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Tema 4- Mezclas Bituminosas

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Tecnología de Materiales de Construcción- Ingeniería Civil Universidad de Sevilla

Text of Tema 4- Mezclas Bituminosas

  • Escuela Tcnica Superior de Ingeniera Universidad de Sevilla

    Departamento de Ingeniera de la Construccin y Proyectos de Ingeniera

    Tecnologa de Materiales de Construccin

    Tema IV: Mezclas Bituminosas

  • 1

    ndice

    Introduccin Clasificacin de las mezclas bituminosas Hormigones bituminosos en caliente Mezclas bituminosas para capas de rodadura Otras mezclas Reologa y propiedades generales Especificaciones y dosificacin Fabricacin de las mezclas bituminosas Puesta en obra

  • Introduccin

    Definicin y caractersticas generales: ridos + filler + ligante hidrocarbonado

    Betn

    ridos

    Polvo Mineral o Fller M.B.C.

    Ligante

  • Introduccin

    Definicin y caractersticas generales: Superficie de todas y cada una de las partculas

    minerales recubiertas de forma homognea por una pelcula de ligante.

    En el conjunto, despus de compactado, los ridos ms gruesos forman un esqueleto mineral, rgido y resistente, cuyos huecos se rellenan por las partculas ms finas.

    El sistema filler-betn, recubriendo las partculas y rellenando los huecos, forma un medio continuo, viscoso, que mantiene las partculas minerales unidas, dando cohesin a la mezcla.

  • Introduccin

    Definicin y caractersticas generales: Ventajas:

    Mayor regularidad superficial que en tratamientos superficiales.

    Mayor capacidad resistente que los tratamientos superficiales.

    Se ponen en obra con espesores diversos y con rigideces diferentes.

    Se pueden utilizan en todas las capas del firme.

  • Introduccin

    ridos y filler: Los ridos se clasifican en fracciones uniformes, a

    partir de las que se compone la granulometra elegida.

    Se considera por separado la fraccin de rido que pasa por el tamiz 63 micras (tamiz 0,063 UNE), que es el polvo mineral o filler.

  • Introduccin

    Importancia del filler: Condiciona la proporcin de ligante porque tiene una

    gran superficie especfica. A mayor cantidad de filler se necesita una mayor

    cantidad de ligante. Constituye con el ligante el mstico que da cohesin

    al conjunto. Es un elemento importante en los fenmenos de

    adhesividad. Influye en el porcentaje de huecos y, por tanto, en la

    impermeabilidad y en las caractersticas resistentes de la mezcla.

  • Photos

    -Joint sealant was in poor conditions. It was only bonded to the top 2 to 3 mm of the joint reservoir and was easy to pull out.

    -Rout configuration 11mm wide by 18mm deep.

    -Surface and lower courses were separated during coring.

    Introduccin

    Ligante: 3-10% sobre el peso de los ridos. 8-25% del volumen de los ridos. En mezclas en caliente se utilizan betunes de

    penetracin (B 40/50; B 60/70 y B 80/100). En mezclas en fro las emulsiones bituminosas de

    rotura lenta o media. Ligantes modificados con polmeros.

  • 8

    ndice

    Introduccin Clasificacin de las mezclas bituminosas Hormigones bituminosos en caliente Mezclas bituminosas para capas de rodadura Otras mezclas Reologa y propiedades generales Especificaciones y dosificacin Fabricacin de las mezclas bituminosas Puesta en obra

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Fraccin de rido empleada: Mstico: filler + ligante Mortero bituminoso: rido fino + mstico Hormign bituminoso: rido grueso + mortero

    bitumioso Macadam bituminoso: rido grueso + ligante

    Temperatura: En caliente: con betn de penetracin (115-130C)

    hormign bituminoso con granulometra continua autopistas, todo tipo de carreteras primarias y secundarias y

    aeropuertos

    En fro: con emulsin bituminosa (Tamb) Carreteras secundarias

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Huecos en mezcla (%Hm): Cerradas (3

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Segn tamao mximo del rido Dmax: Define el espesor de la mezcla a extender en una

    determinada calzada (del orden del doble o triple del tamao mximo).

    Gruesas: Dmax > 10 mm. Finas, morteros o microaglomerados: Dmax < 10 mm.

