

ME_SR-10 Fresado de pavimento asfáltico m3 150 15,13$ 2.269,13$

ME_SR-11 Bacheo profundo (Guayllabamba - aditivada) m2 125 77,96$ 9.745,16$

231.225,88$

233.492,28$

79.527,88$

OBRAS EMERGENTES - SUPERFICIE DE RODADURA

Subtotal



MANTENIMIENTO PERIÓDICO

OBRAS DE CONSERVACIÓN PERIÓDICA - SUPERFICIE DE RODADURA

Subtotal

MANTENIMIENTO EMERGENTE O ESPECIAL

OBRAS DE CONSERVACIÓN RUTINARIA - DERECHO DE VÍA

OBRAS DE CONSERVACIÓN RUTINARIA - OBRAS DE ARTE

OBRAS DE CONSERVACIÓN RUTINARIO - SEGURIDAD VIAL

Subtotal

PRESUPUESTO DE MANTENIMIENTO

MANTENIMIENTO RUTINARIO


UNITARIO

PRECIO

TOTAL








740,10$


3052,5987



ME_SR-12 Bacheo profundo (Píntag - aditivada) m2 150 80,22$ 12.032,37$

234.269,47$

238.062,17$

81.084,40$


Subtotal





Subtotal


MANTENIMIENTO RUTINARIOOBRAS DE CONSERVACIÓN RUTINARIA - DERECHO DE VÍA



Subtotal


195

Tabla 140. Presupuesto de mantenimiento MAF convencional (Guayllabamba)

Tabla 141. Presupuesto de mantenimiento MAF convencional (Píntag)


UNITARIO

PRECIO

TOTAL








740,10$


7631,49675



ME_SR-13 Bacheo profundo (Guayllabamba - Convencional) m2 250 74,89$ 18.723,58$

242.473,42$

250.845,02$

85.438,26$


Subtotal





Subtotal





Subtotal



UNITARIO

PRECIO

TOTAL








740,10$


9157,7961



ME_SR-14 Bacheo profundo (Píntag - Convencional) m2 300 76,96$ 23.087,47$

247.593,69$

257.491,59$

87.702,09$


Subtotal





Subtotal





Subtotal


196

CAPÍTULO VI

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1. Conclusiones

● Los agregados de Guayllabamba y Píntag cumplen con los requisitos establecidos por

el MOP-001-F-2002, lo que garantiza una buena calidad y óptimo comportamiento de

estos en la mezcla asfáltica en frío, es muy importante esta caracterización de los

agregados ya que podemos apreciar sus propiedades físicas y mecánicas. En las

siguientes tablas se puede observar los resultados de los ensayos realizados a los

agregados de Guayllabamba y Píntag respectivamente.

197

Tabla 106. Resumen de ensayos de los agregados (Guayllabamba)

Agregado

Grueso

Agregado

Intermedio

Agregado

Fino

1/2" 3/8" Arena

1 X 0.54 % - -

2 X 2.17 % - -

3 X 4.10 % - -

4 X

5 X

6 X

7 X 1.23 g/cm3 - -

8 X 1.27 g/cm3 - -

9 X 1.32 g/cm3 - -

10 X 16.56 % - -

11 X 12.45 % - -

12 X 8.81 % - -

13 X 1.30 g/cm3 - -

14 X 1.33 g/cm3 - -

15 X 1.37 g/cm3 - -

16 X 9.60 % - -

17 X 6.93 % - -

18 X 4.24 % - -




22 % Absorción X 1.67 % - -




26 % Absorción X 1.73 % - -




30 % Absorción X 4.40 % - -

31 XASTM D







37 XASTM D


38 X

39 X

40 X

41 X

42 X

43 X


45NTE INEN




Tabla 405-5.1

MOP-001-F-

2002

Cumple con

la faja de 1/2"

Resultado del ensayo


N° Norma

Especificación

MOP-001-F-

2002

Verificación

Deletéreos

Partículas achatadas y alargadas


NTE INEN

856

NTE INEN

698

ASTM D

4791

Sin

ad

itiv

o


NTE INEN

862

NTE INEN

696

Gra

ved

ad

esp

ecíf

ica

y c

ap

aci

da

d d

e

ab

sorc

ión

Caras fracturadas

Mu

estr

a s

uel

ta

Humedad natural

Granulometría

Masa unitaria

% de vacíos

Mu

estr

a

com

pa

cta Masa unitaria

% de vacíos

NTE INEN

863


Co

n

ad

itiv


Menor al 95%

Mayor al 95%

Mayor al 95%

Mayor al 95%

ASTM 1557

Ensayo

NTE INEN

858

NTE INEN

858

NTE INEN

858

NTE INEN

858

NTE INEN

857

NTE INEN

857

ASTM D

1664

ASTM D

1664


Pró

cto

r

mo

dif

ica

do

Combinación granulométrica 1/2"



"superior al 95%"


magnesio)

198

Tabla 107. Resumen de ensayos de los agregados (Píntag)

Agregado

Grueso

Agregado

Intermedio

Agregado

Fino

1/2" 3/8" Arena

1 X 1.91 % - -

2 X 2.80 % - -

3 X 7.78 % - -

4 X

5 X

6 X

7 X 1.23 g/cm3 - -

8 X 1.29 g/cm3 - -

9 X 1.35 g/cm3 - -

10 X 21.29 % - -

11 X 14.64 % - -

12 X 8.49 % - -

13 X 1.28 g/cm3 - -

14 X 1.34 g/cm3 - -

15 X 1.39 g/cm3 - -

16 X 16.07 % - -

17 X 10.31 % - -

18 X 2.63 % - -




22 % Absorción X 3.98 % - -




26 % Absorción X 4.84 % - -




30 % Absorción X 4.60 % - -

31 XASTM D







37 XASTM D


38 X

39 X

40 X

41 X

42 X

43 X


45NTE INEN




N° Ensayo Norma Resultado del ensayo

Especificación

MOP-001-F-

2002

Verificación

Cumple con

la faja de 1/2"

Mu

estr

a s

uel

ta

Masa unitariaNTE INEN

858


858


Humedad naturalNTE INEN

862

GranulometríaNTE INEN

696

Tabla 405-5.1

MOP-001-F-

2002

Caras fracturadas

DeletéreosNTE INEN

698

Partículas achatadas y alargadasASTM D

4791


Mu

estr

a

com

pa

cta Masa unitaria

NTE INEN

858


858

Gra

ved

ad

esp

ecíf

ica

y c

ap

aci

da

d d

e

ab

sorc

ión

NTE INEN

857

NTE INEN

857

NTE INEN

856

Sin

ad

itiv

o


1664

Menor al 95%



"superior al 95%"

Menor al 95%

Co

n

ad

itiv

o


1664

Mayor al 95%

Cumple


Pró

cto

r

mo

dif

ica

do

Combinación granulométrica 1/2" ASTM 1557

Mayor al 95%


magnesio)

NTE INEN

863

2.23 % Máximo 15%

199

● El cemento asfáltico (AC-20) tanto original como aditivado (Zycotherm y Asfalplus),

cumplen con las especificaciones propuestas por la NTE INEN 2515 como se muestra

en la siguiente tabla, se observa en los resultados un ligero cambio con respecto a la

densidad; el asfalto original tiene un valor de 1.0144 g/cm3 mientras que en el asfalto

aditivado es de 0.0133g/cm3, esto indica que, al perder densidad, su viscosidad

(absoluta y relativa) disminuye, mientras que la penetración y ductilidad aumentan.

Tabla 109. Resumen de los ensayos realizados al cemento asfáltico (aditivado y sin aditivo)

● La emulsión conformada con cemento asfáltico sin aditivo cumple con las

especificaciones según el MOP-001-F-2002 en lo que respecta a carga de partícula,

viscosidad Saybolt Furol, estabilidad a las 24 horas, asentamiento a los 5 días, retenido

del tamiz #20, residuo por evaporación; del último ensayo mencionado, se obtiene el

residuo de cemento asfáltico al cual se realiza los ensayos de viscosidad cinemática

(máquina Brookfield), punto de ablandamiento, penetración y ductilidad. En el ensayo

de ductilidad ejecutado al asfalto residual, la norma establece como valor mínimo 40

cm, pero se obtuvo 24.50 cm, esto quiere decir que, al producirse la rotura de la

emulsión, esta tendrá un deficiente comportamiento plástico ante las cargas que produce

el tráfico. Mientras que la emulsión con asfalto aditivado, así como su asfalto residual,

mín máx











11 X 272.00 °C Cumple

12 X 280.00 °C Cumple



160

Resultado del ensayo VerificaciónN° Ensayo Sin aditivoCon

aditivoNorma

Especificación

NTE INEN 2515

-

-

232

1

300

48

60

100

240

-

-

-

-

Peso específico

ASTM D 36

Vis

cosi

dad

Bro

ok

fiel Viscosidad absoluta (60°C)



NTE INEN

810

ASTM D

2170

PenetraciónNTE INEN

917

DuctilidadNTE INEN

916

Punto de inflamaciónNTE INEN

808

NTE INEN

923

200

cumplen con todas las especificaciones establecidas. Todos estos resultados se pueden

verificar en la tabla a continuación.

Tabla 111. Resumen de los ensayos realizados a la emulsión (aditivada y sin aditivo)

● Las mezclas asfálticas en frío (MAF) realizadas con los agregados de Guayllabamba

con 7% y Píntag con 8.5% de emulsión, cumplen con todas las especificaciones

establecidas por el Instituto del Asfalto como se muestra en la Tabla 110 (numerales

del 1 al 20); a ambas MAF se realizan los ensayos de tracción indirecta (TSR), cántabro

y módulo resiliente, en estos últimos ensayos se observa un óptimo comportamiento ya

que cumplen con los parámetros establecidos como se aprecia en la Siguiente tabla

(numerales del 21 al 26).

mín máx

1 X Cumple

2 X Cumple



7 X 0.79 % Cumple

8 X 0.50 % Cumple

9 X 3.23 % Cumple

10 X 1.69 % Cumple

11 X 0.07 g Cumple

12 X 0.03 g Cumple

13 X 61.89 % Cumple

14 X 61.71 % Cumple







21 X 24.50 cm No Cumple


57

-

-

40

40



EnsayoN° Verificación

+

20

-



Penetración

DuctilidadEn

say

os

al re

sid

uo

Especificación

MOP-001-F-2002Resultado del ensayoNormaSin aditivoCon

aditivo

Asentamiento a los 5 díasNTE INEN

9105

Retenido del tamiz #20NTE INEN

9060.1

-

-

Residuo por evaporaciónNTE INEN

905-

Carga de partículas

Viscosidad Saybolt FurolASTM D244-

22100

Estabilidad a las 24 horasNTE INEN

909

NTE INEN

916-

ASTM D 36 -

NTE INEN

91790

NTE INEN

908+

ASTM D

2170-

1

201

Tabla 114. Resumen de los ensayos realizados a las MAF

● Al someter las briquetas al ensayo de módulo resiliente con los porcentajes óptimos de

emulsión escogidos para Guayllabamba (7%) y Píntag (8.5%), se puede observar que

la mezcla realizada con el agregado de Guayllabamba tiene un valor significativamente

mayor en todas las temperaturas ensayadas (10, 20 y 40°C), lo que representa un mejor

comportamiento ante la aplicación de cargas capaces de simular el tráfico. Se debe

tomar en cuenta que, al incrementar la temperatura de 10°C a 20°C, el módulo resiliente

de ambas mezclas disminuye alrededor del 50%, mientras que, al llegar a los 40°C, el

resultado disminuye un 20%; lo que indica que la temperatura es un parámetro de gran

importancia para la elaboración de este ensayo.

● La mezcla asfáltica en frío elaborada con el agregado de Guayllabamba presenta un

mejor comportamiento mecánico en el ensayo Marshall modificado tomando en cuenta

los resultados obtenidos de estabilidad, humedad absorbida y vacíos totales. Sin

mín máx

1 X Cumple

2 X Cumple

3 X Cumple

4 X Cumple





9 X 15.00 1/100" Cumple

10 X 15.67 1/100" Cumple

11 X 16.33 1/100" Cumple

12 X 16.67 1/100" Cumple

13 X 25.70 % Cumple

14 X 24.87 % Cumple



17 X 1.37 % Cumple

18 X 2.71 % Cumple

19 X 14.28 % Cumple

20 X 15.01 % Cumple

21 X 90.02 % Cumple

22 X 92.65 % Cumple

23 X 13.23 % Cumple

24 X 15.63 % Cumple



Mayor al 95%

Mayor al 95%

EspecificaciónVerificación

GranulometríaMOP-001-F-

2002

N° Ensayo Guayllabamba Píntag Norma Resultado del ensayo

Pérdida de estabilidad MS-14 - 50.0

Recubrimiento y adherencia MS-14 50 -

MS-14 500 -

501 -

Flu

jo

Ma

rsh

all

Seca

Húmeda

-

MS-14 - 4

MS-14 8 18

MS-14 8 18

Módulo Dinámico (20°C) MS-14 - -

MS-14 2 18

ASTM D

4123 80 -

Humedad absorbida

Porcentaje de vacíos

Tracción indirecta

Cántabro

Tabla 405-5.1

MOP-001-F-2002Faja granulométrica 1/2"

Est

ab

ilid

ad

Ma

rsh

all

Seca

Húmeda MS-15

NLT-352/86 - 25

Gravedad específica Bulk MS-14 -

202

embargo, existe una mayor pérdida de estabilidad al realizar el ensayo Marshall

modificado sumergido, esto indica un menor desempeño ante condiciones de humedad.

