Cartilla de asfalto

Asociación de Productores y Pavimentadores Asfálticos de Colombia
aso acp
cartilla del
asfáltico
pavimento

aso acp
La “cartilla del pavimento asfáltico” está dirigida a estudiantes de ingenier a, inspectores de obra y en general a
todas las personas involucradas en la construcción de pavimentos asfálticos. La utilización de los conceptos
presentados es de entera responsabilidad del lector.
C Derechos Reservados 2004 Bogotá. Editado por ASOPAC. Impreso por Panamericana Formas e Impresos S.A.
Versión impresa ISBN 958-33-6312-X Versión en internet ISBN 958-33-6311-1
Para mayor información puede dirigirse a la dirección electrónica asopac@asopac.com
í
2
MARIO HUERTAS COTES
I C E I N
I N G E N I E R O S
CONSTRUCTORES
CORTAZAR Y GUTIERREZ LTDA.
ICM INGENIEROS LTDA.
PAVIMENTOS COLOMBIA S.A.

El esfuerzo de ASOPAC por difundir en Colombia el uso
de la mezcla asfáltica como producto noble, ecológico,
dinámicoyalparecerelmásaptoparasuelosinestables,
se ve reflejado en esta “cartilla del pavimento asfáltico”
de contenido pedagógico, que de manera simple nos va
llevando a través de cada uno de los componentes y su
proceso de producción y nos deja un abrebocas sobre
las inmensas posibilidades del producto, cuyo mayor
provecho hoy ya están disfrutando Estados Unidos y los
paíseseuropeos.
Colombia también debe encontrar en la mezcla asfáltica
lamejoropciónparapavimentarsusvías.
Invito a todas las empresas dedicadas a la producción
y/o pavimentación en mezclas asfálticas, certificadas en
calidad,aqueseunananuestroGremio.
AnaMaríaOchoadeJaramillo
DirectoraEjecutiva
3
Presento la ASOCIACION DE PRODUCTORES Y
PAVIMENTADORES ASFALTICOS DE COLOMBIA,
ASOPAC, ente gremial sin ánimo de lucro, con vocación
nacional, que representa las industrias ubicadas en
Bogotá y la Sabana, propietarias de plantas de asfalto y
maquinaria para este tipo de actividades, todas
certificadas en calidad en sus procesos y con gran
experienciaacumuladaenobrasparalaciudadyelpaís.
ASOPAC es el fruto de la fusión de dos gremios:
ASOPAB, pavimentadores de Bogotá, que existió por
más de 40 años y ASOPAC, pavimentadores de
Colombia, empresarios jóvenes que vieron en la
solidaridad gremial el camino para el fortalecimiento de
suproducto.
ASOPAC propende porque las industrias afiliadas
centren sus acciones y procesos en los principios de
calidad, protección del medio ambiente y aplicación de
tecnologías novedosas que redunden en obras durables
acostosrazonables.
ASOPAC lidera o participa en los proyectos de
investigacióncuyoobjetivoprimarioseaelmejoramiento
de las características de los pavimentos asfálticos,
demostrando la mayoría de éstas ventajas técnicas y
económicassuperioresaotrostiposdepavimento.
Alestadiodelospaísesdesarrolladosendondeyaestán
ensayando “pavimentos perpetuos” diseñados para 50
años de servicio, con mantenimientos que implican solo
el reemplazo de la capa de rodadura, es también al
estadioalqueaspiramos.
Invitamos a todos los expertos en diseño de pavimentos
a que conozcan las bondades de estas nuevas técnicas,
a que las involucren en sus diseños y a los contratantes,
a que confíen en las empresas productoras quienes
están esperando el reto de diseños que impliquen tal
evolución.
Presentación

Capítulo 1. Generalidades
Capítulo 2. El cemento asfáltico
Capítulo 3. Los agregados pétreos
Capítulo 4. La mezcla asfáltica
Capítulo 5. Proceso constructivo
Cap tulo 6. Nuevas tecnologías
Bibliografía
1.1 Definici n
1.2 Clasesdepavimentos
1.3 Funcionesdelpavimentoflexible
1.4 Ventajasdelpavimentoflexible
1.5 Partesdelpavimentoflexible
2.1 Definición
2.2 Composiciónquímica
2.3 Clasificación
2.4 Propiedades
2.5 Ensayosalcementoasfáltico
3.1 Definición
3.2 Clasificación
3.3 Propiedades
3.4 Ensayosalosagregadospétreos
4.1 Definición
4.2 Características
4.3 Propiedades
4.4 Clasificación
4.5 Ensayosalamezclaasfáltica
5.1 Fabricaciónindustrial
5.2 Transporteydescargue
5.3 Riegosdeimprimaciónydeliga
5.4 Colocacióndelamezcla
5.5 Compactación
6.1 Modificacióndeasfaltos
6.2 Mezclasdealtomódulo-MAM
6.3 Mezclasdebajoespesor
6.4 Mezclasdensascontinuas,discontinuasyabiertas
6.5 Superpave
6.6 Geosinténticos
6.7 Pavimentosporosos
6.8 Pavimentossilenciosos
6.9 Reciclajedepavimentos
ó
í
CONTENIDO
5
9
15
19
24
39
51
LIDERES EN MEZCLAS
ASFALTICAS
SUMINISTRO Y
EXTENSIÓN DE
MEZCLAS
ASFALTICAS
CONSTRUCCION DE:
OBRAS CIVILES
VIAS URBANAS
AEROPUERTOS
CARRETERAS
CICLORUTAS
PARQUEADEROS
INFRAESTRUCTURA
REDES DE SERVICIOS PUBLICOS
Oficina: Calle 57B #35A-36 – Bogotá D.C.
Pbx 222 8383 – Fax 222 8385 – Cel 300 267 4870
Planta Vista Hermosa: K6 Vía Mosquera – La Mesa
Celular Planta 300 268 3799
Codigo 663-1
CONSTRUCCION DE OBRAS
DE INFRAESTRUCTURA VIAL
DE URBANISMO Y
PRODUCCION
DE MEZCLAS ASFALTICAS
NTC – ISO 9001: 2000

1.1 Definici n
1.2 Clasesdepavimentos
Flexibles
Articulados
Rígidos
ó
Los pavimentos son estructuras construidas por capas
de diversos materiales seleccionados, superpuestas,
colocadasycompactadassobrelasuperficiedelterreno.
La estructura de un pavimento está concebida
especialmente para la circulación del tráfico automotor,
porloqueesunasolucióneconómicayeficaz.
El desarrollo del automóvil a principios de siglo produjo
una rápida evolución de las carreteras a nivel mundial.
En Colombia la construcción de carreteras se inició
prácticamente hacia 1930 y la pavimentación de vías
hacia1945.
Hay tres clases de pavimentos, dependiendo del
material de construcción y de la forma como reciben y
controlanlascargasdelosvehículos:
Son los construidos con capas de mezcla asfáltica. La
superficieseapoyasobreunaomáscapasqueayudana
soportar las cargas. Proporcionan una superficie de
rodaduramuyconfortableparaelusuariodelavía.
Construidos con adoquines (bloques de concreto o
arcilla prefabricados), que se colocan sobre una capa de
arena. Esta, se apoya sobre una capa granular o
directamentesobrelasubrasante.
Se componen de losas de concreto hidráulico colocadas
sobre una o varias capas de material seleccionado. La
capacidad estructural depende casi totalmente de la
losa.
1. GENERALIDADES

