Espec Stone Mastic Asphalt

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARTICULARES

Stone-Mastic Asphalt (SMA)

GENERALLa presente especificación está basada en las experiencias Alemana, Inglesa Americana, y reciente Argentina en SMA. Son de aplicación las siguientes normas:

ZTV Asphalt –StB 01,AASTHO PP41 y AASHTO MP 8.

La SMA se elaborará con 100% de áridos de trituración, fibras de celulosa, filler calcáreo y ligante asfáltico. Se aplicará en espesores tales que sean 3 veces el tamaño máximo nominal de los áridos. Se presenta la posibilidad de emplear asfaltos modificados con elastómeros o asfaltos convencionales de destilación directa. Como tamaños máximos de agregados se incluyen 5, 10, 12 y 19 mm .

1. CALIDAD DE LOS MATERIALES1.1. Agregados Pétreos Triturados

Tasa de TrituraciónUna cara de fractura: 100 % de las partículasDos ó más caras de fractura: 90 % mínimo

FormaPartículas Chatas y Alargadas (ASTM D 4791)3 a 1: 20 % máximo5 a 1: 5 % máximoIndice de Lajas (NLT 354/91): menor del 25 %

ResistenciaDesgaste Los Angeles (AASHTO T 96) Gradación B, menor del 30 %.*

Resistencia al pulidoCoeficiente de Pulimento Acelerado (NLT174/72), mayor de 0,50.

LimpiezaEquivalente de Arena (ASTM D 2419) de la fracción Pasa Tamiz No.4, superior al 50 %.

DurabilidadEn Sulfato de Sodio (ASTM C 88): menor del 15 %.

Pablo E Bolzan, Especificación SMA, Julio 2002

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Adhesividad con el asfalto

Ensayo ASTM D 3625-96: mayor del 95%.

Absorción de Agua ASTM C 127 y C 128: menor del 2% **

NLT : normas Españolas

* Si el valor de DA es mayor del 30% y no puede cambiarse el árido por otro que cumpla tal condición, entonces se procederá a analizar la rotura de partículas después del ensayo de compactación Marshall. La condición de aceptación será que la cantidad de material incrementada por la compactación Marshall en el TN4 no sea superior al 10%, y que se cumpla con el VAM mínimo. Siempre importante es conocer los antecedentes viales del material a utilizar en cuanto a su comportamiento en servicio. Si su comportamiento ha sido dudoso ó deficiente, el material no debe ser utilizado para SMA.

** Cuando la absorción sea mayor al 2% y no pueda evitarse el uso de tal agregado, entonces se deben complementar los análisis concentrándose en la determinación de la absorción de asfalto –el cual debe tenerse en cuenta al diseñar el contenido óptimo de ligante- y la compatibilidad con el ligante asfáltico, esto es, la adherencia del par árido-betún.

1.1.1. Límites Granulométricos

La granulometría de los agregados pétreos está basada en la norma alemana ZTV Asphalt – StB 01 y las normas AASHTO, los tamices corresponden a la serie ASTM C 136 normalmente utilizada en latino-américa. Los límites granulométricos incluyendo el relleno mineral deberá estar comprendida dentro de los siguientes valores:

Mm Pulgadas

Tamaño Máximo 19,0 mm

Porcentaje que pasa


Porcentaje que pasa


Porcentaje que pasa

Tamaño Máximo

Porcentaje que pasa

25,0 1 100

19,0 ¾ 90-100 100

12,5 ½ 45 a 6090-100

100

9,5 3/8 30 a 45 Máximo 60 90-100

6,35 ¼

4,75 N°4 20 a 25 30 a 40 26-60

2,36N°8

16 a 23 20 a 27 20-28

1,18 N°16


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Mm Pulgadas


Porcentaje que pasa


Porcentaje que pasa


Porcentaje que pasa

Tamaño Máximo

Porcentaje que pasa

0,600 N°30

0,300N° 50

0,150 No.100

0,075 N° 2009 a 13 9 a 13 9-13

Las distintas fracciones componentes de cada mezcla no deberán tener sobre-tamaños mayores al 10% ni infra-tamaños mayores al 15%.

1.2. Aditivos / Filler

Es imprescindible analizar los materiales a emplear a fin de verificar si se requiere la adición de un aditivo mejorador de adherencia. Deben dosificarse empleando el ensayo de adhesividad ASTM D 3625 y el de Tensión Indirecta Remanente (ASTM D 4123). En el caso del filler se deberán realizar ensayos de densidad aparente en tolueno y en tricloroetileno como control de calidad además de las granulometrías (ASTM D 546 y ASTM D 854).