No obstante, el resultado de estabilidad húmeda de Guayllabamba sigue superando al

valor de estabilidad seca con el agregado de Píntag.

● El ensayo de cántabro muestra que la MAF realizada con agregado de Guayllabamba

presenta una mayor resistencia a la disgregación ante los efectos abrasivos como se

observa en el gráfico a continuación, esto revela que el agregado tiene un mejor

acoplamiento entre partículas y mayor adherencia con la emulsión, lo que produce una

mejor configuración estructural de la MAF.

Gráfico 74. Desgaste por cántabro

● En el ensayo de tracción indirecta se observa que la mezcla asfáltica realizada con áridos

de la cantera de Guayllabamba posee un mejor comportamiento mecánico en estado

seco y húmedo, ya que presenta un valor de resistencia a la rotura de 212.05 kPa

variando 9.95 % al someterla a condiciones de humedad, mientras que la MAF con

agregado de Píntag tiene un valor de resistencia en estado seco de 122.44 kPa con una

13,23%

15,63%

12,00%

12,50%

13,00%

13,50%

14,00%

14,50%

15,00%

15,50%

16,00%


Des

gast

e (%

)

Cántabro

203

alteración del 7.35 % en estado húmedo; esto quiere decir que, la MAF con agregado

de Píntag tiene menor variación de pérdida de resistencia frente a los efectos de

humedad, sin embargo, al aplicar esfuerzos de tracción, la MAF con agregado de

Guayllabamba sigue presentando un mejor desempeño.

● El ensayo de módulo resiliente se realiza a diferentes temperaturas (10, 20 y 40°C) para

observar el comportamiento del material en diferentes condiciones climáticas y a una

frecuencia de 10 Hz simulando una velocidad de 60 km/h ya que es la velocidad típica

para zonas urbanas dentro del país. Al realizar este ensayo a la mezcla asfáltica en frío

con el agregado de Guayllabamba, se puede concluir que tiene un comportamiento

notablemente superior ante la deformación en función de la temperatura y velocidad

por medio de la compresión axial cíclica en comparación con la MAF de Píntag.

● Al realizar el análisis de precios unitarios con los agregados provenientes de

Guayllabamba y Píntag, se consideró que la mezcla asfáltica en frío se realizará con la

planta asfáltica, por lo cual su rendimiento se estimó del 0.08%, ya que esta produce 12

ton/h; se puede observar que la elaboración de la MAF con agregado de Guayllabamba

resultó ser más económica debido a la diferencia de precios en cuanto al material ya

que la cantidad de emulsión óptima a utilizar es menor en relación con la cantidad usada

con el agregado de Píntag.

● Las mezclas asfálticas en frío realizadas utilizando asfalto aditivado (Asfalplus y

Zycotherm) con los agregados de Píntag y Guayllabamba, presenta mejores

características frente a las mezclas convencionales, logrando obtener un valor alto de

módulo resiliente, el cual influye en los espesores de la estructura de la vía, ya sea de la

carpeta asfáltica, base o sub base. Para establecer un análisis presupuestario, se

consideró los mismos espesores de base y sub base, así como el estudio de tráfico a

204

todas las mezclas, variando únicamente el espesor de la carpeta de rodadura que está

directamente relacionado con el coeficiente de capa y a su vez con el módulo resiliente.

Por tal motivo, al obtener un espesor de tan solo 3 pulgadas en la carpeta de rodadura

utilizando la mezcla asfáltica en frío aditivada con el agregado de Guayllabamba, este

presupuesto se vuelve el más económico al momento de aplicación.

● La MAF aditivada realizada con agregados de Guayllabamba, al presentar un mejor

comportamiento físico – mecánico y obtener menor costo en el mantenimiento

(rutinario, periódico y emergente o especial), es el diseño óptimo a utilizar brindando

seguridad, economía y factibilidad frente a los demás diseños analizados.

● Las mezclas asfálticas en frío realizadas tanto con el agregado de Guayllabamba como

de Píntag, al cumplir todos los parámetros impuestos por las normativas antes

mencionadas, estas se pueden utilizar ya sea para capa de rodadura o bacheo. En base a

la realización del presupuesto, se puede concluir que, al requerir un mantenimiento

constante en la red vial del Ecuador, se debería tomar en cuenta la implementación de

MAF ya que son económicas, de fácil aplicación y no producen un impacto negativo

con el medio ambiente.

205

7.2. Recomendaciones

● La humedad de los agregados cumple un papel importante en la elaboración de los

ensayos ya que es variable de acuerdo con las condiciones climáticas que existen en su

lugar de origen y el modo de almacenamiento donde se elaborará la mezcla asfáltica en

frío.

● Se recomienda planificar los ensayos al cemento asfáltico, ya que al estar en estado

sólido es poco trabajable, por lo tanto, se lo somete constantemente a altas temperaturas

para que la muestra sea manejable, en este proceso pierde sus propiedades físicas y

mecánicas debido a que provoca un envejecimiento prematuro.

● Es recomendable el uso de aditivos en el cemento asfáltico para así garantizar el

cumplimiento de todos los parámetros de calidad establecidos por la norma NTE-INEN-

2515, estos aditivos son capaces de brindar un mejoramiento en las propiedades

mecánicas del asfalto.

● Tener cuidado al momento de manipular el cemento asfáltico a altas temperaturas, ya

que al ser una sustancia derivada del petróleo y por ende inflamable, puede causar

quemaduras térmicas; si esto sucede, se deben seguir las indicaciones establecidas en el

manual de seguridad y salud propio del laboratorio.

● Seguir el procedimiento establecido en el MS-14 respecto al agua de premezcla, el cual

indica que el recubrimiento debe ser el 100% del material y no tenga segregación al

cabo de mezclarlo por 30 segundos con un porcentaje de agua de acuerdo con la

cantidad de agregado utilizado; se debe tomar en cuenta que la emulsión tiene un

porcentaje de agua que se debe corregir en base al agua de premezcla, este es un

parámetro fundamental en el diseño de la MAF.

206

● El porcentaje óptimo de asfalto se debe calcular de acuerdo con el ensayo equivalente

centrifugo de kerosene (ECK) ya que este utiliza más factores y gráficos para su

obtención; sin embargo, si no se dispone del equipo ECK, utilizar la fórmula establecida

por MS-14 basada en la granulometría del agregado.

● Se recomienda realizar el ensayo de residuo por evaporación a la emulsión ya que este

nos dará un valor real del contenido de asfalto residual, este valor es necesario e

importante para la elaboración de la MAF ya que influye en todos los cálculos

posteriores.

● Se recomienda realizar el ensayo cántabro a la MAF ya que este detecta pequeñas

variaciones en su composición respecto al contenido de asfalto en comparación con

métodos tradicionales, al disminuir el ligante en la mezcla, su resistencia baja

notablemente, mientras que, si este aumenta se genera una pérdida menor.

● Se recomienda realizar el ensayo de módulo resiliente a una frecuencia que simule la

velocidad típica para zonas urbanas dentro del país en donde se aplicará la MAF,

además, se debe tomar en cuenta la temperatura ya que esta incidirá en el

comportamiento y resultado de la mezcla.

207

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Villaclara.

216

ANEXOS

Anexo A. Análisis de precios unitarios – Presupuesto referencial

Obras preliminares

Tabla 142. OB_PR-01. Desbroce, desbosque y limpieza

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 50,00$ 50,00$ 2 100,00$

1 1,20$ 1,20$ 2 2,40$

- - - - 2,38$

104,78$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 2 8,18$

1 3,93$ 3,93$ 2 7,86$

4 3,83$ 15,32$ 2 30,64$

0,1 4,29$ 0,43$ 2 0,86$

47,54$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

152,31$

20% 30,46$

0% -$

182,78$

182,78$



SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Tractor de oruga


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Operador tractor (Estruc.Oc.C2)

Desbroce, desbosque y limpieza

ha

OB_PR-01

2


Descripción

Motosierra



Valor Propuesto:

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:

SubTotal (O) :

Transporte (P)

217

Tabla 143. OB_PR-02. Remoción y desalojo

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 50,00$ 50,00$ 0,06 3,00$

2 15,86$ 31,72$ 0,06 1,90$

- - - - 0,06$

4,96$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,06 0,25$

2 5,62$ 11,24$ 0,06 0,67$

1 3,83$ 3,83$ 0,06 0,23$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,06 0,03$

1,18$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

6,14$

20% 1,23$

0% -$

7,36$

7,36$

m3

OB_PR-02

0,06


Descripción

Tractor de oruga

Remoción y desalojo

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

Chofer (Estruc.Oc.C1)



SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Volqueta


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción




Otros específicos:


Valor Propuesto:

218

Tabla 144. OB_PR-03. Replanteo y nivelación con equipo topográfico

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 19,34$ 19,34$ 0,06 1,16$

- - - - 0,04$

1,20$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,29$ 4,29$ 0,06 0,26$

2 3,87$ 7,74$ 0,06 0,46$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,06 0,03$

0,75$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

1,95$

20% 0,39$

0% -$

2,33$

2,33$

Cadenero (Estruc.Oc.D2)


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Topógrafo (Estruc.Oc.C1)

m2

OB_PR-03

0,06


Descripción

Equipo de topografía

Replanteo y nivelación con equipo topográfico



Otros específicos:


Valor Propuesto:

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

219

Tabla 145. Excavación en suelo sin clasificar

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 50,00$ 50,00$ 0,05 2,50$

- - - - 0,02$

2,52$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,05 0,20$

1 3,83$ 3,83$ 0,05 0,19$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,05 0,02$

0,42$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

2,94$

20% 0,59$

0% -$

3,53$

3,53$

m3

OB_PR-04

0,05


Descripción

Tractor de oruga

Excavación en suelo sin clasificar

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)




SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



Otros específicos:


Valor Propuesto:

220

Estructura del pavimento

Tabla 146. EST_PV-05. Asfalto de imprimación

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 45,00$ 45,00$ 0,008 0,36$

1 20,00$ 20,00$ 0,008 0,16$

0,52$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,008 0,03$

1 4,09$ 4,09$ 0,008 0,03$

2 3,83$ 7,66$ 0,008 0,06$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,008 0,00$

0,13$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

0,65$

20% 0,13$

0% -$

0,78$

0,78$

Mano de Obra (N)

Descripción

Operador de distribuidor de asfalto (Estruc.Oc.C2)

Operador de barredora autopropulsada (Estruc.Oc.C2)


SubTotal (N) :

0,008


Descripción

Distribuidor de asfalto

Escoba autopropulsada

SubTotal (M) :

Asfalto de imprimación

m2

EST_PV-05

Valor Propuesto:


SubTotal (P)



Otros específicos:


Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

221

Tabla 147. EST_PV-06. Sub base clase 2 (50mm ó 2”)

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Rodillo vibratorio liso (107 HP) 1 8,20$ 8,20$ 0,08 0,66$

Motoniveladora (125 HP) 1 44,00$ 44,00$ 0,08 3,52$

Camión cisterna 12000 litros (170HP) 1 30,00$ 30,00$ 0,08 2,40$

6,58$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 5,62$ 5,62$ 0,08 0,45$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

2,40$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

Sub base clase II (50mm ó 2") m3 1,20 $ 6,81 8,17$

Agua m3 0,10 0,55$ 0,06$

8,23$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

17,20$

20% 3,44$

0% -$

20,64$

20,64$


Descripción

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Sub base clase 2 (50mm ó 2")

m3

EST_PV-06

0,08

Valor Propuesto:


Operador de rodillo autopropulsado (Estruc.Oc.C2)

SubTotal (P)



Otros específicos:


Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

Descripción

Operador de motoniveladora (Estruc.Oc.C1)

Chofer tanqueros (Estruc.Oc.C1)



SubTotal (N) :

222

Tabla 148. EST_PV-07. Base clase 2 (25mm ó 1”)

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Rodillo vibratorio liso (107 HP) 1 8,20$ 8,20$ 0,08 0,66$

Motoniveladora (125 HP) 1 44,00$ 44,00$ 0,08 3,52$

Camión cisterna 12000 litros (170HP) 1 30,00$ 30,00$ 0,08 2,40$

6,58$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 5,62$ 5,62$ 0,08 0,45$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

2,40$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 1,20 $ 8,80 10,56$

m3 0,10 0,55$ 0,06$

10,62$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

19,59$

20% 3,92$

0% -$

23,50$

23,50$

Base clase 2 (25mm ó 1")


Maestro mayor en ejecución de obras

civiles (Estrc.Oc.C1)

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Mano de Obra (N)

Descripción


Operador de motoniveladora (Estruc.Oc.C1)

Operador de rodillo autopropulsado (Estruc.Oc.C2)