1.4 Ventajas del pavimento flexible
P
P
P
P
P
P
P
P
Proporciona la suficiente resistencia a las cargas
impuestasporeltráficovehicular.
El costo de construcción es menor que en el
pavimento rígido y con las nuevas tecnologías, los
pavimentos flexibles requieren un mantenimiento
mínimo.
Por su color oscuro, evita reflejos y deslumbramientos
causantesdeaccidentes.
Esreciclableenunsutotalidad,loquetraeimportantes
ventajasambientales,ecológicasyeconómicas.
El tiempo de restauración de una vía en concreto
hidráulico puede tardar días, en mezcla asfáltica apenas
unaspocashoras.
Lacontaminaciónauditivaporelpasodelosvehículos,
es nueve decibeles menor si el vehículo rueda sobre una
superficie de concreto asfáltico que de hidráulico. En
volumen,estoequivalea4vecesmenosruido.
Ofrece gran suavidad en el rodamiento, lo que permite
ahorrarhastaun4.5%enelconsumodecombustible.
Las empresas productoras de pavimento asfáltico son
ciento por ciento colombianas, tributan en Colombia y
generanempleoaloscolombianos.
P
P
P
P
P
P
P
P
Más del 90% de las vías
en el mundo y más del
65% de las vías en Bogotá
están construídas en
pavimento asfáltico.
Fuente: European Asphalt Pavement Association www.eapa.org
Fuente: Instituto de Desarrollo Urbano
1.3 Funciones del pavimento flexible
Características técnicas
Característicasdeseguridadycomodidad
El pavimento flexible o asfáltico cumple con dos
funcionesespecíficas:
El pavimento flexible proporciona una superficie segura
ydecomodidadpara elusuario.
Lascapasdelaestructurasoportanlamayorpartedelas
cargasdelosvehículosyelrestolotrasladanalterrenoo
subrasante.
Además de estas dos funciones específicas, el
pavimento flexible debe cumplir con otras
características, que se pueden dividir en técnicas
(propias del pavimento) y de seguridad y comodidad
paraelusuariodelavía.
Son todas aquellas que hacen que los pavimentos sean
durables, económicos y resistentes a los fenómenos
climáticosydeltránsito.
Los pavimentos flexibles deben ser drenantes, es decir,
evacuar rápidamente el agua lluvia. Deben presentar
una homogeneidad en la superficie para que el tránsito
seacómodo.Lasuperficiedebesercapazdeabsorberel
ruido y tener el color adecuado para evitar reflejos y
deslumbramientos.
7
Capa de rodadura
Base
Sub-base
Sub-rasante
asopac es la vía!
nDistribución de cargas en el pavimento flexible

8
1.5 Partesdelpavimentoflexible
Los pavimentos flexibles se componen de una capa llamada carpeta de rodadura, apoyada sobre dos capas llamadas
base y sub-base. Todo el conjunto se apoya sobre el terreno o sub-rasante, al cual llega una mínima parte de la carga
vehicular.
Carpetaderodadura
Base
Subbasegranular
Terrenonaturalosubrasante
Proporciona una superficie estable, uniforme y
antideslizante, todo lo cual se traduce en comodidad
para el usuario de la vía. Soporta la mayor parte de las
cargasvehicularesyefectosambientalescomolalluviay
la radiación solar. Sirve como capa impermeabilizante,
impidiendo el paso de agua al interior del pavimento, y al
mismo tiempo la drena evitando el deslizamiento de los
vehículos.
Su función principal es resistir los esfuerzos inducidos
por los vehículos y dar un soporte homogéneo a la
carpetaderodadura,transmitiendoalascapasinferiores
que las soportan (sub-base y sub-rasante) una m nima
porci n de la carga. Es una capa semirígida, que puede
sergranular,granularestabilizadaoasfáltica.
Se construye con materiales más económicos que las
dos anteriores para que, a su turno, los espesores de las
dos capas anteriores sean menores. Tambi n
homogenizalatransferenciadecargaalasubrasante.
La subrasante es aquella que soporta el pavimento. Las
t cnicas de mejoramiento o estabilizaci n del suelo
buscanmejorarlascaracter sticasdelterreno,puesde
stas, depender en gran medida, el espesor total del
pavimento.
Un suelo se puede mejorar o estabilizar por medios
mecánicos (compactaci n) o con productos químicos
especialmentediseñadosparatalfin(cal,cemento,etc.).
í
ó
é
é ó
í
é á
ó
nBase asfáltica
nPreparación de la subrasante
nCapa de rodadura

2.1 Definición
2.2 Composiciónquímica
El asfalto es un material que se puede encontrar en la
naturaleza en yacimientos naturales o puede ser
obtenido como subproducto de la destilación de
determinadoscrudosdepetróleo.
Posee unas características muy específicas que lo
hacen ideal para los trabajos de pavimentación,
principalmente la cohesión y la adhesión con materiales
granulares.
Tiene una consistencia sólida, al calentarlo se ablanda y
se vuelve líquido, lo que le permite recubrir los
agregados durante el proceso de fabricación de la
mezclaasfálticaencaliente.
El asfalto cambia su comportamiento dependiendo de la
temperatura y el tiempo de aplicación de la carga. Es
más duro a bajas temperaturas y más blando a altas, por
esto, se debe seleccionar el tipo de asfalto más
conveniente dependiendo del clima del sitio de
colocación.
El asfalto está compuesto por asfaltenos, resinas,
aromáticos y saturados. Los asfaltenos proporcionan la
dureza del asfalto, las resinas son los que aglutinan los
asfaltenos, brindando la capacidad de liga. Los
aromáticos y saturados son aceites, que le dan la
consistenciaparaqueseantrabajables.
2. EL CEMENTO ASFALTICO
nComposición química del asfalto
Resinas
(Aglutinante)
Aceites
(Trabajabilidad)
Asfaltenos
(Dureza)
ESPECIALISTAS EN ASFALTOS
asfalto modificado con polímero
NUESTROS PRODUCTOS
wEMULSIONES ASFALTICAS
wEMULSIONES ASFALTICAS CON POLIMEROS
wASFALTO 60/70
wASFALTO 80/100
wASFALTO MODIFICADO CON POLIMEROS
wASFALTO PARA TRATAMIENTOS DE
GRIETAS Y DILATACIONES POLYBIT
wIMPERMEABILIZANTES
wCOMBUSTIBLES INDUSTRIALES
Planta Barrancabermeja:
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Oficina Bogotá:
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Arq. Diego Luis Serrano
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Tel: (097)6423795-26-28 fax: (097)6523414
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El cemento asfáltico es un material
termoplástico se endurece (viscoso) a
medida que la temperatura disminuye y
se ablanda (fluido) cuando la
temperatura aumenta.
:
2.4 Propiedades
Durabilidad
Adhesiónycohesión
Susceptibilidad al endurecimiento y al
envejecimiento
Susceptibilidadalatemperatura
Las propiedades físicas más importantes del cemento
asfáltico, que son tenidas en cuenta en el diseño,
construcciónymantenimientodecarreteras,son:
Indica qué tanto permanecen en un cemento asfáltico
sus características cuando es expuesto a procesos
normalesdedegradaciónyenvejecimiento.
Adhesión es la capacidad del cemento asfáltico para
adherirse al agregado en la mezcla de pavimentación.
Cohesión es la capacidad del cemento asfáltico de
mantener firmemente, en su puesto, las partículas de
agregadoenelpavimentoterminado.
El endurecimiento del asfalto es causado por la
combinación con el oxígeno (oxidación) o por
volatilización. La oxidación y el endurecimiento más
severo ocurren durante el mezclado, pues el asfalto se
encuentraaaltastemperaturasyenpelículasdelgadas.
Esta es una de las propiedades más importantes del
asfalto. La susceptibilidad a la temperatura varía entre
asfaltos de diferente origen, aún si los asfaltos tienen el
mismogradodeconsistencia.
11
2.3 Clasificación
Cementosasfálticos(AC)
Asfaltoslíquidos
Emulsionesasfálticas
Losasfaltosseagrupanentresclases,principalmente:
Son los más utilizados en pavimentación. Se pueden
sub-clasificar bajo tres sistemas diferentes: viscosidad
antes y después de envejecimiento y penetración. Se
preparan comercialmente en grados o rangos de
consistencia, conbaseenelensayodepenetración,por
ejemplo: AC 70-90, AC-60-80, AC 80-100. Los números
indican la penetración en décimas de milímetro. El
ensayo de penetración es uno de los ensayos de
clasificación más comunes en la caracterización del
asfalto.
Se producen diluyendo cemento asfáltico en algún
solvente del petróleo. Se agrupan en 3 clases,
dependiendo de la rapidez con que se produce la
evaporacióndelsolvente(curadodelasfalto).
SC:asfaltosrebajadosdecuradolento
MC:asfaltosrebajadosdecuradomedio
RC:asfaltosrebajadosdecuradorápido
Esta denominación se suele acompañar de un número
que indica el grado de viscosidad cinemática (en
centiestokes).Porejemplo:RC-250,MC-70.
Se componen de dos elementos: agua y cemento
asfáltico.Seutilizanentratamientossuperficiales,riegos
de adherencia, mezclas abiertas, estabilización de
suelos y lechadas asfálticas.
Dependiendo de la carga eléctrica de
los glóbulos de asfalto, pueden ser
catiónicas (C, carga +) o aniónicas
(A, carga -). Dependiendo de la
velocidad del rompimiento de la
emulsión, se clasifican en
rompimiento rápido (RR), medio
(RM)olento(RL).