1.3. Fibras Celulósicas

Forman parte del mortero junto con el ligante y el filler. No se establecen condiciones especiales para la calidad de la misma, sino que la firma contratista debe proponer el tipo y contenido de las mismas y garantizar su comportamiento. Por lo tanto, deben ser fibras de reconocido comportamiento en servicio y calidad comprobada. Se debe requerir certificado de calidad del producto antes de su uso y durante la obra.

1.4. Ligante Asfáltico Convencional

Deberá cumplir en un todo con la norma ASTM D 3381.

El grado debe indicarse en función de las condiciones de clima, tránsito y estructura de proyecto.

Adicionalmente debe cumplir con la siguiente condición:

la Viscosidad Rotacional a 60 C del asfalto envejecido con el ensayo en película delgada


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rotativa (RTFOT, ASTM D 2872) dividido la Viscosidad Rotacional a 60 C del asfalto original debe ser menor o igual a 3.

El ligante debe ser clasificado según la norma AASHTO MP-1 (Superpave Performance Graded Asphalt Binder Specification) e informar su valor antes de la primera entrega de material y cada 500 toneladas de ligante entregado. Si la cantidad de material utilizado es menor de dicha cifra, se debe realizar al menos un ensayo PG.

Certificado de calidad: debe ser requerido a la refinería por cada envío y debe incluir:

- Viscosidad (170C) luego del ensayo RTFOT (ASTM D 2872)- Perfil de Viscosidad Rotacional a 60, y 135 C (ASTM D 4402) - Rango de Temperaturas de Elaboración y Compactación - Temperatura máxima de calentamiento- Clasificación PG

Cada certificado de calidad debe ser provisto en papel con membrete original de la firma y firmado por personal responsable.

1.5. Alternativa: Ligante Asfáltico Modificado con Elastómeros

El grado a utilizar debe indicarse en función de las condiciones de clima, tránsito y estructura de proyecto.

Perfil de Viscosidad Rotacional (ASTM D 4402) a 135, 150, 170 y 190 C : debe ser indicado (incluyendo aguja, rpm, % de torque y shear rate), por la Refinería y controlada en obra una vez fijados sus valores y tolerancias.

Punto de Inflamación Cleveland (IRAM 6555):

mínimo 235 C

Recuperación Elástica Torsional (NLT 329-91) a 25 C:

mínima de 70%

Ensayo de Separación ASTM D 5976 (también NLT 328 / 91): diferencia de Viscosidad Rotacional a 170C

entre la parte superior y la inferior no mayor del 15%.

Grado de Comportamiento PG (AASHTO MP-1)

indicar su valor cada 500 toneladas de material entregado.

Rango de temperaturas de mezclado y compactación :

deben ser indicadas por el fabricante.

Temperatura máxima de calentamiento:

a indicar por el fabricante

Condiciones de almacenamiento: a indicar por el fabricante


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Certificado de calidad: debe ser requerido a la refinería por cada envío y debe incluir:

- Viscosidad (170C) luego del ensayo RTFO - (ASTM D 2872)- Perfil de Viscosidad Rotacional a 135, 150, 170 y 190 C- Recuperación Elástica Torsional a 25 C- Estabilidad a altas temperaturas - Grado PG (AASHTO MP-1)- Rango de Temperaturas de Elaboración y Compactación - Temperatura máxima de calentamiento

Cada certificado de calidad debe ser provisto en papel con membrete original de la firma y firmado por personal responsable.

2. RIEGO DE LIGAEmulsión Asfáltica Modificada (*)

- Viscosidad Saybolt Furol a 50 C : mayor de 40- Carga de Partícula: positiva- Asentamiento a 7 días, menor del 5%- Ensayo de Tamiz (850 micrones), menor de 0,10 %- Contenido de Hidrocarburos destilados, menor del 2 %- Residuo Asfáltico, mayor del 67%- Penetración del Residuo (25/5/100): entre 50 y 90- Recuperación Elástica Torsional a 25 C del residuo, mín. 15%

(*) De no contar con dicha emulsión puede utilizarse en su reemplazo una emulsión asfáltica catiónica de corte rápido CRS-1 (ASTM D 2397), pero es preferible la arriba indicada dada su mayor poder adherente frente al tránsito de obra.