Chofer tanqueros (Estruc.Oc.C1)

m3

EST_PV-07

0,08


Descripción

SubTotal (M) :

Agua

Base clase II (25mm ó 1")

Otros específicos:


Valor Propuesto:

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)



223

Tabla 149.EST_PV-08. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de

Guayllabamba

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,17 $ 13,50 2,33$

m3 0,50 $ 12,50 6,27$

m3 0,96 $ 12,00 11,57$

gal 39 $ 1,25 48,41$

m3 0,06 0,55$ 0,04$

68,61$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

87,45$

20% 17,49$

0% -$

104,94$

104,94$

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Guayllabamba

m3

EST_PV-08

0,08







SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción


Descripción

Planta asfáltica


Tanque de agua



SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



Otros específicos:


Valor Propuesto:


Agregado fino

Emulsión CSS-1H

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

224

Tabla 150. EST_PV-09. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de

Guayllabamba

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,17 $ 13,50 2,33$

m3 0,50 $ 12,50 6,27$

m3 0,96 $ 12,00 11,57$

gal 39 $ 1,36 52,66$

m3 0,06 0,55$ 0,04$

72,87$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

91,71$

20% 18,34$

0% -$

110,06$

110,06$

0,08


Descripción

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Planta asfáltica


Tanque de agua


Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Guayllabamba

m3

EST_PV-09

Valor Propuesto:





Agua

Agregado fino

SubTotal (P)



Otros específicos:


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción






225

Tabla 151. EST_PV-10. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,26 $ 13,50 3,49$

m3 0,49 $ 12,50 6,17$

m3 0,86 $ 12,00 10,37$

gal 41 $ 1,36 55,94$

m3 0,05 0,55$ 0,03$

76,00$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

94,84$

20% 18,97$

0% -$

113,81$

113,81$

Mano de Obra (N)

Descripción





Planta asfáltica


Tanque de agua



SubTotal (M) :

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío aditivada de Píntag

m3

EST_PV-10

0,08


Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:


Agregado fino


Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción



Valor Propuesto:

226

Tabla 152. EST_PV-11. Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 120,00$ 120,00$ 0,08 9,60$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 35,00$ 35,00$ 0,08 2,80$

1 20,00$ 20,00$ 0,08 1,60$

- - - - 0,10$

16,90$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,09$ 4,09$ 0,08 0,33$

1 4,29$ 4,29$ 0,08 0,34$

2 3,93$ 7,86$ 0,08 0,63$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

1,95$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3 0,26 $ 13,50 3,49$

m3 0,49 $ 12,50 6,17$

m3 0,86 $ 12,00 10,37$

gal 41 $ 1,25 51,41$

m3 0,05 0,55$ 0,03$

71,48$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

90,32$

20% 18,06$

0% -$

108,38$

108,38$

Capa de rodadura de mezcla asfáltica en frío convencional de Píntag

m2

EST_PV-11

0,08

Descripción






SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción


Descripción

Planta asfáltica


Tanque de agua



SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:



Agregado fino

Emulsión CSS-1H

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

227

Obras complementarias

Tabla 153. OB_CPL-12. Hormigón simple para bordillo f’c=180 kg/cm2

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,00$ 4,00$ 0,08 0,32$

1 2,00$ 2,00$ 0,08 0,16$

- - - - 0,11$

0,59$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 3,83$ 3,83$ 0,08 0,31$

1 3,87$ 3,87$ 0,08 0,31$

2 3,87$ 7,74$ 0,08 0,62$

1 3,87$ 3,87$ 0,08 0,31$

2 3,83$ 7,66$ 0,08 0,61$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,08 0,03$

2,19$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

kg 33,50 $ 0,16 5,36$

m3 0,05 $ 5,36 0,27$

m3 0,08 $ 5,36 0,43$

kg 0,07 $ 2,24 0,16$

gal 0,04 $ 8,87 0,35$

m 0,13 $ 30,13 3,92$

m3 0,02 0,55$ 0,01$

10,50$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

13,28$

20% 2,66$

0% -$

15,93$

15,93$

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Cemento portland tipo I

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Ayudante de carpintero (Estruc.Oc.E2)

Albañil (Estruc.Oc.D2)

Carpintero (Estruc.Oc.D2)

Descripción

Hormigonera de 1 saco

Vibrador de hormigón


Hormigón simple para bordillo f'c=180 kg/cm2

m

OB_CPL-12

0,08



Valor Propuesto:

Operador de equipo liviano (Estruc.Oc.D2)

Aditivo plastificante

Desencofrante

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:

Arena

Ripio

Madera de encofrado

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)



228

Tabla 154. OB_CPL-13. Señalización vertical reglamentaria

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

0,01 15,00$ 0,15$ 0,5 0,08$

Global - - - 0,19$

0,27$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 3,83$ 3,83$ 0,5 1,92$

1 3,87$ 3,87$ 0,5 1,94$

0,01 5,62$ 0,06$ 0,5 0,03$

3,88$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

u 1,00 $ 56,30 56,30$

kg 20,00 $ 0,14 2,80$

m3 0,04 $ 10,00 0,40$

m3 0,06 $ 15,00 0,90$

m3 0,01 $ 1,50 0,02$

60,42$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3-km 4,67 $ 0,25 1,17$

1,17$

65,73$

20% 13,15$

0% -$

78,88$

78,88$

Herramienta menor 5% MO

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



u

OB_CPL-13

0,5


Descripción

Tanquero de Agua

Señalización vertical reglamentaria

Transporte

SubTotal (P)



Otros específicos:


Arena

Ripio para hormigón

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Rótulo informativo

Cemento

Valor Propuesto:

229

Tabla 155. OB_CPL-14. Señalización horizontal

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 14,00$ 14,00$ 0,2857 4,00$

Global - - - 0,27$

4,27$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

3 3,83$ 11,49$ 0,2857 3,28$

1 3,87$ 3,87$ 0,2857 1,11$

1 3,87$ 3,87$ 0,2857 1,11$

5,49$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

gal 10,58 $ 21,00 222,18$

kg 28,60 $ 5,60 160,16$

gal 1,06 $ 6,80 7,21$

389,55$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3-km 0,00 $ - -$

-$

399,32$

20% 79,86$

0% -$

479,18$

479,18$


Pintor (Estruc.Oc.D2)


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Descripción

Franjeadora


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Señalización horizontal

km

OB_CPL-14

0,2857


Valor Propuesto:

Transporte

SubTotal (P)



Otros específicos:


Pintura Acrílica

Microesferas de vidrio

Diluyente o tiñer

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

230

Tabla 156. OB_CPL-15. Señalización horizontal transversal

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 14,00$ 14,00$ 0,0581 0,81$

Global - - - 0,06$

0,87$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

3 3,83$ 11,49$ 0,0581 0,67$

1 3,87$ 3,87$ 0,0581 0,22$

1 3,87$ 3,87$ 0,0581 0,22$

1,12$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

gal 0,09 $ 21,00 1,85$

kg 0,24 $ 5,60 1,33$

gal 0,01 $ 6,80 0,06$

3,24$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3-km 0,00 $ - -$

-$

5,23$

20% 1,05$

0% -$

6,27$

6,27$

Señalización horizontal transversal

m2

OB_CPL-15

0,0581


Pintura Acrílica

Microesferas de vidrio

Diluyente o tiñer

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción


Pintor (Estruc.Oc.D2)


SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Descripción

Franjeadora


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Valor Propuesto:

Transporte

SubTotal (P)



Otros específicos:


231

Tabla 157. OB_CPL-16. Cuneta de hormigón simple f'c=180 kg/cm2

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

0,01 40,00$ 0,40$ 0,0662 0,03$

0,01 24,00$ 0,24$ 0,0662 0,02$

1 6,00$ 6,00$ 0,0662 0,40$

Global - - - 0,13$

0,57$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

7 3,83$ 26,81$ 0,0662 1,77$

2 3,87$ 7,74$ 0,0662 0,51$

1 3,87$ 3,87$ 0,0662 0,26$

2,54$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

Unidad 0,20 $ 0,50 0,10$

m3 0,05 $ 12,00 0,58$

m3 0,08 $ 17,00 1,36$

kg 25,00 $ 0,25 6,25$

m3 0,02 $ 1,65 0,03$

Global 1,00 $ 0,65 0,65$

8,29$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

global 6,06 $ 0,25 1,52$

1,52$

12,91$

20% 2,58$

0% -$

15,49$

15,49$

Descripción

Volqueta

Tanquero de Agua

Concretera


SubTotal (M) :

Cuneta de hormigón simple F'c = 180 kg/cm2

m

OB_CPL-16

0,0662


Agua

Encofrado

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

Transporte

Materiales (O)

Descripción

Juntas de Madera

Arena


Cemento

Mano de Obra (N)

Descripción




SubTotal (N) :

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

232

Tabla 158. OB_CPL-17. Nivelación de pozos de alcantarillado

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

0,1 4,00$ 0,40$ 4,0866 1,63$

Global - - - 1,97$

3,60$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 3,83$ 3,83$ 4,0866 15,65$

1 3,87$ 3,87$ 4,0866 15,82$

0,45 4,29$ 1,93$ 4,0866 7,89$

39,36$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

u 60,00 $ 0,21 12,60$

m3 0,15 $ 12,00 1,80$

m3 0,10 $ 17,00 1,70$

kg 62,00 $ 0,25 15,50$

m3 0,03 $ 1,65 0,05$

31,60$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3-km 21,98 $ 0,25 5,50$

5,50$

80,05$

20% 16,01$

0% -$

96,06$

96,06$

Nivelación de pozos de alcantarillado

u

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Ladrillo

Arena


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



Maestro Mayor Obras Civiles (Estruc.Oc.C1)

OB_CPL-17

4,0866


Descripción

Concretera


SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

Cemento

Agua

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

Transporte

233

Tabla 159. OB_CPL-18. Tubería PVC corrugada alcantarillado Ø=400 mm

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

0,5 32,00$ 16,00$ 0,1172 1,88$

0,5 6,00$ 3,00$ 0 -$

Global - - - 0,07$

1,94$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

2 3,83$ 7,66$ 0,1172 0,90$

0,5 3,87$ 1,94$ 0,1172 0,23$

0,5 3,87$ 1,94$ 0,1172 0,23$

1,35$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m 1,00 $ 42,00 42,00$

m3 0,13 $ 12,00 1,56$

43,56$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3-km 4,58 $ 0,25 1,15$

1,15$

48,00$

20% 9,60$

0% -$

57,60$

57,60$

Tubería PVC corrugada alcantarillado Ø=400 mm

m

OB_CPL-18

0,1172


Descripción

Tuberia PVC corrugada Ø=400 mm

Arena

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

Transporte




SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Retroexcavadora

Compactador Mecánico


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

234

Anexo B. Análisis de precios unitarios - Mantenimiento

Obras de conservación rutinaria - Derecho de vía

Tabla 160. MR_DV-01. Limpieza de la zona del derecho de vía

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 50,00$ 50,00$ 0,1 5,00$

1 22,50$ 22,50$ 0,1 2,25$

Global - - - 0,06$

7,31$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

3 3,83$ 11,49$ 0,1 1,15$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,1 0,04$

1,19$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

8,50$

20% 1,70$

0% -$

10,20$

10,20$

Materiales (O)

Descripción

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)


Limpieza de la zona del derecho de vía

km

MR_DV-01

0,1


Descripción


Otros específicos:


Valor Propuesto:

Tractor de oruga

Minicargadora de ruedas

SubTotal (M) :

SubTotal (O) :



SubTotal (N) :


Mano de Obra (N)

Descripción

235

Tabla 161. MR_DV-02. Desbroce de la vegetación menor en la zona del derecho de vía

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Global - - - 0,16$

0,16$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

4 3,83$ 15,32$ 0,2 3,06$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,2 0,09$

3,15$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

3,31$

20% 0,66$

0% -$

3,97$

3,97$

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



SubTotal (N) :

MR_DV-02

0,2


Descripción


Desbroce de la vegetación menor en la zona del derecho de vía

km

Valor Propuesto:

SubTotal (P)



Otros específicos:


Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

236

Obras de conservación rutinaria - Obras de arte

Tabla 162. MR_OA-03. Limpieza de cunetas, canales de descarga y aliviaderos

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Global - - - 0,08$

0,08$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

4 3,83$ 15,32$ 0,1 1,53$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,1 0,04$

1,57$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

1,65$

20% 0,33$

0% -$

1,98$

1,98$

Limpieza de cunetas, canales de descarga y aliviaderos

km

MR_OA-03

0,1


Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)




SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Descripción


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción


Otros específicos:


Valor Propuesto:

237

Tabla 163. MR_OA-04. Limpieza de sumideros

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Global - - - 0,39$

0,39$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

4 3,83$ 15,32$ 0,5 7,66$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,5 0,21$

7,87$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

8,27$

20% 1,65$

0% -$

9,92$

9,92$

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

0,5


Descripción


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción



Limpieza de sumideros

u

MR_OA-04

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

238

Obras de conservación rutinario - Seguridad vial

Tabla 164. MR_SV-05. Limpieza de calzada y bermas

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 22,50$ 22,50$ 0,22 4,95$

Global - - - 0,13$

5,08$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

3 3,83$ 11,49$ 0,22 2,53$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,22 0,09$