Indicedepenetración
Ensayodepuntodeablandamiento
Ensayodeductilidad
Este valor proporciona un criterio de medida de la
susceptibilidad del cemento asfáltico a los cambios de
temperatura. El índice de penetración se mide
indirectamente y más comúnmente como resultado de
un cálculo especial que se hace con los resultados de la
penetraciónyelpuntodeablandamiento.
Como los cementos asfálticos no tienen un punto de
fusión definido, por ser materiales termoplásticos, se ha
definido un punto de ablandamiento convencional,
determinado por la temperatura a la que alcanza un
determinado estado de fluidez a la cual el asfalto no
puedesoportarunacargadeunaboladeacerodentrode
un anillo, por lo que la prueba también se denomina “de
anilloybola”.
La ductilidad es la capacidad para mantenerse
cohesionadobajolasdeformacionesinducidasporel
tránsito. Se mide en un equipo denominado
“ductilímetro”. El ensayo consiste en consiste en
someter las muestras de asfalto a un ensayo de tracción,
en condiciones determinadas de velocidad y
temperatura, en un baño de agua de igual densidad,
definiéndose la ductilidad como la distancia máxima en
centímetros que se estira la probeta hasta el instante de
rotura.
2.5 Ensayos al cemento asfáltico
Ensayos para medir la consistencia del cemento
asfáltico
Para evaluar la calidad de un cemento asfáltico y
caracterizarlo se han ideado diversos ensayos que
tratan de reproducir el comportamiento a escala real del
material. A continuación se presenta una breve
descripcióndecadaunadeellos.
La consistencia es el grado de fluidez que tiene el asfalto
aunadeterminadatemperatura.
La viscosidad es la resistencia del material a fluir. No es
una propiedad intrínseca del asfalto, es decir, depende
de la temperatura y del tipo de ensayo que se realiza.En
general, se puede medir la viscosidad cinemática o la
dinámica. Las normas generalmente piden la viscosidad
adinámicaa60°C.
La penetración es una medida de la consistencia del
asfalto a la temperatura media de servicio, 25°C. Sus
valores son dados en décimas de milímetro. Los valores
m s comunes de nuestro asfalto son los de
penetracionesdesde60dmmhasta90dmm.
n
Ensayosdeviscosidad
Ensayodepenetración
á
12
nMáquina centrífuga para extracción de asfalto
nEquipo para ensayo de penetración (penetrómetro)

nEnsayosparadeterminarladurabilidaddelasfalto
La durabilidad de un cemento asfáltico está determinada
por el envejecimiento que sufre el material. Este
envejecimientosedebeprincipalmenteadosfactores:el
proceso de mezclado en caliente en una planta de
mezclado y la acción del medio ambiente durante el
servicio.
ElensayoRTFOT(RollingThinFilmOvenTest) muestra
la calidad que tiene el asfalto después de fabricar la
mezcla asfáltica en caliente.Al asfalto así envejecido se
le realizan ensayos que buscan conocer el cambio
cuando se fabrica la mezcla en caliente. Con esto, se
conocen las propiedades y comportamiento del mismo
en el momento en que empieza a desempeñarse como
pavimento.
El ensayo PAV (Pressure Ageing Vessel) es un medio
para envejecer el asfalto, simulando el paso de entre 5 y
10 años en servicio.Aeste asfalto se le realizan pruebas
para determinar la calidad que tiene el asfalto después
deestetiempo.
El PG (performance grade o
grado de desempe o) es un
nuevo método de
clasificación del cemento
asfáltico. Se analizan los
resultados de ensayos de
laboratorio para determinar
el rango climático de uso de
ese asfalto. Por ejemplo, en
un asfalto con PG 64-22,
64 es igual a la
temperatura máxima de uso
y
-22 la temperatura
mínima.
ñ
°C
°C
13
n
n
Ensayosparaconocerlapurezadelasfalto
Ensayosdeseguridad
El cemento asfáltico obtenido de refinería tiene un
porcentaje muy pequeño de impurezas como sales,
carbón libre, impurezas orgánicas. Estas se deben
determinar mediante el para que
laspropiedadesdelasfaltonoseveandeterioradas.
Es muy importante determinar a qué temperatura puede
calentarse el cemento asfáltico sin peligro de incendio,
pues si se sobrepasa esta temperatura, podrían
producirse vapores que en presencia de alguna de
chispasepuedenincendiar.
El punto de inflamación corresponde a la temperatura a
la que se puede calentar el cemento asfáltico con
seguridad, sin peligro a que se inflame en presencia de
llama. Sirve como prueba de seguridad en la operación
de las plantas productoras de mezcla asfáltica en
caliente.
ensayo de solubilidad
Ensayodepuntodeinflamación
ICONTEC