Certificado de Calidad Cada envío de material asfáltico debe ser remitido con un certificado de calidad conteniendo el resultado de cada uno de los ensayos arriba indicados. El certificado de calidad debe ser provisto en papel con membrete original de la firma y firmado por personal responsable.


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3. DISEÑO DE LA MEZCLA

Compactación Marshall: 50 + 50 golpes

Compactación Superpave: 75 a 100 giros dependiendo del proyecto

Vacíos de aire totales:

Entre 2 y 4% recomendándose tender hacia el límite inferior en las regiones

con climas fríos, y hacia el límite superior para climas templados y cálidos.

Vacíos del Agregado Mineral

no inferior al 17 % para TM 19 mm, a 19 % para TM 12 mm y menores.

VCA mix, % (AASHTO MP8)

Menor que VCA DRC

Contenido de Ligante en peso total de la mezcla

Mínimo 6,5 %

Contenido de Fibras Celulósicas en peso del total de la mezcla

Mínimo 0,3 %

Escurrimiento de Ligante a la temperatura de mezclado (AASHTO T305)

Máximo 0,3%

4. TOLERANCIAS

Sobre la fórmula de obra adoptada se establecen las siguientes tolerancias porcentuales (desviaciones standard):

TOLERANCIAS Extracción Método Nuclear

Horno de Ignición

Contenido de Asfalto 0,20 0,18 0,13 Alimentación en Frio

Aridos que pasan el tamiz No. 4 y mayores

3 3

Pasa Tamices No 8 a No. 100

2 2

Pasa tamiz No. 200 0,7 0,7Peso Específico Máximo Rice

0,015


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TOLERANCIAS Extracción Método Nuclear

Horno de Ignición

Vacíos de Aire 1VMA 1RBV 5Peso Específico Aparente

0,022

5. CONDICIONES DE COLOCACIÓN

Tramo de Prueba: será obligatorio efectuar un tramo de prueba dentro de las primeras 200 tn a fin de verificar la fórmula de obra y los vacíos alcanzados en el camino.

Liga: deberá efectuarse con emulsión asfáltica modificada catiónica de corte rápido con una dotación entre 0,20 y 0,35 litros/m2 en base al residuo asfáltico. En caso de no disponibilidad de dicha emulsión, se empleará una catiónica de corte rápido CRS-1.

Lisura: se debe medir la irregularidad superficial con una regla de 3 m y constatar que en ninguna dirección se tenga un apartamiento mayor de 4 mm.

Zonas irregulares: donde se produzcan acumulaciones de agua deben ser reconstruidas.

Densificación y Vacios de la mezcla compactada: se exige una compactación tal que garantice el porcentaje de vacios establecido. El mismo será calculado cada jornada comparando las densidades obtenidas en el camino mediante extracción de testigos y la densidad Máxima Rice correspondiente al sector. Esta última será calculada dos veces por jornada de trabajo de muestras tomadas detrás de la terminadora ó de mezcla elaborada en planta. Se deben extraer por lo menos seis testigos por tramo ejecutado por dia aplicando la tabla de números aleatorios, nunca menos de un testigo cada 100 metros lineales por carril. Ningún valor individual puede estar por debajo del 3 % (climas cálidos y templados) ó del 1% ( climas fríos), ni por encima del 6% (climas cálidos y templados) ni del 4% (climas fríos).


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Espesores: el espesor total de capas asfálticas no será inferior al espesor teórico en cualquier punto de la sección transversal.

Juntas de construcción: en ningún caso se admite superposición de juntas de capas superpuestas ya sean transversales o longitudinales. En el caso de las transversales debe haber un mínimo de 5 metros de separación entre capas superpuestas y para las longitudinales un mínimo de 0,20 metros. Las juntas longitudinales además no deben coincidir con la huella del tránsito.Las mezclas colocadas para la formación de juntas deben tener paredes verticales, no se admite que se aplaste la mezcla en los bordes.

Superficie terminada: el aspecto superficial de la mezcla colocada debe ser uniforme asegurando una textura uniforme sin micro-fisuras, exudaciones, deformaciones, marcas, ni segregaciones. Cuando existan áreas con segregaciones de origen térmico, fat spots (manchas de asfalto), blistering (ampollado) las mismas deben ser adecuadamente reparadas.


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