    11

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Segn la estructura interna del rido: Sin esqueleto mineral resistente:

    Msticos y asfaltos fundidos. Resistencia debida a la cohesin del mstico. El rido es un simple relleno en una masa que prcticamente

    carece de esqueleto mineral.

    Con esqueleto mineral resistente (gran rozamiento interno):

    Las mezclas normalizadas en Espaa tienen esqueleto mineral.

    Macadn bituminoso, hormigones bituminosos. A su vez se pueden clasificar de acuerdo a la granulometra:

    Continuas, Discontinuas, Porosas, Uniformes

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Segn la granulometra: Continuas:

    Las partculas ms finas rellenan los huecos que dejan las ms gruesas con todas ellas recubiertas por una partcula continua de ligante.

    Se necesita % mnimo de Hm que garantice espacio para: Cambios de volumen del ligante con la temperatura. Densificacin por poscompactacin o por deformaciones

    plsticas.

    Discontinuas: Faltan los tamaos comprendidos entre 2 y 8 mm.

    Uniformes: Tienen un tamao nico de rido.

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Las mezclas bituminosas en Espaa: Hormigones bituminosos en caliente:

    Densas (D) Semidensas (S) Gruesas (G) Mezclas de alto mdulo (MAM)

    Mezclas drenantes o porosas (PA) Microaglomerados:

    Mezclas bituminosas discontinuas en caliente (BBTM) Microaglomerados en fro

    Mezclas en fro Densas Abiertas

    Mezclas bituminosas en caliente tipo hormign bituminoso

    Mezclas bituminosas para capas de rodadura. Mezclas

    drenantes y discontinuas

  • Clasificacin de las mezclas bituminosas

    Particularidades de las MAM: Elevados mdulos de elasticidad (superiores a

    11.000 MPa a 20 C). Se utilizan betunes de poca penetracin muy duros. Se utilizan betunes modificados. En general tienen una mayor capacidad de absorber

    tensiones y resistencia a la fatiga. Capas intermedia y base. Se ahorra espesor en secciones con trficos

    pesados.

  • 16

    ndice

    Introduccin Clasificacin de las mezclas bituminosas Hormigones bituminosos en caliente Mezclas bituminosas para capas de rodadura Otras mezclas Reologa y propiedades generales Especificaciones y dosificacin Fabricacin de las mezclas bituminosas Puesta en obra

  • Hormigones bituminosos en caliente

    Designacin:

    densas (D), semidensas (S), gruesas (G) y mezclas de alto mdulo (MAM)

    Fabricadas con betunes asflticos de penetracin (3-6% del peso del rido)

    WbWs

    100

  • Hormigones bituminosos en caliente

    Usos: Capas de rodadura, intermedia y de base.

  • Hormigones bituminosos en caliente

    Granulometra segn los siguientes husos:

  • Hormigones bituminosos en caliente

    Granulometra segn los siguientes husos:

    20

    AC16D

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0.01 0.1 1 10 100

    Tamao de los tamices (mm)

    C er n

    i do

    a cu m

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    o ( %

    en

    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla densa21

    AC16S

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    Tamao de los tamices (mm)

    Ce r

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    ( % e

    n

    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla semidensa

    22

    AC32G

    0

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    40

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    Tamao de los tamices (mm)

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    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla gruesa 23

    MAM

    0

    20

    40

    60

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    Tamao de los tamices (mm)

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    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla de alto mdulo

  • Hormigones bituminosos en caliente

    Granulometra segn los siguientes husos:

    20

    AC16D

    0

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    0.01 0.1 1 10 100

    Tamao de los tamices (mm)

    C er n

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    a cu m

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    en

    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla densa21

    AC16S

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    120

    0.01 0.1 1 10 100

    Tamao de los tamices (mm)

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    a do

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    n

    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla semidensa

    22

    AC32G

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0.01 0.1 1 10 100

    Tamao de los tamices (mm)

    Ce r

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    n

    Lmite superior Lmite inferior

    Ejemplo de huso granulomtrico de una mezcla gruesa

    19Textura de la superficie de rodadura de una mezcla densa

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    ndice

    Introduccin Clasificacin de las mezclas bituminosas Hormigones bituminosos en caliente Mezclas bituminosas para capas de rodadura Otras mezclas Reologa y propiedades generales Especificaciones y dosificacin Fabricacin de las mezclas bituminosas Puesta en obra

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