2,62$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

7,70$

20% 1,54$

0% -$

9,24$

9,24$

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

Descripción

SubTotal (O) :

Descripción

km

MR_SV-05

0,22


Descripción

Minicargadora de ruedas


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)



SubTotal (N) :

Materiales (O)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

Limpieza de calzada y bermas

239

Tabla 165. MR_SV-06. Conservación de las señales verticales

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Global - - - 0,20$

0,20$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

2 3,83$ 7,66$ 0,5 3,83$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,5 0,21$

4,04$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

4,25$

20% 0,85$

0% -$

5,10$

5,10$

u

MR_SV-06

0,5


Descripción

Conservación de las señales verticales

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción




Valor Propuesto:

240

Tabla 166. MR_SV-07. Mantenimiento de señales

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

Global - - - 0,48$

0,48$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

3 3,83$ 11,49$ 0,8 9,19$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,8 0,34$

9,54$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

l 1,00 $ 6,50 6,50$

kg 1,00 $ 4,53 4,53$

u 10,00 $ 0,38 3,80$

kg 1,00 $ 9,28 9,28$

9,28$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

19,29$

20% 3,86$

0% -$

23,15$

23,15$



SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Solvente Xilol


Descripción


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

Pintura reflectiva

Pintura imprimante

Lija para concreto

Mantenimiento de señales

km

MR_SV-07

0,8

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

241

Obras de conservación periódica - Superficie de rodadura

Tabla 167. MP_SR-08. Fisuras solas o retículas longitudinales

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 75,39$ 75,39$ 0,05 3,77$

1 88,50$ 88,50$ 0,05 4,43$

1 153,40$ 153,40$ 0,05 7,67$

1 63,07$ 63,07$ 0,05 3,15$

1 56,12$ 56,12$ 0,05 2,81$

Global - - - 0,04$

21,86$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

4 3,83$ 15,32$ 0,05 0,77$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,05 0,02$

0,79$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

kg 0,25 $ 11,15 2,79$

2,79$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

25,44$

20% 5,09$

0% -$

30,53$

30,53$


Fisuras solas o retículas longitudinales

m2

MP_SR-08

0,05


Descripción



Otros específicos:


Valor Propuesto:

Compresora neumática

Ruteador

Sellador de fisuras

Tractor de tiro

Camioneta pick-up

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Sellador elastomérico para fisuras


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción


242

Obras de mantenimiento emergente - Superficie de rodadura

Tabla 168. ME_SR-09. Tratamiento superficial mortero asfáltico - slurry seal

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 30,00$ 30,00$ 0,01 0,30$

1 45,50$ 45,50$ 0,01 0,46$

1 50,00$ 50,00$ 0,01 0,50$

1 127,00$ 127,00$ 0,01 1,27$

1 45,00$ 45,00$ 0,01 0,45$

1 125,00$ 125,00$ 0,01 1,25$

Global - - - 0,02$

4,24$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

4 3,83$ 15,32$ 0,01 0,15$

1 4,29$ 4,29$ 0,01 0,04$

1 4,09$ 4,09$ 0,01 0,04$

1 4,09$ 4,09$ 0,01 0,04$

1 4,09$ 4,09$ 0,01 0,04$

1 4,29$ 4,29$ 0,01 0,04$

0,1 4,29$ 0,43$ 0,01 0,00$

0,37$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

bol 0,01 $ 22,00 0,11$

l 2,30 $ 2,11 4,85$

4,96$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

9,57$

20% 1,91$

0% -$

11,49$

11,49$

Tratamiento superficial mortero asfáltico - slurry seal

m2

ME_SR-09

0,01


Rodillo liso vibrador autopropulsor

Rodillo tandem

SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Emulsión asfáltica de rotura lenta CSS-1h

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

Descripción



Cargador s/llantas


Descripción

Camión cisterna

Barredora mecánica

Conductor camión cisterna (Estruc. Oc. C1)

Conductor barredora (Estruc. Oc. C2)

Operador rodillo autopropulsado (Estruc. Oc. C2)

Operador rodillo tandem (Estruc. Oc. C2)

Mezclador micropavimentadora (Estruc. Oc. C1)


Otros específicos:


Valor Propuesto:

Micropavimentadora

Cemento portland tipo 1 (42,5 kg)


243

Tabla 169. ME_SR-10. Fresado de pavimento asfáltico

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

3 35,00$ 105,00$ 0,05 5,25$

1 61,00$ 61,00$ 0,05 3,05$

1 18,20$ 18,20$ 0,05 0,91$

Global - - - 0,08$

9,29$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

2 3,83$ 7,66$ 0,05 0,38$

2 4,29$ 8,58$ 0,05 0,43$

3 5,62$ 16,86$ 0,05 0,84$

1,66$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

u 0,04 $ 8,20 0,33$

u 0,01 $ 18,55 0,19$

0,51$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

m3-km 4,58 $ 0,25 1,15$

1,15$

12,61$

20% 2,52$

0% -$

15,13$

15,13$

Descripción


Operador de Equipo Pesado (Estruc.Oc.C1-G1)

Chofer profesional licencia E (Estruc.Oc.C1)

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Volqueta de 8m3

Fresadora de asfalto

Escoba mecánica


SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Fresado de pavimento asfáltico

m3

ME_SR-10

0,05


Descripción

Valor Propuesto:

Transporte

SubTotal (P)



Otros específicos:


Descripción

Puntas de tungsteno

Bases de puntas (Portapuntas)

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

244

Tabla 170. ME_SR-11. Bacheo profundo (Guayllabamba - aditivada)

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,14$ 4,14$ 0,5 2,07$

1 4,68$ 4,68$ 0,5 2,34$

1 8,63$ 8,63$ 0,5 4,32$

1 110,06$ 110,06$ 0,5 55,03$

1 2,43$ 2,43$ 0,5 1,22$

64,97$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

64,97$

20% 12,99$

0% -$

77,96$

77,96$

SubTotal (M) :

Preparación MAF de Guayllabamba

Remoción de carpeta

Perfilado y compactación manual

Imprimación de parche

Extendido y compactación de mezcla a mano

Bacheo profundo (Guayllabamba - aditivada)

m2

ME_SR-11

0,5

Descripción Insumo

Descripción

Valor Propuesto:

SubTotal (N) :

Descripción

Mano de Obra (N)

SubTotal (P)



Otros específicos:


Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

245

Tabla 171. ME_SR-12. Bacheo profundo (Píntag - aditivada)

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,14$ 4,14$ 0,5 2,07$

1 4,68$ 4,68$ 0,5 2,34$

1 8,63$ 8,63$ 0,5 4,32$

1 113,81$ 113,81$ 0,5 56,91$

1 2,43$ 2,43$ 0,5 1,22$

66,85$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

66,85$

20% 13,37$

0% -$

80,22$

80,22$

Bacheo profundo (Píntag - aditivada)

m2

ME_SR-12

0,5

Descripción Insumo

Descripción



Otros específicos:


Valor Propuesto:

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)

Mano de Obra (N)

Descripción

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción




Preparación MAF de Píntag


SubTotal (M) :

246

Tabla 172. ME_SR-13. Bacheo profundo (Guayllabamba - convencional)

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,14$ 4,14$ 0,5 2,07$

1 4,68$ 4,68$ 0,5 2,34$

1 8,63$ 8,63$ 0,5 4,32$

1 104,94$ 104,94$ 0,5 52,47$

1 2,43$ 2,43$ 0,5 1,22$

62,41$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

62,41$

20% 12,48$

0% -$

74,89$

74,89$

Bacheo profundo (Guayllabamba - convencional)

m2

ME_SR-13

Mano de Obra (N)

Descripción

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

SubTotal (O) :

Transporte (P)

0,5

Descripción Insumo

Descripción




Preparación MAF de Guayllabamba


SubTotal (M) :

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:


Valor Propuesto:

247

Tabla 173. ME_SR-14. Bacheo profundo (Píntag - convencional)

Rubro:

Unidad:

Código:

Rendimiento:

Cantidad

(A)

Tarifa

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

1 4,14$ 4,14$ 0,5 2,07$

1 4,68$ 4,68$ 0,5 2,34$

1 8,63$ 8,63$ 0,5 4,32$

1 108,38$ 108,38$ 0,5 54,19$

1 2,43$ 2,43$ 0,5 1,22$

64,13$

Cantidad

(A)

Jornal

(B)

Costo Hora

(C=A*B)

Rendimient

o (R)

Costo

(D=C*R)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

Unidad Cantidad

(A)

Precio

Unitario (B)

Costo

(C=A*B)

-$

64,13$

20% 12,83$

0% -$

76,96$

76,96$

m2

ME_SR-14

0,5

Descripción Insumo

Descripción




Preparación MAF de Píntag

Bacheo profundo (Píntag - convencional)

Valor Propuesto:

SubTotal (O) :

Transporte (P)

Descripción

SubTotal (P)



Otros específicos:



SubTotal (M) :

Mano de Obra (N)

Descripción

SubTotal (N) :

Materiales (O)

Descripción

248

Anexo C. Certificación de ensayos – EMULDEC

249

Anexo D. Certificación de ensayos - EPMMOP

250

Anexo E. Ensayo contenido de humedad natural

Guayllabamba

Contenido de humedad natural Norma:

Observaciones: Se adjunta certificado de supervisión de ensayo

Tesistas:

Cantera:

Ensayo: ASTM C566-09/AASHTO T-55/

NTE INEN 862

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS

APLICADAS

Proyecto:

DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES

FÍSICO MECÁNICAS DE MEZCLAS

ASFÁLTICAS EN FRÍO UTILIZANDO

AGREGADOS PROVENIENTES DEL

DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO

Ensayado por :- Bunshe Kevin

- Gómez Liz

Supervisado por: Laboratorio EMULDEC

Fecha: 29/10/2020

Quito - Ecuador

Bunshe Kevin Gómez Liz


W= 1500.00 1500.00

D= 1495.00 1489.00

P= 0.33 0.74

Humedad= 0.54 %


W= 2000.00 2000.00

D= 1960.00 1955.00

P= 2.04 2.30

Humedad= 2.17 %


W= 1455.00 1745.00

D= 1398.00 1676.00

P= 4.08 4.12

Humedad= 4.10 %

Agregado de 1/2"

Agregado de 3/8"

Agregado Fino

251

Píntag

Contenido de humedad natural Norma:


Tesistas:



APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 29/10/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo: ASTM C566-09/AASHTO T-55/

NTE INEN 862



W= 2000.00 2000.00

D= 1964.00 1961.00

P= 1.83 1.99

Humedad= 1.91 %


W= 2000.00 2000.00

D= 1944.00 1947.00

P= 2.88 2.72

Humedad= 2.80 %


W= 1824.00 1834.00

D= 1689.00 1705.00

P= 7.99 7.57

Humedad= 7.78 %

Agregado de 1/2"

Agregado de 3/8"

Agregado Fino

252

Anexo F. Ensayos de granulometría

Guayllabamba

Granulometria 1/2" - Muestra 1 Norma: ASTM C136-09/AASHTO T-27

/INEN 696


Tesistas:

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020

PARCIAL (g) ACUMULADO (g)

3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 960.00 960.00 74.98% 25.02%

N° 4 317.00 1277.00 99.74% 0.26%

N° 8 1.47 1278.47 99.86% 0.14%

N° 50 0.14 1278.61 99.87% 0.13%

N° 200 0.90 1279.51 99.94% 0.06%

Bandeja 0.79 1280.30 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO

RETENIDO (% ) PASA (% )

100.00%

25.02%

0.26% 0.14% 0.13% 0.06%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.100.200.400.801.603.206.4012.80

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


253

Guayllabamba


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020

Quito - Ecuador



APLICADAS


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 958.00 958.00 75.30% 24.70%

N° 4 311.00 1269.00 99.74% 0.26%

N° 8 1.47 1270.47 99.86% 0.14%

N° 50 0.14 1270.61 99.87% 0.13%

N° 200 0.90 1271.51 99.94% 0.06%

Bandeja 0.79 1272.30 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

24.70%

0.26% 0.14% 0.13% 0.06%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.100.200.400.801.603.206.4012.80

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


254

Guayllabamba


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 1750.24 1750.24 89.30% 10.70%

N° 8 159.37 1909.61 97.44% 2.56%

N° 50 26.48 1936.09 98.79% 1.21%

N° 200 15.12 1951.21 99.56% 0.44%

Bandeja 8.67 1959.88 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

100.00%

10.70%

2.56% 1.21% 0.44%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.100.200.400.801.603.206.4012.80

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


255

Guayllabamba


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 208.43 208.43 12.90% 87.10%

N° 8 286.27 494.70 30.62% 69.38%

N° 50 665.69 1160.39 71.83% 28.17%

N° 200 350.96 1511.35 93.56% 6.44%

Bandeja 104.10 1615.45 100.00% 0.00%

PESO INICIAL: 1616.8 g


TAMIZRETENIDO


100.00%100.00%

17.11%

5.39%1.58% 0.64%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.100.200.400.801.603.206.4012.80