14
nOtrosensayos
Se han ideado otros ensayos para determinar
propiedades específicas necesarias para conocer y
entender algunos comportamientos del asfalto. Algunos
deellosson:
Este ensayo sirve para determinar las equivalencias de
pesos a volúmenes a la temperatura de aplicación, así
como para algunos cálculos necesarios en el diseño de
mezclas asfálticas, pues cuando se requiere emplear
una cantidad determinada del material caliente, es más
fácilmedirvolúmenesquepesos.
La fragilidad es la propiedad de romperse ante la
aplicación de determinados esfuerzos. Depende
fundamentalmente de la velocidad de deformación y de
latemperatura.
Esta prueba se usa para detectar posibles alteraciones
químicasdelcementoasfálticoporefectostérmicos.
Con este ensayo se separan el cemento asfáltico y el
diluyenteparadeterminarsucantidadeidentificarlos.
Detecta la tendencia de los glóbulos de asfalto de una
emulsión asfáltica a asentarse durante el período en que
la emulsión permanece almacenada y es una alerta
sobrelaposibleinestabilidaddelasemulsiones.
Permite hacer determinaciones de estabilidad en un
tiempo corto, previendo que el cemento asfáltico o la
emulsión sea la misma en cualquier sitio del tanque de
almacenamiento.
Pesoespecífico
Fragilidad
Ensayodelamancha(oensayodeOliensis)
Destilación
Asentamiento
Estabilidadparaalmacenaje
Tamizado
Capacidadderecubrimientoyresistenciaalagua
Cargadelaspartículas
Destilación
Ensayosquímicos
Sirve para detectar cuantitativamente el porcentaje de
cementoasfálticopresenteenlasemulsiones.
Los objetivos de este ensayo son cubrir totalmente el
agregado, soportar el mezclado sin que se rompa la
película formada y resistir la acción de lavado del agua
cuandosecompletóelmezclado.
Es un ensayo para determinar la carga eléctrica de
emulsiones asfálticas catiónicas y/o aniónicas de rotura
rápidaymedia.
Sirve para determinar la proporción relativa de cemento
asfálticoyaguapresentesenlaemulsiónasfáltica.
Existe una fuerte tendencia a estudiar la composición
química del asfalto para conocer las propiedades del
material en tres momentos: en su estado original, su
estado luego de pasar por la planta productora de
mezcla asfáltica y luego de haber estado en servicio,
haciaelfinaldesuvidaútil.
Los métodos para lograr este envejecimiento en
laboratorio fueron vistos anteriormente. El ensayo
RTOFT deja el asfalto como si ya hubiera pasado por la
planta. El ensayo PAV envejece el asfalto, simulando
cómoseencontraríaluegodeunosañosdeservicio.
A los asfaltos así envejecidos se les realiza un ensayo
conocido como SARA, para determinar la cantidad de
maltenos (saturados, aromáticos, resinas) y asfaltenos
quetieneelasfaltoencadaunodeestostresmomentos.
En general, un asfalto envejecido tendrá más asfaltenos,
esdecir,seráunasfaltomásduro.

3.1 Definición
3.2 Clasificación
Un agregado pétreo es un material mineral duro e inerte,
usado en forma de partículas gradadas o fragmentos,
como parte de un pavimento flexible. Los agregados se
usan tanto en las capas de base granular como para la
elaboracióndelamezclaasfáltica.
El agregado constituye entre el 90 y 95% en peso y entre
el 75 y 85% en volumen en la mayoría de las estructuras
de pavimento. Esto hace que la calidad del agregado
usado sea un factor determinante en el comportamiento
delpavimento.
Los agregados pueden ser naturales o procesados. De
acuerdo con su tamaño, se dividen en gravas, arenas y
relleno mineral (llenante mineral o filler). Los materiales
pueden ser producidos en canteras abiertas o tomados
de la ribera de los ríos (cantera de río). En este último
casosonagregadospétreosaluviales.
Los agregados procesados son aquellos que han sido
triturados y tamizados antes de ser usados. La roca se
tritura para volver angular la forma de la partícula y para
mejorar la distribución (gradación) de los tamaños de las
partículas.
3. LOS AGREGADOS PETREOS
nExplotación del agregado

En la mayoría de las estructuras de pavimento,
el agregado constituye entre el 90% y el 95% en peso
y entre el 75% y el 85% en volumen.
17
3.3 Propiedades
Gradaciónytamañomáximodepartícula
Limpieza
Dureza
Formadelapartícula
Texturadelasuperficie
Los agregados pétreos deben cumplir las siguientes
propiedades para ser considerado apropiado para una
mezclaasfáltica:
Se requiere que las partículas estén dentro de un cierto
margendetamañosyquecadatamañoestépresenteen
ciertasproporciones.
En los agregados existen materiales indeseables que le
restan propiedades y afectan desfavorablemente el
comportamiento del pavimento. Dentro de estos se
tienenvegetación,arcillaesquistosa,partículasblandas,
terronesdearcilla,materiaorgánica,etc.
Los agregados deben ser capaces de resistir la abrasión
y degradación durante la producción, colocación y
compactación de la mezcla y las exigencias durante la
vidadeserviciodelpavimento.
La forma de la partícula afecta la trabajabilidad de la
mezcla, la cantidad de fuerza necesaria para
compactarla y la resistencia de la estructura del
pavimento. Las partículas irregulares y angulares
proporcionanlasmejorescaracterísticas.
Es un factor que determina la trabajabilidad, la
resistencia final de la mezcla y las características de
resistencia al deslizamiento en la superficie del
pavimento. Según la textura, los agregados pueden ser
rugososolisos.
La capacidad de un agregado de absorber agua o asfalto
es un elemento importante de información, pues un
agregado poroso requiere cantidades mayores
cantidades de asfalto que las que requiere un agregado
menosporoso.
Es la tendencia del agregado a aceptar y retener una
capa de asfalto.
Capacidaddeabsorción
Afinidad con el cemento asfáltico
nAgregado almacenado con protección contra la lluvia
nTamaños de agregado: agregado grueso y agregado fino

3.4 Ensayos a los agregados pétreos
Ensayosparadeterminarlalimpiezadelagregado
Indicedeconsistencia
Equivalentedearena
Azuldemetileno
Contenidodemateriaorgánica
Al igual que el cemento asfáltico, los agregados pétreos
deben pasar por una serie de ensayos que determinarán
sucalidad.
Indica la capacidad de la fracción de arenas finas y
llenanteparareteneragua.
Es un método para determinar la proporción indeseable
de polvo fino y arcilla en la fracción de agregado que
pasaeltamizNo.4.
Pretende determinar la presencia de elementos
arcillosos indeseables dentro del material. El método se
basa en las propiedades de adsorción de las arcillas y su
consiguiente efecto decolorante sobre las soluciones
acuosasdeazuldemetileno.
Proporciona una estimación de la cantidad de materia
orgánicapresenteenelagregado.
n
18
n
n
Ensayos para determinar la durabilidad del
agregado
Coeficientedepulimentoacelerado
DesgasteenlamáquinadeLosAngeles
Solidez
Ensayosparadeterminarlaformayangularidaddel
agregado
Indicedeaplanamientoydealargamiento
Porcentajedecarasfracturadas
Este pulimento o susceptibilidad al pulimento de los
agregados, conseguido mediante la acción de la llanta
de la máquina y los abrasivos empleados, pretende
reproducir,demaneraacelerada,aquelqueexperimenta
el agregado bajo la acción del tránsito real cuando forma
partedelacapaderodaduradeunavía.
El método se emplea para determinar la resistencia al
desgaste de agregados naturales o triturados,
empleando para ello la máquina de LosAngeles con una
cargaabrasiva.
Se usa para medir la resistencia de los agregados
pétreos frente a la acción de sulfato de sodio o de
magnesio, y representa la resistencia de los agregados
pétreos frente a la acción de las condiciones
ambientales.
Los índices son una indicación de la cantidad de material
(porcentaje de agregado) cuyas medidas proporcionan
una forma demasiado alargada o son demasiado planas
paraserutilizadasenunamezclaasfáltica.
Se determina el porcentaje, en peso, del material que
presenta una o más caras fracturadas de las muestras
deagregadospétreos.
Las especificaciones de
mezcla asfáltica requieren
que el agregado utilizado
esté en un cierto margen de
tamaños y que cada
tamaño de partículas esté
presente en ciertas
proporciones. Esto se
conoce como gradación.

4.1 Definición
La mezcla asfáltica es una combinación de
y en proporciones exactas y
previamenteespecificadas.
Las proporciones relativas de estos materiales
determinan las propiedades y características de la
mezcla.
Las mezclas asfálticas se pueden fabricar en caliente o
en frío, siendo más comunes las primeras, por lo que se
enfocará el estudio hacia las mezclas asfálticas en
caliente.
Existen distintos procedimientos para calcular las
cantidades de cada material en la mezcla en caliente.
Entre ellos tenemos el procedimiento Marshall y el
procedimiento Hveem, que tienen una larga trayectoria
deusoanivelmundial.
Adicionalmente, se ha desarrollado una nueva
tecnología para el diseño de mezclas, denominado
SUPERPAVE (Superior Performing Asphalt Pavement),
que es todo un sistema de nuevos procedimientos en
mezclas asfálticas, desarrollado en Estados Unidos por
el Programa Estratégico de Investigación de Carreteras
(SHRP). Este tema se trata con más profundidad en el
capítulo6.
cemento
asfáltico agregados pétreos
4. LA MEZCLA ASFALTICA
nMezcla asfáltica densa en caliente - MDC

21
4.2 Características
Estabilidad
Durabilidad
Impermeabilidad
Flexibilidad
Resistenciaalafatiga
Resistenciaaldeslizamiento
Las características más importantes de la mezcla
asfálticason:
Es la capacidad para resistir la deformación bajo las
cargas del tránsito. Un pavimento inestable presenta
ahuellamientos, corrugaciones y otras señas que
indicancambiosenlamezcla.
Es la capacidad para resistir la acción de los agentes
climáticos y del tránsito, que se observa en
desintegración del agregado, cambios en las
propiedades del asfalto y separación de las películas de
asfalto.
Es la resistencia al paso de aire y agua hacia el interior
delpavimento.
Es la capacidad del pavimento para acomodarse sin
agrietamientos, a movimientos y asentamientos
gradualesdelasubrasante.
Es la resistencia a la flexión repetida bajo las cargas de
tránsito. Expresa la capacidad de la mezcla a
deformarserepetidamentesinfracturarse.
Capacidad de proveer suficiente fricción para minimizar
el deslizamiento o resbalamiento de las ruedas de los
vehículos, particularmente cuando la superficie está
mojada.
4.3 Propiedades
Densidaddelamezcla
Vacíos
Contenidodeasfalto
La mezcla tiene cuatro características principales que
determinansucomportamiento:
Es el peso de un volumen específico de mezcla. La
densidad obtenida en el laboratorio es la densidad
patrón y la densidad obtenida in-situ se expresa como un
porcentaje de la misma. Una densidad alta en el
pavimento terminado se traduce en una mayor
durabilidad.
Los vacíos enel agregado mineral pueden llenarse de
aire o de asfalto. Es importante tener una pequeña
cantidad de vacíos con aire por donde fluya el asfalto
durante la compactación producida por el tránsito, pero
no demasiados para evitar la filtración de agua que
causedeterioro.
Es el componente más importante. Debe ser
determinado en laboratorio y controlado en obra.
Mientras mas gruesa sea la película de asfalto que cubre
laspartículasdeagregado,másdurableserálamezcla.
nEsquema de componentes de mezcla asfáltica y
representación de los volúmenes presentes
vacíos
de aire
asfalto
agregado

22
4.4 Clasificación
Existen distintos tipos de mezcla asfáltica, dependiendo
del tipo de asfalto, la proporción de agregados en la
mezcla, la granulometría del agregado y el proceso de
fabricación.
Las mezclas se pueden fabricar en caliente en central de
mezclaoenfríoin-situ.
Según su granulometría o gradación, se pueden usar
como bases o como capas de rodadura Cada mezcla
tiene un uso específico que vendrá determinado en el
diseñomismodelamezcla.
Esasícomotenemosvariosejemplos:
En las especificaciones generales de construcción de
carreteras del INVIAS (Instituto Nacional de Vías)
encontramos,entreotras,lassiguientesposibilidades:
Mezcla densa en frío, mezcla abierta en frío, mezcla
densa en caliente, mezcla abierta en caliente, mezcla
discontinua en caliente para capa de rodadura y mezcla
drenante.
La aeronáutica civil, utiliza sus propias gradaciones que
por el uso especial requieren características especiales,
como mayor resistencia al desgaste. Su guía son las
normas FAAC, dentro de las cuales se tiene la mezcla
parapistasP-401.
nMacrotextura de la base asfáltica MDC1
nMacrotextura de rodadura asfáltica con gradación Afnor
nMacrotextura de rodadura MDC2nMicroaglomerado (textura abierta) y mezcla tradicional
(textura cerrada)

4.5 Ensayosalamezclaasfáltica
Inmersión-compresión
Stripping (cubrimiento de los agregados con materiales
asfálticosenpresenciadelagua)
Determinacióncuantitativadecementoasfáltico
Es importante evaluar el comportamiento de la mezcla
asfáltica, principalmente la susceptibilidad al agua y sus
característicasmecánicasfrentealtráficovehicular.
Algunos de los ensayos más importantes, destinados a
verificar la calidad de la mezcla, se describen a
continuación:
Este ensayo se realiza para determinar el efecto del
agua sobre la cohesión de la mezcla asfáltica
compactada. Se hace solamente a las mezclas densas,
tantoenfríocomoencaliente.
Es utilizado para valorar, en forma empírica, el efecto de
la acción del agua sobre la película asfáltica que recubre
un agregado. Se realiza a la mezcla abierta en frío y en
caliente.
Se hace una determinación cuantitativa del cemento
asfáltico en mezclas asfálticas en caliente y en muestras
depavimentos.
Ensayosdinámicos
Estos ensayos evalúan las características dinámicas de
las mezclas, su estabilidad remanente y su
comportamiento a la tracción indirecta para tener una
idea del comportamiento del sistema ante las cargas
repetitivas.
El desarrollo de las teorías racionales y completamente
analíticas para el diseño de pavimentos, cuyo uso ya
está empezando a darse en las normatividad más
reciente, incluye los módulos dinámicos y las leyes de
fatiga.
Los módulos dinámicos se usan para establecer la
rigidez de la mezcla asfáltica. Las leyes de fatiga
permitendeterminarsuvidaremanente.
El módulo dinámico es un dato muy importante, que
puede emplearse tanto para el diseño de la mezcla
asfáltica para pavimento como para el diseño del
espesor de la capa de pavimento asfáltico. Este módulo
se puede determinar en un amplio intervalo tanto de
temperaturacomodefrecuenciadecarga.
El equipo utilizado para determinar estos valores se
llamaNAT(NottinghamAsphaltTester).
nEquipo para ensayo de inmersión - compresiónnBriquetas para ensayos
23