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


256

Guayllabamba

Granulometria Fino - Muestra 1 Norma: ASTM C136-09/AASHTO T-27

/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 158.86 158.86 12.42% 87.58%

N° 8 218.80 377.66 29.53% 70.47%

N° 50 513.93 891.59 69.72% 30.28%

N° 200 297.44 1189.03 92.98% 7.02%

Bandeja 89.74 1278.77 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

100.00%87.58%

70.47%

30.28%

7.02%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.100.200.400.801.603.206.4012.80

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


257

Guayllabamba


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 208.43 208.43 12.90% 87.10%

N° 8 286.27 494.70 30.62% 69.38%

N° 50 665.69 1160.39 71.83% 28.17%

N° 200 350.96 1511.35 93.56% 6.44%

Bandeja 104.10 1615.45 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

100.00%87.10%

69.38%

28.17%

6.44%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.100.200.400.801.603.206.4012.80

% Q

ue

Pa

sa

Abertura (mm)


258

Píntag


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 973.00 973.00 49.56% 50.44%

N° 4 960.00 1933.00 98.45% 1.55%

N° 8 4.29 1937.29 98.67% 1.33%

N° 50 2.27 1939.56 98.78% 1.22%

N° 200 9.65 1949.21 99.27% 0.73%

Bandeja 14.26 1963.47 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

50.44%

1.55% 1.33% 1.22% 0.73%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.10.20.40.81.63.26.412.8

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


259

Píntag


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 989.00 989.00 50.44% 49.56%

N° 4 947.00 1936.00 98.75% 1.25%

N° 8 2.94 1938.94 98.90% 1.10%

N° 50 1.53 1940.47 98.97% 1.03%

N° 200 10.31 1950.78 99.50% 0.50%

Bandeja 9.81 1960.59 100.00% 0.00%



PASA (% )TAMIZRETENIDO

RETENIDO (% )

100.00%

49.56%

1.25% 1.10% 1.03% 0.50%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.10.20.40.81.63.26.412.8

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


260

Píntag


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 1592.00 1592.00 81.91% 18.09%

N° 8 271.44 1863.44 95.88% 4.12%

N° 50 23.30 1886.74 97.08% 2.92%

N° 200 27.37 1914.11 98.49% 1.51%

Bandeja 29.37 1943.48 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

100.00%

18.09%

4.12% 2.92% 1.51%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.10.20.40.81.63.26.412.8

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


261

Píntag


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 1702.00 1702.00 87.47% 12.53%

N° 8 173.51 1875.51 96.38% 3.62%

N° 50 17.42 1892.93 97.28% 2.72%

N° 200 24.60 1917.53 98.54% 1.46%

Bandeja 28.39 1945.92 100.00% 0.00%



PASA (% )TAMIZRETENIDO

RETENIDO (% )

100.00%

100.00%

12.53%

3.62% 2.72% 1.46%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.10.20.40.81.63.26.412.8

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


262

Píntag


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 4.45 4.45 0.28% 99.72%

N° 8 367.82 372.27 23.76% 76.24%

N° 50 774.10 1146.37 73.17% 26.83%

N° 200 301.58 1447.95 92.43% 7.57%

Bandeja 118.67 1566.62 100.00% 0.00%



TAMIZRETENIDO


100.00%

100.00%

99.72%

76.24%

26.83%

7.57%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.10.20.40.81.63.26.412.8

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


263

Píntag


/INEN 696


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 30/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador


3/4 0.00 0.00 0.00% 100.00%

1/2 0.00 0.00 0.00% 100.00%

N° 4 4.06 4.06 0.24% 99.76%

N° 8 351.22 355.28 20.87% 79.13%

N° 50 855.23 1210.51 71.11% 28.89%

N° 200 331.38 1541.89 90.57% 9.43%

Bandeja 160.50 1702.39 100.00% 0.00%



PASA (% )RETENIDO (% )TAMIZRETENIDO

100.00%

100.00%

99.76%

79.13%

28.89%

9.43%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0.050.10.20.40.81.63.26.412.8

% Q

ue

Pas

a

Abertura (mm)


264

Anexo G. Ensayo de masa unitaria

Guayllabamba

Masa Unitaria Norma: ASTM C29, NTE INEN 0858


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 28/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Compacta Suelta

G = 13986.00 13597.00 g

T = 6713.00 6713.00 g

V = 5610.00 5610.00 cm3

M = 1.30 1.23 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 9.60 16.56 %

Datos UnidadesProcedimiento

Agregado de 1/2"

2.52

0.997

Compacta Suelta

G= 14163.00 13854.00 g

T= 6713.00 6713.00 g

V= 5610.00 5610.00 cm3

M= 1.33 1.27 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 6.93 12.45 %

1.00

2.49

Agregado de 3/8"

DatosProcedimiento

Unidades

Compacta Suelta

G= 5373.00 5250.00 g

T= 1680.00 1680.00 g

V= 2704.10 2704.10 cm3

M= 1.37 1.32 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 4.24 8.81 %

Agregado Fino

DatosProcedimiento

Unidades

1.00

2.42

265

Píntag

Masa Unitaria Norma: ASTM C29, NTE INEN 0858


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 28/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Compacta Suelta

G= 13889.00 13597.00 g

T= 6713.00 6713.00 g

V= 5610.00 5610.00 cm3

M= 1.28 1.23 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 16.07 21.29 %

Agregado de 1/2"

DatosProcedimiento

Unidades

0.997

2.25

Compacta Suelta

G= 14204.00 13962.00 g

T= 6713.00 6713.00 g

V= 5610.00 5610.00 cm3

M= 1.34 1.29 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 10.31 14.64 %

Agregado de 3/8"

DatosProcedimiento

Unidades

1.00

2.26

Compacta Suelta

G= 5435.00 5340.00 g

T= 1680.00 1680.00 g

V= 2704.10 2704.10 cm3

M= 1.39 1.35 g/cm3

ꝺ agua = g/cm3


% Vacíos = 2.63 8.49 %

DatosProcedimiento

1.00

2.39

Agregado Fino

Unidades

266

Anexo H. Ensayo de densidad y absorción

Guayllabamba

Densidad y absorción Norma: ASTM C128 (AG.F)

ASTM C127 (AG.G)


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 29/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Datos Unidad

5049.00 g

3085.00 g

4966.00 g

Estado Den. Relativa Densidad Unidad

SH= 2.53 2.52 g/cm3

SSS= 2.57 2.56 g/cm3

Aparente= 2.64 2.63 g/cm3

% Absorción= 1.67 %

Datos Unidad

5000.00 g

3032.00 g

4915.00 g


SH= 2.50 2.49 g/cm3

SSS= 2.54 2.53 g/cm3



Datos Unidad

479.00 g

652.70 g

955.72 g

500.07 g


SH= 2.43 2.42 g/cm3

SSS= 2.54 2.53 g/cm3



*A=

*B=

*D=

*C=

SSS=

*Aparente=

SH=

Descripción

Agregado de 1/2"

SSS=

*Aparente=

Agregado Fino

SH=

Descripción

Agregado de 3/8"

Descripción

267

Píntag

Densidad y absorción Norma: ASTM C128 (AG.F)

ASTM C127 (AG.G)


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 29/10/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Datos Unidad

5043.00 g

2896.00 g

4850.00 g


SH= 2.26 2.25 g/cm3

SSS= 2.35 2.34 g/cm3



Datos Unidad

4980.00 g

2883.00 g

4750.00 g


SH= 2.27 2.26 g/cm3

SSS= 2.37 2.37 g/cm3



Datos Unidad

478.00 g

652.70 g

952.80 g

500.00 g


SH= 2.39 2.39 g/cm3

SSS= 2.50 2.49 g/cm3



*D=

*C=

Agregado Fino

Descripción

*A=

*B=

SH=

Agregado de 1/2"

Descripción

SSS=

*Aparente=

SH=

Agregado de 3/8"

Descripción

SSS=

*Aparente=

268

Anexo I. Ensayo de caras fracturadas

Guayllabamba

Caras Fracturadas Norma: ASTM D-5821


Tesistas:

- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 28/10/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :


Muestra 1 Muestra 2


Masa inicial 1200.51 1205.00

1 Cara fracturada 87.60 82.40

2 o más caras fracturadas 1054.30 1038.60

Sin caras fracturadas 58.61 84.00









65.4%

5.3%

TAMIZ= 1/2"

70.7%

GUAYLLABAMBA

269

Píntag

Caras Fracturadas Norma: ASTM D-5821


Tesistas:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 28/10/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:

Muestra 1 Muestra 2


Masa inicial 1201.00 1203.00

1 Cara fracturada 71.50 61.60

2 o más caras fracturadas 1079.40 1092.90

Sin caras fracturadas 50.10 48.50









45.2%

2.8%

47.9%

TAMIZ= 1/2"PÍNTAG

270

Anexo J. Ensayo determinación de deletéreos

Guayllabamba

Determinación de deletéreos Norma: ASTM C 142 - AASHTO T 112


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 4/11/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador




desmenuzables

Pasa Retiene g g %

N°4 N°16 N°20 35 34.67 0.94%

3/8" N° 4 N°8 1000 994.8 0.52%

3/4" 3/8" N°4 2000 1996.31 0.18%

TamicesTamiz para remover los



271

Píntag

Determinación de deletéreos Norma: ASTM C 142 - AASHTO T 112


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 4/11/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador




desmenuzables

Pasa Retiene g g %

N°4 N°16 N°20 35 34.71 0.83%

3/8" N° 4 N°8 1000 996.01 0.40%

3/4" 3/8" N°4 2000 1995.64 0.22%

Tamiz para remover los



Tamices

272

Anexo K. Ensayo determinación de partículas largas y achatadas

Guayllabamba

Norma: ASTM D 4791


Tesistas:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz

Supervisado por: Laboratorio EPMMOP

Fecha: 6/11/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo: Determinación de partículas largas y

achatadas



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :



3/4" 1/2" 1638 464.31 21.27% 193.64 8.87% 50.64 2.32% 929.41 42.57%

1/2" 3/8" 545 168.3 7.71% 155.4 7.12% 18.87 0.86% 202.43 9.27%

2183 632.61 28.98% 349.04 15.99% 69.51 3.18% 1131.84 51.85%

Ni alargadas ni achatadas

(%) (%) (%) (%)


TamicesMasa inicial

Alargadas Planas Alargadas y Achatadas

TOTAL



1/2" 3/8" 355 78.94 7.69% 46.15 4.50% 32.64 3.18% 197.27 19.23%

3/8" 1/4" 671 342.16 33.35% 38.74 3.78% 39.87 3.89% 250.23 24.39%

1026 421.1 41.04% 84.89 8.27% 72.51 7.07% 447.5 43.62%


TamicesMasa inicial


(%) (%) (%) (%)

TOTAL

Resultados


Alargadas 41.04% 28.98%

Planas 8.27% 15.99%

Alargadas y achatadas


7.07% 3.18%

273

Píntag

Norma: ASTM D 4791


Tesistas:


Determinación de partículas largas y

achatadas

- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 6/11/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :



1/2" 3/8" 220 34.69 3.37% 82.61 8.02% 15.64 1.52% 87.06 8.45%

3/8" 1/4" 810 378.49 36.75% 134.6 13.07% 54.61 5.30% 242.3 23.52%

1030 413.18 40.11% 217.21 21.09% 70.25 6.82% 329.36 31.98%TOTAL

(%) (%) (%)


TamicesMasa inicial


(%)



3/4" 1/2" 1592 310.3 14.93% 152.1 7.32% 16.6 0.80% 1113 53.54%

1/2" 3/8" 487 91.4 4.40% 63.45 3.05% 32.48 1.56% 299.67 14.41%

2079 401.7 19.32% 215.55 10.37% 49.08 2.36% 1412.67 67.95%

Tamices

TOTAL

(%) (%)


Masa inicialAlargadas Planas Alargadas y Achatadas Ni alargadas ni achatadas

(%) (%)

Alargadas y achatadas


6.82% 2.36%

Resultados


Alargadas 40.11% 19.32%

Planas 21.09% 10.37%

274

Anexo L. Ensayo equivalente de arena

Guayllabamba

Equivalente de arena Norma:


Tesistas:



APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 9/11/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo: ASTM D2419-09; AASHTO T-176;

MOP E 108


N°Arcillas

(Pulg)

Arena

(Pulg)

Equivalente

de Arena (%)

Probeta 1 5.40 2.70 50.00

Probeta 2 4.80 3.70 77.08

Probeta 3 5.00 3.40 68.00

Probeta 4 5.10 3.60 70.59

Promedio= 66.42

𝐸 𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎=𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 (𝑝𝑢𝑙𝑔)

𝐴𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 (𝑝𝑢𝑙𝑔) 100

275

Píntag

Equivalente de arena Norma:


Tesistas:



APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 9/11/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo: ASTM D2419-09; AASHTO T-176;

MOP E 108


𝐸 𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎=𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 (𝑝𝑢𝑙𝑔)

𝐴𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 (𝑝𝑢𝑙𝑔) 100

N°Arcillas

(Pulg)

Arena

(Pulg)

Equivalente

de Arena (%)

Probeta 1 4.40 3.80 86.36

Probeta 2 4.60 3.80 82.61

Probeta 3 4.50 3.70 82.22

Probeta 4 4.80 3.80 79.17

Promedio= 82.59

276

Anexo M. Ensayo de recubrimiento y peladura

Guayllabamba y Píntag

Recubrimiento y peladura Norma:


Tesistas:

Cantera:

Ensayo: ASTM D-1664


Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 12/11/2020

Quito - Ecuador



APLICADAS



Guayllabamba

Píntag


1/2 3/8

1/2 3/8




277

Anexo N. Ensayo determinación a la solidez mediante el uso de sulfato de magnesio

Guayllabamba

Norma: NTE INEN 863


Tesistas:


Determinación a la solidez mediante

el uso de sulfato de magnesio.