aso ac
Asociación de Productores y
Pavimentadores Asfálticos de Colombia
Carrera 12 No. 79-50 Oficina 202
Conmutador: 57 1 3176417
asopac@asopac.com
Visítenos en Internet:
www.aso ac.com
p
p
5.1 Fabricaciónindustrial
La fabricación de la mezcla asfáltica en caliente es un
proceso industrial, realizado en plantas productoras de
mezcla asfáltica. Estas, son un conjunto de equipos
mecánicos y electrónicos, en donde los agregados son
combinados, calentados, secados y mezclados con
cemento asfáltico para producir una mezcla asfáltica en
caliente. Las operaciones principales de una planta de
asfalto son secado, cribado, proporcionamiento y
mezclado.
Hay en general dos tipos de planta, de dosificación
(bachada) y mezcladora de tambor (continua). Los dos
tipos de planta son utilizados en Colombia. El proceso de
fabricaciónescontroladoyverificado.
5. PROCESO CONSTRUCTIVO
25es la vía

Plantamezcladoradetambor
Plantadedosificación
La dosificación de los agregados se define en el diseño
previo y se controla por el operador de forma manual o
por un sistema electrónico. Los agregados se
encuentran almacenados en varias tolvas y se dosifican
y transportan por medio de bandas que los llevan al
tambor secador, en el que se mezclan y se calientan a la
temperatura requerida. El cemento asfáltico, que ha sido
calentado previamente en su tanque de
almacenamiento, se agrega posteriormente a los
agregados pétreos. En la bandeja de salida se controla
la temperatura de mezclado. La mezcla asfáltica se
transporta con la ayuda del elevador y se almacena en el
silo.Unavezenelsilo,seprocedealcargue.
Las plantas de dosificación (bachada) producen la
mezcla caliente en cargas, una tras otra. El tamaño de la
carga varía de acuerdo a la capacidad del amasadero de
laplanta.Lasplantasdedosificaciónsedistinguendelas
plantas mezcladoras de tambor porque no producen la
mezcla en caliente en un flujo continuo. Los agregados
se llevan, en cantidades controladas, del lugar de
almacenamiento al secador, donde además se
calientan. Luego pasan por una unidad de cribado, la
cual separa el material en fracciones de diferente
tamaño y lo deposita en tolvas para su almacenaje en
caliente. Después, los agregados y el relleno mineral se
pesan, se combinan con el asfalto y se mezclan en su
totalidad para formar una carga. Finalmente, la mezcla
se carga en los camiones y se lleva al lugar de
pavimentación.
5.2 Transporte y descargue
La mezcla asfáltica as elaborada se coloca en volquetas
que la transportan hasta el sitio de obra. Los dos tipos de
camiones más comunes son el de vaciado por extremo y
el de descarga inferior o de fondo. Los volcos o platones
de las volquetas deben ser de metal y deben estar
limpios, lisos y sin hoyos. La caja de metal se debe
revestir con una ligera capa de lubricante para evitar que
la mezcla fresca se pegue a las superficies. La mezcla se
carga y se protege con el uso de lonas y/o carpas para
evitarlapérdidadetemperatura.
El número de camiones requeridos en una obra depende
de muchos factores: la producción de mezcla en la
planta, la longitud del recorrido, el tipo de tránsito
encontrado en el recorrido y el tiempo necesario para
descargarlamezcla.
Una vez llega a la obra, el inspector debe encargarse de
medir la temperatura de llegada en la volqueta. Cuando
se va a comenzar el proceso de colocación, se retira la
lona y se deposita la mezcla en la tolva de la terminadora
demezclaasfáltica,conocidatambiéncomo
La terminadora de mezcla asfáltica debe estar lista para
recibir la mezcla. La plancha debe estar caliente; para
ello,cuentacondispositivoscalentadores.
í
finisher.
nDescargue de la mezcla en obra
26
nPesaje del camión al salir de la planta

nInspecciónvisual
Humoazul
Aparienciadura
Asentamientodelamezclaenelcamión
Aparienciaopacaymagra(seca)
Vaporascendente
Segregación
Se requiere una inspección visual de la mezcla para
notar sus deficiencias. A continuación se mencionan
algunas de ellas, que pueden requerir una inspección
másrigurosayposiblemente,unarectificación:
El humo azul que asciende de la mezcla del camión
puede ser un indicador de que se ha sobrecalentado la
mezcla.
Una carga que aparezca dura o presente un pico alto
puedeestarfríaparacumplirconespecificaciones.
Si una carga se encuentra plana, o casi plana, puede ser
que contenga demasiado asfalto o demasiada
humedad.
Una mezcla con estas características puede contener
muypocoasfalto,ocontenerunexcesodefinos.
El exceso de humedad aparece, frecuentemente, como
vaporascendenteenlamezcla.
La segregación de agregados puede ocurrir durante la
pavimentación debido a un manejo inadecuado de la
mezclaopuedeocurrirantesdequelamezclallegueala
pavimentadora.
5.3 Riegosdeimprimaciónydeliga
riegodeimprimación
riegos de liga
Un esunaaplicacióndeemulsión
asfáltica que cubre la capa de base. Sirve para tres
propósitos:
Ayuda a prevenir la posibilidad de que se desarrolle un
plano de deslizamiento entre la capa de base y la capa
superficial.
Evitaqueelmaterialdebasesedesplacebajolascargas
de tránsito, durante la construcción, antes de que se
coloquela primeracapa.
Protegelacapadebasedelaintemperie.
Los son aplicaciones de asfalto
(usualmente emulsiones) rociadas sobre la superficie de
un pavimento existente, antes de colocar una capa de
refuerzo. El propósito de un riego de liga es mejorar la
ligazón entre dos capas de pavimento asfáltico. Los
riegos de liga también se usan en lugares donde la
mezcla en caliente entra en contacto con la cara vertical
de las aceras, las cunetas y las estructuras y juntas de
pavimentofrío.
Es necesario conocer previamente la
dosificación apropiada de aplicación de estos
riegos y el tiempo de curado o rotura necesario
paralograrlosefectosesperados.
El inspector debe medir la
temperatura de la mezcla al
momento de llegar la volqueta.
nAplicación de riego de liga
27

28
5.4 Colocacióndelamezcla
Temperaturadeextensióndelamezcla
Temperaturadecompactación
El proceso principal de construcción del pavimento
consiste en extender la mezcla a lo largo de la vía y
compactarla adecuadamente hasta la densidad mínima
especificadaenlasnormas.
Una vez está lista la capa de soporte del concreto
asfáltico y la volqueta ha descargado en la
pavimentadora todo el material, se toma la temperatura
en la tolva antes de su paso por las caracolas (tornillos
sinfín de la terminadora) cuando va a ser extendida.
Esta es la temperatura de extensión de la mezcla. La
pavimentadora debe comenzar a moverse a la velocidad
apropiadayaextenderelmaterial.
Por ser la variable crítica al momento de compactar, es
importante verificar continuamente la temperatura. La
mezcla sólo puede extenderse en condiciones
climatológicas adecuadas temperatura ambiente mayor
a5°Cynosepuedecolocarenmomentosdelluvia.
Latemperaturadecompactaciónesaquellaquesetoma
una vez se ha extendido la mezcla y antes de empezar a
compactar.
:
nTemperatura de llegada a la obra (en volqueta carpada)
nTemperatura de descargue, antes de ser extendida
nTemperatura de compactación, después de ser extendidanMezcla que se ha enfriado y no se puede compactar

Irregularidadesenlatextura
Lisuradelasuperficie
Faltadeuniformidad
Granulometríaincorrectadelagregado
Ocurregeneralmentepormezclasdemasiadofríasocon
alto contenido de humedad en las mismas. Este tipo de
mezclapresentaburbujeoyampollamiento.
La lisura de la superficie se afecta desfavorablemente
por la falta de uniformidad de las operaciones de
pavimentación, las gradaciones incorrectas de
agregado, las variaciones de velocidad de la
pavimentadora, la operación incorrecta de los camiones
ylasprácticasdeficientesdeconstruccióndejuntas.
La interrupción de la pavimentadora puede causar
asperezas en el pavimento por el asentamiento de la
tabla enrasadora. Los pavimentos ásperos también son
el resultado de cambios en la cantidad de material
depositado en frente del enrasador. El enrasador bajará
su nivel si no hay suficiente material en frente y
viceversa.
Un exceso de agregado grueso puede resultar en una
mezcla áspera, la cual produce una superficie desigual
de textura áspera. El exceso de finos en la mezcla puede
causar una estabilidad baja, permitiendo que se formen
ondulacionesenlasuperficie.
Se requiere gran
coordinación entre la
planta y el equipo de
colocación para que
haya un suministro
continuo de mezcla.
n
n
Colocación
Inspeccióndelacarpeta
La uniformidad y continuidad de las operaciones es
esencial en la pavimentación con mezclas asfálticas en
caliente, por lo tanto se requiere gran coordinación de la
planta con la pavimentadora y una velocidad adecuada
depavimentación.
La pavimentadora (finisher) debe cargarse
continuamente con suficiente mezcla y al mismo tiempo
los camiones no deben esperar mucho tiempo para
descargarlamezclaenlatolva.
Observando la superficie del pavimento se pueden
distinguirposiblesproblemas
Si se observa una textura abierta o un desgarre de la
mezcla al comenzar la pavimentación, puede deberse a
uncalentamientoinsuficientedelenrasador
El desgarre de una mezcla ocurre generalmente cuando
la mezcla está fría y aparece abierta y gruesa. También
puede ocurrir por un ajuste inadecuado de la barra
apisonadoradelenrasador.
:
Texturasuperficial
Desgarreorasgado
29
nPavimentadora o finisher

nEquipodecolocación
Unidaddepotencia
Unidaddelenrasador
La máquina de extendido de la mezcla se llama
pavimentadoraofinisher.
Las pavimentadoras son máquinas automotrices
diseñadas para colocar mezcla asfáltica con espesor
determinado y proporcionar una compactación inicial.
Las dos partes principales de una pavimentadora son la
unidaddepotenciaotractorylaunidaddeenrase.
Proveelafuerzamotrizparamoverlasruedasuorugasy
lamaquinariadeltractorylaunidaddeenrase.Launidad
de tractor comprende la tolva receptora, el transportador
alimentador y la unidad de enrase. El motor de la unidad
del tractor propulsa la pavimentadora, arrastra la unidad
del enrasador y proporciona potencia a los otros
componentesmediantelastransmisiones.
Las funciones principales del enrasador son nivelar la
mezcla para que cumpla con las especificaciones de
espesores y proporcionar la compactación inicial de la
mezcla. El enrasador está compuesto por los brazos
emparejadores de arrastre, placa emparejadora, unidad
de calentamiento, barras apisonadoras y/o vibratorios y
controles.
La mezcla en caliente se deposita en la tolva receptora,
de donde es llevada por el transportador alimentador a
través de las compuertas de flujo hacia las barrenas
distribuidoras. Estas barrenas distribuyen
uniformemente la mezcla a lo largo de todo lo ancho del
asfaltador para obtener una colocación pareja y
uniforme.
30
nTolva receptora
nEnrasador o placa emparejadora
nBarrenas distribuidoras

Se debe precalentar la placa emparejadora de la finisher porque
si no, la mezcla se rompe y su textura parecerá abierta y gruesa,
tanto como si la mezcla hubiera llegado fría.
nRevisiónpreviadelequipo
Ruedasneumáticas
Orugas
Regulador
Tolva,compuertasdeflujoybarrenas
Antes de comenzar la pavimentación se deben revisar
ciertos detalles para asegurar una buena operación del
asfaltador
Se debe revisar la condición y presión, que debe ser la
misma en las ruedas de ambos lados del asfaltador. Las
presiones desiguales pueden causar movimientos
indeseablesenlapavimentadora.
Sedebenrevisarparaqueesténajustadassinholguras.
Si el motor no está funcionando correctamente, puede
haber una falta de potencia cuando el motor se está
recargando, generando fallas temporales en los
vibradores o apisonadoras de la unidad del enrasador,
produciendo una sección de pavimento de menor
densidad o secciones con menor material que el área
adyacente.
Estos elementos se deben revisar para ver si presentan
desgastes y estar seguros que funcionan
correctamente. La velocidad del transportador y la
abertura de las compuertas de flujo, se deben ajustar
para que se use la cantidad necesaria de material para
que las barrenas operen alrededor del 85% del tiempo.
Esto permite que se mantenga una cantidad uniforme de
mezcla en frente del enrasador. Si se requiere mezcla
adicional para obtener un incremento en el espesor de la
capa, se deberá ajustar las compuertas de control de
flujo.Lasbarrenasdebenmantenersetrescuartosllenas
durantelasoperacionesdepavimentación.
:
Enrasador
Calentadoresdelenrasador
El control del espesor de la carpeta y el control del perfil
transversal de la carpeta están regulados por unidades
decontrolquehacenpartedelapavimentadora.
Los ajustes de los controles toman tiempo en hacer
efecto, cuando la pavimentadora está en marcha. Así
mismo, es necesario que la pavimentadora termine de
hacer las correcciones impuestas para realizar otros
ajustes.
Los bordes de entrada y salida del enrasador deben ser
ajustados antes de empezar con el proceso de
pavimentación. El borde de entrada o de ataque debe
tener un poco más de pendiente que el de salida para
proporcionar un flujo parejo de material debajo del
enrasador. Si hay demasiada pendiente de entrada,
habrá más material debajo de la enrasadora y producirá
una textura abierta a lo largo de los bordes de la carpeta.
Si hay poca pendiente de entrada, se producirá una
texturaabiertaenelcentrodelacarpeta.
El enrasador está equipado con calentadores usados
para calentar la placa emparejadora al comienzo de
cada operación de pavimentación. Si la placa no está
inicialmente caliente, la mezcla se romperá y su textura
aparecerá abierta y gruesa, como si la mezcla estuviera
demasiadofría.
No se debe calentar la placa con la primera descarga del
camión, ya que esto genera una sección inaceptable de
pavimentoenlazonadondesecalientalaplaca.
31