- Bunshe Kevin

- Gómez Liz

Supervisado por:



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Laboratorio EPMMOP

Fecha: 7/5/2021

Cantera:

Ensayo:

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/4" 1/2" 75% 995.92 975.82 20.10 2.02 1.52

1/2" N° 4 25% 312.61 297.95 14.66 4.69 1.15

2.67

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/8" Nº4 13% 112.27 105,64 6.63 5.91 0.75

Nº4 Nº8 17% 105.82 97.43 8.39 7.93 1.38

Nº8 Nº50 41% 118.73 106.92 11.81 9.95 4.05

6.18

Peso de la muestra

después del ensayo

Peso de la muestra

después del ensayo






la muestra original

(%)

Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Porcentaje

perdido (%)

Granulometría de

la muestra original

(%)

Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Porcentaje

perdido (%)



original

TAMIZ



original

278

Píntag

Norma: NTE INEN 863


Tesistas:

Cantera:

Ensayo: Determinación a la solidez mediante

el uso de sulfato de magnesio.


Fecha: 7/5/2021



APLICADAS

Proyecto:





DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO Quito - Ecuador


- Gómez Liz


Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/4" 1/2" 50% 996.43 980.42 16.01 1.61 0.80

1/2" N° 4 49% 311.72 302.54 9.18 2.94 1.43

2.23

Pasa

Tamiz

Retiene

Tamiz

3/8" Nº4 0.26% 108.34 103.42 4.92 4.54 0.01

Nº4 Nº8 22.05% 105.65 98.21 7.44 7.04 1.55

Nº8 Nº50 49.82% 113.54 105.57 7.97 7.02 3.50





la muestra original

(%)

Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Peso de la muestra

después del ensayo

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

Porcentaje

perdido (%)



original


Peso de la

muestra antes del

ensayo (g)

Granulometría de

la muestra original

(%)



original

TAMIZPeso de la muestra

después del ensayo

Porcentaje

perdido (%)

Peso perdido

durante la

inmersión (g)

279

Anexo O. Abrasión

Guayllabamba

Abrasión Norma: NTE INEN 0860-2011 y ASTM C 131


Tesistas:

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD

DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS


Cantera:

Ensayo:

Proyecto:

DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICO

MECÁNICAS DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN

FRÍO UTILIZANDO AGREGADOS

PROVENIENTES DEL DISTRITO

METROPOLITANO DE QUITO


- Gómez Liz


Fecha: 16/3/2021

Quito - Ecuador

Pasa Retenido

in in

1 1/2 1 1250 ± 25

1 3/4 1250 ± 25

3/4 1/2 1250 ± 25 2500 ± 10

1/2 3/8 1250 ± 25 2500 ± 10

3/8 1/4 2500 ± 10

1/4 No. 4 2500 ± 10

No. 4 No. 8 5000 ± 10

5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10

C D

Granulometría de las muestras (Peso en gramos)Tamices

A B

Peso inicial (g) 5000

Peso final (g) 3805.6

Graduación (Método) B

23.89%

Guayllabamba

𝐷𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 ( ) =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙× 100

280

Píntag

Abrasión Norma: NTE INEN 0860-2011 y ASTM C 131


Tesistas:




- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 16/3/2021

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:

Pasa Retenido

in in

1 1/2 1 1250 ± 25

1 3/4 1250 ± 25

3/4 1/2 1250 ± 25 2500 ± 10

1/2 3/8 1250 ± 25 2500 ± 10

3/8 1/4 2500 ± 10

1/4 No. 4 2500 ± 10

No. 4 No. 8 5000 ± 10

5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10

C D

Granulometría de las muestras (Peso en gramos)Tamices

A B

Peso inicial (g) 5004.6

Peso final (g) 4253

Graduación (Método) B

15.02%

Píntag

𝐷𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 ( ) =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙× 100

281

Anexo P. Próctor modificado

Guayllabamba

Próctor Modificado Norma:


Tesistas:

Cantera:

Ensayo: ASTM D-1557


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 10/11/2021



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Peso Muestra: g

N° Muestra: -

Agua Aumentada: %


Peso del molde: B




N° tarro: - A B C D E F G H

Tarro + suelo humedo: F 55.71 58.76 57.26 56.17 62.53 65.32 56.73 58.43

Tarro + suelo seco: G 54.23 57.42 54.69 53.68 58.47 61.13 52.14 53.59

Peso de agua: H=F-G 1.48 1.34 2.57 2.49 4.06 4.19 4.59 4.84

Peso del tarro: I 17.30 17.64 17.23 17.95 18.04 18.84 17.45 18.03

Peso del suelo seco: J=G-I 36.93 39.78 37.46 35.73 40.43 42.29 34.69 35.56

Contenido de agua: K=H/J 4.01 3.37 6.86 6.97 10.04 9.91 13.23 13.61


Densidad seca: M

7000.00 6850.00 6747.00 6642.00

A A A A

3% 3% 3% 3%

2069.00 2069.00 2069.00 2069.00

9803.00 10069.00 10265.00 10200.00

4950.00 4950.00 4950.00 4950.00

2.26 2.31 2.34 2.24

2.35 2.47 2.57 2.54

3.69 6.91 9.97 13.42

4853.00 5119.00 5315.00 5250.00

y = -0.0035x2 + 0.0588x + 2.0893

2.20

2.25

2.30

2.35

3.50 5.50 7.50 9.50 11.50 13.50

Den

sid

ad

Sec

a

Contenido de Agua


Xmáx= 8.40

Ymáx= 2.34

Humedad óptima


282

Píntag

Próctor Modificado Norma:


Tesistas:

Cantera:

Ensayo: ASTM D-1557


Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 11/11/2020

Quito - Ecuador



APLICADAS

Peso Muestra: g

N° Muestra: -

Agua Aumentada: %


Peso del molde: B




N° tarro: - A B C D E F G H I J

Tarro + suelo humedo: F 55.32 56.26 57.21 58.20 56.13 53.03 56.01 68.65 69.96 70.03

Tarro + suelo seco: G 53.87 54.87 54.52 55.79 52.84 50.02 51.94 64.23 64.72 64.87

Peso de agua: H=F-G 1.45 1.39 2.69 2.41 3.29 3.01 4.07 4.42 5.24 5.16

Peso del tarro: I 17.32 18.34 18.43 17.74 18.20 17.54 18.32 27.85 30.21 31.79

Peso del suelo seco: J=G-I 36.55 36.53 36.09 38.05 34.64 32.48 33.62 36.38 34.51 33.08

Contenido de agua: K=H/J 3.97 3.81 7.45 6.33 9.50 9.27 12.11 12.15 15.18 15.60


Densidad seca: M

7000.00 6846.00 6711.00 6549.00 6415.00

A A A A A

3% 3% 3% 3% 3%

9660.00 9864.00 10032.00 10175.00 10124.00

5625.00 5625.00 5625.00 5625.00 5625.00

4035.00 4239.00 4407.00 4550.00 4499.00

2068.00 2068.00 2068.00 2068.00 2068.00

1.88 1.92 1.95 1.96 1.89

1.95 2.05 2.13 2.20 2.18

3.89 6.89 9.38 12.13 15.39

y = -0.0021x2 + 0.0432x + 1.7354

1.85

1.90

1.95

2.00

3.70 8.70 13.70

De

nsi

dad

Se

ca

Contenido de Humedad


Xmáx= 10.29

Ymáx= 1.96

Humedad óptima


283

Anexo Q. Caracterización del cemento asfáltico

Con Aditivo

Caracterización del cemento asfáltico Norma:

Punto Inflamación / ASTM D92

Peso Específico / ASTM D70


Tesistas:


Muestra:

Ensayo: Viscosidad / ASTM D2196



APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 13/11/2020

Quito - Ecuador

Punto Ablandamiento / ASTM D36

Penetración / ASTM D5

Ductil idad / ASTM D113-07


60 29 5 83.10 166000.00

135 11.80 323.50

140 8.70 205.00

145 7.10 172.50

150 5.70 132.50

°C

Muestra 1= dmm

Muestra 2= dmm

Muestra 3= dmm

dmm

cm

°C

A: 43.95 gr

B: 68.89 gr

C: 63.00 gr

D: 69.14 gr

Ga: 1.0133 g/cm3

Ductilidad = 118.00

80.00

Promedio= 80.50

80.00

82.00

Penetración


Punto de inflamación = 280.00

CON ADITIVO

Viscosidad

21 20

Punto de Ablandamiento = 50.00

284

Sin Aditivo

Carcaterización del cemento asfáltico Norma:

Punto Inflamación / ASTM D92

Peso Específico / ASTM D70


Tesistas:

Muestra:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 13/11/2020

Quito - Ecuador






60 29 5 90.30 181000.00

135 10.70 328.50

140 8.20 217.50

145 6.90 177.50

150 5.50 142.50

°C

Muestra 1= dmm

Muestra 2= dmm

Muestra 3= dmm

dmm

cm

°C

A: 43.95 gr

B: 68.89 gr

C: 64.33 gr

D: 69.18 gr

Ga: 1.0144 g/cm3

Ductilidad = 115.00

Promedio= 75.00

Penetración

76.00

74.00

75.00

Punto de inflamación = 272.00

SIN ADITIVO

Viscosidad

21 20

Punto de Ablandamiento = 49.00


285

Anexo R. Caracterización de la emulsión

Emulsión Asfáltica

Residuo por evaporación Norma:


Tesistas:

Muestra:

Ensayo: ASTM D244-29




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 16/11/2020

Quito - Ecuador

TarroTarro +

VarillaEmulsión

Tarro + Varilla +

Emulsión al HornoPorcentaje

N° g g g %

1 104.26 100.09 165.42 61%

2 91.34 100.50 151.70 60%

3 98.62 101.42 161.80 62%

4 101.65 105.71 167.32 62%

5 98.65 100.43 159.87 61%

6 106.43 98.78 166.89 61%

Promedio = 61.29%

Emulsión sin Aditivo

TarroTarro +

VarillaEmulsión

Tarro + Varilla +

Emulsión al HornoPorcentaje

N° g g g %

1 113.36 99.42 175.40 62%

2 87.03 100.02 149.31 62%

3 85.90 110.16 154.30 62%

4 103.16 100.62 165.78 62%

5 104.69 100.24 165.40 61%

6 87.24 102.71 149.61 61%

Promedio = 61.71%

Emulsión con Aditivo

286


Retenido del tamiz #20 Norma:



Tesistas:

Muestra:

Ensayo: Retenido Tamiz #20 / ASTM D244-38

Viscosidad Saybolt / ASTM D244-22



APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 16/11/2020

Quito - Ecuador


201.5 g

201.57 g

0.07 g

20 segundosCurado lento a 25°C =

Retenido =


Peso tamiz =

Tamiz + Residuo =



201.5 g

201.53 g

0.03 g

23 segundos



Retenido =

Curado lento a 25°C =

Peso tamiz =

Tamiz + Residuo =


287

Residuo por evaporación - Sin Aditivo

Ensayos al residuo Norma:


Tesistas:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 16/11/2020

Quito - Ecuador

Muestra:






135 11.80 405.00

140 8.70 315.00

145 7.10 240.00

150 5.70 200.00

°C

°C

°C

Muestra 1= dmm

Muestra 2= dmm

Muestra 3= dmm

dmm

cm

cm

cm

Viscosidad

21 20

59.00

60.00

Promedio= 64.00

Promedio= 24.50

Ductilidad26.50

22.50

Punto de

Ablandamiento 55.00

Promedio= 54.00

53.00

Penetración

57.00

288

Residuo por evaporación - Con Aditivo

Ensayos al residuo Norma:


Tesistas:


Muestra:

Ensayo:



Viscosidad / ASTM D2196




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 16/11/2020

Quito - Ecuador


135 10.40 323.00

140 7.60 270.00

145 6.80 220.00

150 4.30 170.00

°C

°C

°C

Muestra 1= dmm

Muestra 2= dmm

Muestra 3= dmm

dmm

cm

cm

cm

Viscosidad

21 20

Penetración

70.00

65.00

68.00

51.00

53.00

Punto de

Ablandamiento

Promedio= 52.00

Promedio=

45.00

43.50

Promedio= 70.75

42.00Ductilidad

289


Estabilidad a las 24 horas Norma:


Tesistas:


Muestra:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 17/11/2020

Quito - Ecuador

Prueba Tarro Recipiente Emulsión

Eml después

del horno y

secado al aire

Porcentaje Diferencia

Sup 89.45 50.75 118.83 57.89%

Inf 118.01 55.29 150.5 58.76%

Sup 99.02 50.23 128.4 58.49%

Inf 94.45 50.42 124.3 59.20%


0.87%

0.71%

A

B

Prueba Tarro RecipienteEmulsión +

Recipiente

Eml después

del horno y

secado al aire


Sup 89.45 50.15 120.16 61.24%

Inf 118.01 52.16 150.24 61.79%

Sup 99.02 50.31 129.87 61.32%

Inf 94.45 49.68 125.14 61.78%


0.55%

0.46%

A

B

290


Asentamiento a los 5 días Norma:


Tesistas:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 17/11/2020

Quito - Ecuador

Muestra:


Prueba Tarro Recipiente Emulsión

Eml después

del horno y

secado al aire


Sup 98.9 51.69 128.49 57.25%

Inf 110.06 52.74 142.1 60.75%

Sup 112.12 50.34 141.68 58.72%

Inf 94.64 49.87 125.4 61.68%


A 3.51%

B 2.96%

Prueba Tarro RecipienteEmulsión +

Recipiente

Eml después

del horno y

secado al aire


Sup 94.13 55.54 127.35 59.81%

Inf 108.15 53.63 141.27 61.76%

Sup 99.02 50.69 129.45 60.03%

Inf 94.45 49.87 125.1 61.46%

1.94%

B 1.43%


A

291

Anexo S. Ensayo método Rice

Guayllabamba

Método Rice Norma: ASTM D2041


Tesistas:


Cantera:

Ensayo:



APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 1/12/2020

Quito - Ecuador

Porcentaje de Emulsión: 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 9.00%

(A) Peso en gramos de la muestra al aire (g) 1048.00 1050.00 1044.00 1047.00 1047.00

(B) Peso en gramos del recipiente lleno con

agua más vidrio a 25°C (g) 7395.00 7395.00 7395.00 7395.00 7395.00

(C) Peso en gramos del recipiente lleno con

agua más muestra sumergida a 25°C (g) 8026.00 8020.00 8011.00 8005.00 7990.00

(Gmm) Gravedad específica máxima de la

mezcla (g/cm3) 2.51 2.47 2.44 2.40 2.32

2.30

2.35

2.40

2.45

2.50

2.55

0 1 2 3 4 5 6Gra

ved

ad E

spe

cífi

ca M

àxim

a (g

/cm

3)

% de Emulsión

Gravedad Especifíca Máxima

292

Píntag

Método Rice Norma: ASTM D2041


Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 23/11/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

PÍNTAG

Porcentaje de Emulsión: 5.50% 7.00% 8.50% 10.00% 11.50%

(A) Peso en gramos de la muestra al aire (g) 1499.00 1492.00 1498.00 1497.00 1501.00

(B) Peso en gramos del recipiente lleno con

agua más vidrio a 25°C (g) 7395.00 7395.00 7395.00 7395.00 7395.00

(C) Peso en gramos del recipiente lleno con

agua más muestra sumergida a 25°C (g) 8242.00 8245.00 8251.00 8243.00 8233.00

(Gmm) Gravedad específica máxima de la

mezcla (g/cm3) 2.30 2.32 2.33 2.31 2.26

% EMULSIÓN

2.25

2.26

2.27

2.28

2.29

2.30

2.31

2.32

2.33

2.34

0 1 2 3 4 5 6Gra

ved

ad E

spe

cífi

ca M

áxim

a (g

/cm

3)

% de Emulsión

Gravedad Específica Máxima

293

Anexo T. Diseño de la mezcla asfáltica en frío

Guayllabamba

Diseño de Mezcla Asfáltica en Frío Norma:


Tesistas:


MS-14 / Instituto del Asfalto


- Gómez Liz

- Bunshe KevinEnsayado por :

DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICO MECÁNICAS DE

MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO UTILIZANDO AGREGADOS

PROVENIENTES DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO

Ensayo:

Proyecto:

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

Muestra:

Quito - Ecuador

1/12/2020Fecha:

Laboratorio EMULDECSupervisado por:

61.71%

2.454 g/cm3

1.013 g/cm3

KN - Lbf

a 1050.00 1052.00 527 2.000 5.80 1069.14 1053.49 1.264 16.057 13.635 525.000 15.23 1 3425.989 13

b 1046.00 1047.00 525 2.004 5.80 1064.56 1050.49 1.214 15.856 13.524 522.000 15.52 1 3491.224 13

c 1047.00 1049.00 526 2.002 6.00 1066.09 1050.69 1.244 15.961 13.574 523.000 15.21 1 3421.490 13

a 1034.00 1036.00 520 2.004 5.80 1051.17 1037.48 1.093 15.089 12.998 516.000 14.46 1 3252.777 13

b 1043.00 1046.00 526 2.006 6.00 1060.37 1045.69 1.083 15.000 12.927 520.000 14.10 1 3171.795 15

c 1039.00 1041.00 523 2.006 5.80 1055.92 1042.48 1.064 14.983 12.947 518.000 14.70 1 3306.765 14

a 1048.80 1051.80 530 2.009 5.80 1063.93 1051.30 0.884 14.038 12.351 522.051 13.24 1 2978.338 16

b 1048.20 1050.20 528 2.008 6.00 1063.32 1051.89 0.864 14.065 12.416 522.012 13.45 1 3025.578 14

c 1050.20 1053.20 528 2.000 5.80 1065.66 1052.68 0.914 14.448 12.711 525.100 13.37 0.96 2887.278 15

a 1042.00 1045.00 524 2.000 5.80 1055.93 1044.49 0.774 13.682 12.218 521.000 10.08 1 2267.496 16

b 1013.00 1015.00 507 1.994 5.80 1027.01 1016.48 0.804 13.961 12.445 508.000 10.03 1.04 2346.498 16

c 1027.00 1030.00 516 1.996 6.00 1041.52 1030.18 0.776 13.852 12.385 514.500 10.70 1 2406.965 16

a 1054.00 1056.00 527 1.992 5.80 1067.39 1057.47 0.714 13.317 11.979 529.000 8.23 0.96 1777.285 16

b 1034.00 1035.00 517 1.996 6.00 1047.13 1038.68 0.684 13.132 11.846 518.000 8.15 1 1833.343 17

c 1044.00 1045.00 521 1.992 5.80 1057.21 1048.46 0.704 13.312 11.992 524.000 8.96 0.96 1934.930 16

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

3.086

3.703

4.320

4.937

5.554

Espécimen

seco mas

bandeja

Contenido

de

Humedad

Total de

vacíos

% Vacíos

De AirePeso Al Aire Peso SSS Sumergida

Densidad

Bulk

Peso

bandeja

Espécimen

fallado mas

bandeja

Volumen

Estado SecoResiduo de Asfalto=

P.Esp. Agregados=

P.Esp. Asfalto=

EmulsiónAsfalto

Residual Nº

Estabilidad


Corrección

Estab.

Corregida

294

Guayllabamba



Tesistas:





4/12/2020Fecha:

Quito - Ecuador




Proyecto: Laboratorio EMULDECSupervisado por:

- Gómez Liz

- Bunshe KevinEnsayado por :

Ensayo:

Muestra:

- KN - Lbf

a 1045 1047 534 2.037 5.80 1079.02 1048.15 2.686 1.264 1.423 513.009 279.00 2070 1.000 2070 14

b 1029 1030 525 2.038 5.80 1062.07 1033.15 2.637 1.214 1.423 504.907 270.00 2004 1.040 2084.16 15

c 1036 1038 530 2.038 6.00 1069.56 1039.37 2.646 1.244 1.403 508.342 276.00 2048 1.040 2129.92 13

a 1045 1048 528 2.010 5.80 1074.00 1044.04 2.504 1.093 1.410 519.900 300.00 2224 1.000 2224 16

b 1038 1041 524 2.009 6.00 1069.95 1040.30 2.485 1.083 1.402 516.675 290.00 2150 1.000 2150 15

c 1036 1038 523 2.011 6.00 1067.59 1039.28 2.455 1.064 1.392 515.167 283.00 2099 1.000 2099 15

a 1050 1053 529 2.003 5.80 1060.25 1033.41 2.224 0.884 1.340 524.214 314.00 2328 0.960 2234.88 17

b 1048 1050 525 1.997 5.80 1058.02 1032.00 2.244 0.864 1.380 524.787 323.00 2394 0.960 2298.24 16

c 1046 1049 526 1.999 5.80 1059.64 1031.95 2.306 0.914 1.393 523.262 311.00 2306 0.960 2213.76 16

a 1034 1036 511 1.968 5.80 1061.72 1036.96 2.103 0.774 1.329 525.407 261.00 1938 0.960 1860.48 18

b 1038 1039 510 1.962 5.80 1066.32 1041.92 2.153 0.804 1.349 529.052 267.00 1982 0.960 1902.72 19

c 1041 1042 514 1.971 5.80 1069.18 1044.92 2.133 0.776 1.356 528.158 272.00 2017 0.960 1936.32 17

a 1041 1043 508 1.947 6.00 1068.24 1044.08 2.022 0.714 1.308 534.669 213.00 1585 0.960 1521.6 20

b 1038 1040 508 1.952 5.80 1064.56 1040.90 1.982 0.684 1.298 531.762 226.00 1680 0.960 1612.8 21

c 1035 1037 507 1.953 5.80 1062.02 1037.88 2.032 0.704 1.327 529.954 219.00 1629 0.960 1563.84 19

17.950

14.386

39.579

31.628

24.962

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

3.086

3.703

4.320

4.937

5.554

Humedad

Absorbida

Estabilidad

FlujoDial EstabilidadFactor de

Corrección

Estab.

Corregida

Contenido

de

Humedad

"seco"

EmulsiónAsfalto

Residual Nº Peso Al Aire Peso SSS Sumergida

Densidad

Bulk

Peso

bandeja

Espécimen

fallado mas

bandeja

Espécimen

seco mas

bandeja

Contenido

de

Humedad

"húmedo"

Volumen

% Pérdida

Estabilidad

a las 72

horas

Estado Húmedo

295

Guayllabamba



Tesistas:


Muestra:

Ensayo: MS-14 / Instituto del Asfalto



Proyecto:





- Gómez Liz


Fecha: 7/12/2020

Quito - Ecuador

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

Esta

bil

idad

(lb

/f)



10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

Ca

mb

io d

e es

tab

ilid

ad (%

)



1.990

1.992

1.994

1.996

1.998

2.000

2.002

2.004

2.006

2.008

2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

Den

sid

ad

Bu

lk S

eca

(g/

cm3

)


Densidad Bulk

1.30

1.32

1.34

1.36

1.38

1.40

1.42

1.44

2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

Hu

med

ad

Ab

sorb

ida

(%)


Humedad Absorbida

13.00

13.50

14.00

14.50

15.00

15.50

16.00

16.50

2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0V

ací

os

Tota

les

(%)


Vacíos Totales

296

Píntag



Tesistas:


Cantera:




Proyecto:





- Gómez Liz


Fecha: 23/11/2020

Quito - Ecuador

61.71%

2.326 g/cm3

1.013 g/cm3

KN - Lbf

a 1048 1049 482 1.848 5.80 1100.96 1051.56 4.476 20.593 12.923 567.000 12.53 0.86 2424.02 11

b 1044 1048 480 1.838 5.80 1095.32 1044.74 4.336 20.933 13.535 568.000 12.45 0.86 2408.54 12

c 1046 1048 482 1.847 6.00 1098.44 1048.83 4.416 20.605 13.040 566.320 12.06 0.86 2333.09 12

a 1049 1052 494 1.881 5.80 1092.88 1050.59 3.605 17.638 11.355 557.682 11.04 0.89 2210.27 14

b 1052 1056 503 1.902 5.80 1095.46 1052.64 3.555 16.680 10.412 553.102 11.14 0.89 2230.29 15

c 1050 1054 498 1.889 6.00 1093.91 1050.83 3.585 17.273 10.997 555.850 11.42 0.89 2286.35 14

a 1058 1059 505 1.909 5.80 1095.01 1061.51 2.925 14.990 9.828 554.217 10.67 0.89 2136.19 16

b 1053 1056 506 1.914 6.00 1089.22 1054.81 2.846 14.705 9.666 550.157 10.21 0.89 2044.10 16

c 1055 1058 505 1.907 5.80 1091.71 1056.58 2.905 15.064 9.940 553.225 10.05 0.89 2012.07 15

a 1040 1043 491 1.884 5.80 1062.54 1042.01 1.594 14.191 11.404 552.017 9.55 0.89 1911.96 19

b 1047 1049 497 1.897 6.00 1069.44 1050.20 1.555 13.567 10.829 551.924 9.13 0.89 1827.88 17

c 1043 1046 494 1.890 5.80 1065.80 1044.99 1.614 13.933 11.103 551.852 9.40 0.89 1881.93 18

a 1040 1046 490 1.871 5.80 1053.60 1039.39 0.742 13.255 11.968 555.850 7.56 0.89 1513.55 27

b 1047 1058 500 1.877 6.00 1061.27 1041.61 0.781 13.010 11.651 557.810 7.45 0.89 1491.53 25

c 1043 1052 495 1.873 5.80 1056.52 1039.42 0.732 13.155 11.884 556.860 7.32 0.89 1465.50 24

Estado Seco

Contenid

o de

Humeda

d

Total de

vacíos

% Vacíos

De Aire

Estabilidad

FlujoEstabilida

d

Factor de

Corrección

Estab.

CorregidaVolumen

Residuo de Asfalto=

P.Esp. Agregados=

P.Esp. Asfalto=

EmulsiónAsfalto

Residual

Densida

d Bulk

Peso

bandej

a

Espécimen

fallado mas

bandeja

Espécimen

seco mas

bandeja

NºPeso

al AirePeso SSS Sumergida

5.500

7.000

8.500

10.000

11.500

6.17

7.10

3.39

4.32

5.25

297

Píntag



Tesistas:


Muestra:


Proyecto:



PROVENIENTES DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO Fecha: 27/11/2020

Quito - Ecuador




- Gómez Liz


- KN - Lbf

a 1045 1048 481 1.843 5.80 1144.01 1045.63 8.872 4.476 4.395 567.010 165.00 1232 0.860 1059.5 13

b 1046 1048 479 1.838 6.00 1146.56 1047.73 8.990 4.336 4.654 569.097 153.00 1144 0.860 983.84 12

c 1044 1047 483 1.852 5.80 1143.13 1044.64 8.890 4.416 4.475 563.715 170.00 1268 0.860 1090.5 12

a 1041.8 1044.8 480 1.843 5.80 1123.76 1042.27 7.259 3.605 3.654 565.274 210.00 1563 0.860 1344.2 16

b 1037.6 1041.6 477 1.839 5.80 1120.39 1037.12 7.368 3.555 3.813 564.220 212.00 1576 0.860 1355.4 14

c 1036 1039 478 1.847 6.00 1118.15 1036.67 7.299 3.585 3.714 560.910 204.00 1519 0.860 1306.3 15

a 1043.2 1046.2 504 1.923 5.80 1108.25 1043.73 5.632 2.925 2.707 542.486 243.00 1806 0.930 1679.6 17

b 1043.2 1050.2 505 1.914 6.00 1106.99 1040.20 5.493 2.846 2.648 545.037 219.00 1629 0.930 1515 16

c 1047.7 1050.7 504 1.918 5.80 1112.07 1048.25 5.543 2.905 2.638 546.246 237.00 1761 0.930 1637.7 17

a 1063.8 1066.8 502 1.882 6.00 1107.14 1065.06 3.476 1.594 1.881 565.250 237.00 1761 0.860 1514.5 19

b 1060.2 1062.2 502 1.894 5.80 1102.89 1062.25 3.445 1.555 1.891 559.768 214.00 1592 0.890 1416.9 18

c 1059.2 1062.2 502 1.891 6.00 1101.74 1060.50 3.416 1.614 1.802 560.127 225.00 1673 0.860 1438.8 17

a 1045 1053 495 1.872 5.80 1072.12 1041.74 2.017 0.742 1.276 558.226 195.00 1453 0.890 1293.2 26

b 1046 1055 497 1.875 5.80 1073.98 1041.72 2.096 0.781 1.315 557.867 189.00 1409 0.890 1254 25

c 1043 1049 492 1.874 6.00 1070.69 1041.88 2.057 0.732 1.325 556.564 183.00 1365 0.890 1214.9 27

14.561

56.291

39.185

21.375

20.79010.000

11.500

3.394

4.320

5.246

5.500

7.000

8.500

Flujo

Estado Húmedo

6.171

7.097

Dial EstabilidadFactor de

Corrección

Estab.

CorregiNº

Peso

Al AirePeso SSS Sumergida

Densida

d Bulk

Peso

bandej

a

Espécimen

seco mas

bandeja

Contenid

o de

Humeda

d

VolumenEmulsiónAsfalto

Residual

% Pérdida

Estabilidad

a las 72

horas

Contenido

de

Humedad

"seco"

Humedad

Absorbida

EstabilidadEspécimen

fallado mas

bandeja

298

Píntag



Tesistas:



30/11/2020

Quito - Ecuador

Muestra:

Ensayo:



Proyecto:





- Gómez Liz


Fecha:

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5

Esta

bil

idad

(Lb

/f)



10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

55.00

60.00

2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5

Ca

mb

io d

e Es

tab

ilid

ad (%

)



1.840

1.850

1.860

1.870

1.880

1.890

1.900

1.910

1.920

2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5

Den

sid

ad

Bu

lk S

eca

(g/

cm3

)


Densidad Bulk

13.00

14.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5V

aci

os

Tota

les

(%)


Vacíos Totales

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5

Hu

med

ad

Ab

sorb

ida

(%)


Humedad Absorbida

299

Anexo U. Ensayo Cántabro

Guayllabamba y Píntag

Cántabro Norma: NLT-352/86


Tesistas:




Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 16/3/2021

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:

Peso inicial Peso final Desgaste Promedio

g g % %

1 1033.46 821.56 20.50%

2 1034.18 810.46 21.63%

3 1032.12 805.46 21.96%

1 1043.78 874.65 16.20%

2 1046.74 896.31 14.37%

3 1047.15 876.41 16.31%

1 1056.55 874.61 17.22%

2 1057.71 882.6 16.56%

3 1054.94 864.97 18.01%

Píntag

10% 17.26%

21.37%

Briqueta N°% Emulsión

7%

8.5% 15.63%

Peso inicial Peso final Desgaste Promedio

g g % %

1 1035.41 798.63 22.87%

2 1030.6 785.49 23.78%

3 1033.24 798.46 22.72%

1 1038.84 896.31 13.72%

2 1028.52 896.34 12.85%

3 1032.61 897.14 13.12%

1 1053.96 841.53 20.16%

2 1048.01 824.57 21.32%

3 1051.46 832.02 20.87%

Guayllabamba

23.12%

7% 13.23%

8% 20.78%

% Emulsión Briqueta N°

6%

300

Anexo V. Ensayo tracción indirecta

Guayllabamba

Tracción Indirecta Norma: ASTM D 4123 - AASHTO T 283


Tesistas:



Cantera:

Ensayo:

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 14/12/2020

Quito - Ecuador


Tiempo Muestra P (KN) P(N) t(mm) d (mm) ST Promedio

P1 2.08 2080.00 57.00 97.60 238.02

P2 2.01 2010.00 58.20 97.20 226.20

P3 2.06 2060.00 57.20 97.80 234.43

P4 1.83 1830.00 58.80 97.20 203.84

P5 1.84 1840.00 58.00 97.30 207.57

P6 1.82 1820.00 57.80 97.50 205.60

TSR= 88%

6%

232.88

205.67

2 Horas

24 Horas


P1 2.09 2090.00 64.00 97.60 213.01

P2 2.05 2050.00 64.00 96.50 211.31

P3 2.07 2070.00 64.00 97.20 211.84

P4 1.85 1850.00 64.00 97.20 189.32

P5 1.88 1880.00 64.00 97.20 192.39

P6 1.87 1870.00 64.00 97.40 190.98

TSR= 90%

212.05

7%

24 Horas 190.90

2 Horas


P1 2.01 2010.00 60.70 97.10 217.10

P2 2.20 2200.00 62.10 96.60 233.47

P3 2.15 2150.00 60.60 98.00 230.47

P4 1.87 1870.00 59.60 96.20 207.63

P5 1.85 1850.00 59.00 97.10 205.58

P6 1.88 1880.00 68.00 96.70 182.01

TSR= 87%

227.02

24 Horas 198.41

2 Horas

8%

301

Guayllabamba



Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 8/12/2020



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

87%

88%

88%

89%

89%

90%

90%

91%

5.5% 6.0% 6.5% 7.0% 7.5% 8.0% 8.5%

TSR

(%

)

Emulsión (%)

Emulsión Vs TSR

302

Píntag



Tesistas:



Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 8/12/2020

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:



P1 1.34 1340.00 66.00 96.60 133.80

P2 1.30 1300.00 65.00 96.60 131.81

P3 1.28 1280.00 65.80 97.40 127.15

P4 1.10 1100.00 66.00 96.80 109.61

P5 1.14 1140.00 66.00 97.80 112.43

P6 1.12 1120.00 65.80 96.80 111.94

TSR= 85%

130.92

111.33

7%

2 Horas

24 Horas


P1 1.33 1330.00 71.00 97.70 122.06

P2 1.23 1230.00 72.00 97.70 111.32

P3 1.48 1480.00 72.00 97.70 133.94

P4 1.21 1210.00 70.00 97.70 112.63

P5 1.18 1180.00 72.00 97.70 106.79

P6 1.30 1300.00 70.00 97.80 120.89

TSR= 93%

24 Horas 113.44

8.5%

2 Horas 122.44


P1 1.31 1310.00 66.50 96.80 129.55

P2 1.28 1280.00 67.90 96.80 123.98

P3 1.26 1260.00 66.20 97.30 124.53

P4 1.23 1230.00 68.00 96.80 118.96

P5 1.22 1220.00 66.50 96.30 121.28

P6 1.20 1200.00 96.30 96.30 82.38

TSR= 85%

24 Horas 107.54

2 Horas 126.02

10%

303

Píntag



Tesistas:

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 14/12/2021



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

84%

85%

86%

87%

88%

89%

90%

91%

92%

93%

94%

6.5% 7.0% 7.5% 8.0% 8.5% 9.0% 9.5% 10.0% 10.5%

TSR

(%

)

Emulsión (%)

Emulsión Vs TSR

304

Anexo W. Ensayo módulo resiliente

Guayllabamba

Módulo resiliente Norma: ASTM D3496 y D3497


Tesistas:

- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 17/3/2021



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:



0 2692 1094 843

90 2690 998 858

0 2634 1146 830

90 2697 1118 914

0 2598 1045 834

90 2618 1085 959

0 2056 1001 771

90 2035 996 728

0 2064 954 770

90 2052 967 712

0 2054 986 705

90 2050 917 739

0 1666 825 596

90 1760 818 553

0 1826 817 587

90 1765 832 550

0 1667 796 531

90 1632 804 5378F 1649,50 800,00 534,00

8C 1795,50 824,50 568,50

8B 1713,00 821,50 574,50

7F 2052,00 951,50 722,00

7B 2058,00 960,50 741,00

6F 2608,00 1065,00 896,50

7A 2045,50 998,50 749,50

6E 2665,50 1132,00 872,00

6B 2691,00 1046,00 850,50

Briqueta GradosMódulo resiliente Módulo resiliente Módulo resiliente


500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

10 15 20 25 30 35 40Mó

du

lo R

esil

ien

te (M

Pa

)

Temperatura (°C)

6%

7%

8%

305

Píntag



Tesistas:



APLICADAS

Proyecto:






Ensayado por :

Quito - Ecuador

Cantera:

Ensayo:


- Bunshe Kevin

- Gómez Liz


Fecha: 24/3/2021


0 887 471 169

90 866 469 156

0 922 485 167

90 810 492 155

0 839 488 173

90 812 456 156

0 776 454 120

90 783 438 116

0 779 412 132

90 762 417 125

0 793 436 140

90 769 448 122

0 713 326 86

90 732 308 92

0 756 383 73

90 734 394 81

0 874 366 67

90 815 378 79372,00 73,0010D 734,00

369,50 89,00

10C 745,00 388,50 77,00

10B 722,50

414,50 128,50

8.5E 781,00 442,00 131,00

8.5D 770,50

779,50 446,00 118,00

7C 825,50

8.5A

866,00 488,50 161,00

472,00 164,50

7B

GradosMódulo resiliente Módulo resiliente Módulo resiliente

7A 876,50 470,00 162,50

20 40

Briqueta

Temperatura 10

50,00

250,00

450,00

650,00

850,00

10 20 30 40

Mó

du

lo R

esil

ien

te (M

Pa

)

Temperatura (°C)

7%

8,5%

10%

306

Mezcla convencional Guayllabamba y Píntag



Tesistas:

Cantera:

Ensayo:




APLICADAS

Proyecto:







- Gómez Liz


Fecha: 15/2/2022

Quito - Ecuador


0 1230 880 625

90 1228 876 619

0 1231 883 623

90 1221 879 621

0 1219 877 627

90 1225 883 622

Guayllabamba

7J 1222,00 880,00 624,50

7I 1226,00 881,00 622,00

7H 1229,00 878,00 622,00

Briqueta GradosMódulo resiliente Módulo resiliente Módulo resiliente



0 481 305 96

90 476 314 98

0 483 301 94

90 479 307 97

0 480 310 93

90 486 304 99

Píntag

304,00 95,50

8.5J 483,00 307,00 96,00

8.5I 481,00

8.5H 478,50 309,50 97,00

GradosMódulo resiliente Módulo resiliente Módulo resiliente

20 40

Briqueta

Temperatura 10

Documents

UCE-FING-CIC-BUNSHE KEVIN-GOMEZ LIZ.pdf