nOperacióndelenrasador
Enlaoperación,elenrasadoresarrastradoporeltractor.
Los brazos de arrastre están pivotados generando al
enrasador un movimiento flotante mientras viaja sobre la
carretera.Amedida que el enrasador es arrastrado, este
busca el nivel que sea paralelo a la dirección de arrastre.
El espesor de la carpeta y la forma del coronamiento
están regulados por controles del enrasador. Por último,
las barras apisonadoras o los accesorios vibratorios,
compactan ligeramente la mezcla, como preparación
paralacompactación.
Un flujo excesivo de material, una mezcla dura o una
mezcla fría, aumentará la fuerza de arrastre del tractor y
de la resistencia del material. Lo contrario ocurrirá si la
mezclaestáexcesivamentecaliente.
32
n1. Limpieza previa de la superficie
n4. Compactación
n3. Extendido
n2. Descargue de la mezcla
La clave para controlar la
acción del enrasador es
garantizar un equilibrio y
mantener uniformidad en
las fuerzas actuantes
sobre el enrasador para
obtener una capa de
pavimento que se ajuste
a las especificaciones
exigidas.

5.5 Compactación
La compactación es la etapa final de las operaciones de
pavimentación con mezclas asfálticas en caliente. En
esta etapa se desarrolla la resistencia total de la mezcla
yseestablecenlalisuraylatexturadelacarpeta.
El proceso de compactación consiste en comprimir la
mezcla con lo cual se reducen los vacíos, se aumenta la
densidad y se disminuye la permeabilidad generando la
resistencianecesariadelamezclaasfáltica.
Al comprimir las partículas del agregado, se logran dos
objetivos importantes: la resistencia y la estabilidad de la
mezcla.
Al compactar la mezcla, esta adquiere estabilidad,
cohesióneimpermeabilidad,quesetraduceencapasde
rodadura resistentes, durables y lisas. Adicionalmente,
la compactación cierra los espacios a través de los
cuales el aire y el agua pueden penetrar y causar un
envejecimientorápidoy/odesprendimiento.
nProcedimientodecompactación
Para garantizar un correcto proceso de compactación,
se deben construir tramos de prueba, para lo cual se
deben definir los siguientes aspectos: velocidad, patrón
de recorrido para el ancho de pavimentación, número de
pasadas, selección de la zona de operación del
compactadordetrásdelapavimentadora.
Para el tramo de prueba, se recomienda el siguiente
procedimiento:
1.Determinarlavelocidadinicialdelcompactador.
2. Tomar una medida de la densidad con equipo nuclear,
durante 15 segundos después de cada pasada o
recorrido de ida y vuelta, hasta que se obtenga la
densidadadecuada.
3. Incrementar la velocidad usando el mismo número de
pasadas. Verificar con el densímetro si se mantiene la
densidad adecuada. Si es así, continuar aumentando la
velocidad, con el mismo número de pasadas, hasta que
se obtenga la máxima velocidad que cumpla con las
especificaciones de densidad al menor número de
pasadas.
El patrón de compactación para la franja de prueba
deberáserelmismopatrónutilizadoenlaobra.
Una compactación eficiente requiere que la primera
pasada cubra toda la carpeta y sea realizada antes que
se enfríe. Una vez extendida la mezcla, la compactación
debe comenzar a la temperatura más alta posible que
soporte la carga sin que se produzcan agrietamientos o
desplazamientosindebidos.
La secuencia de las operaciones de compactación
implica tres tipos de operaciones: compactación inicial,
compactaciónintermediaycompactaciónfinal.
Sólo al compactar se logra la resistencia y
la estabilidad de la mezcla.
33
nCompactación en proceso

Compactacióninicial
Compactaciónintermedia
Compactaciónfinal
Es la primera pasada del compactador sobre la carpeta
recién colocada. Se usan compactadores vibratorios o
estáticos. Esta actividad se debe hacer sobre toda la
carpeta.
Para obtener la densidad requerida antes del
enfriamiento de la mezcla. Con esta compactación se
logranladensidadylaimpermeabilidadrequeridas.
Para eliminar marcas sobre la superficie y alcanzar la
suavidad final. Generalmente se usan los
compactadoresneumáticos.Sehacemientraslamezcla
est todavía lo suficientemente caliente para permitir la
eliminacióndecualquiermarcadelacompactación.
á
Algunasrecomendacionesparalacompactación
E
E
E
E
E
Cuando las carpetas tienen un espesor menor a 2.5
cm se recomienda usar tambores estáticos adelante y
atrás.
Cuando las carpetas tienen un espesor mayor a 5 cm
serecomiendaqueambostamboresseanvibratorios.
Cuando el espesor de la carpeta está entre 2.5 y 5 cm,
se recomienda compactar con el tambor delantero
vibrando y el tambor trasero estático. Sin embargo, si la
mezcla es difícil, se recomienda compactar con el
tambordelanteroestáticoyeltambortraserovibrando.
El compactador debe trabajar tan cerca de la finisher
como sea posible, teniendo cuidado de no deformar o
romper la carpeta. Se debe trabajar a la distancia
adecuada para lograr la densidad y la suavidad
requeridasenelmenornúmerodepasadas.
Si el compactador no es lo suficientemente rápido
para la pavimentación que se está haciendo, se debe
utilizar un segundo compactador o bajar la velocidad de
lafinisher.
Es importante verificar continuamente la
temperatura, por ser la variable crítica al momento
de compactar.
34
nCompactador de llantas neumáticas nCompactador de tambor

Compactacióndejuntastransversales
Las juntas transversales ocurren en donde la
pavimentadora cesa de operar y luego reanuda la
marcha después de cierto tiempo. Una junta transversal
mal construida aparece como un abultamiento
pronunciado en el pavimento. Los errores de
construcción en las juntas transversales solamente
pueden corregirse mientras la mezcla está todavía
calienteymanejable.
Cuando la junta transversal se construye al lado de un
carril contiguo, la primera pasada se hace con un
compactador estático de ruedas de acero a lo largo de la
junta longitudinal, sobre unos cuantos metros. Luego la
superficie se nivela con regla y se hacen las orrecciones
necesarias.
A continuación, la junta transversal se compacta con el
ancho de la rueda sobre el material anteriormente
colocado y compactado excepto 15 cm. Esta operación
serepiteconpasadasconsecutivas,cadaunacubriendo
unos 15 a 20 cm adicionales de carpeta nueva, hasta
que todo el ancho de la rueda impulsora se encuentre
sobrelamezclanueva.
Durante la compactación transversal se deberán colocar
tablones de espesor adecuado en el borde del
pavimento, para proporcionar al compactador una
superficie sobre la cual pueda rodar una vez que
sobrepaseelbordedelacarpeta.Sinoseusantablones,
la compactación transversal deberá detenerse unos 15 a
20 cm antes del borde exterior para no dañarlo. En este
caso, el borde deberá ser compactado luego durante la
compactaciónlongitudinal.
nJunta
transversal
nCompactación de junta transversal
35
CompactacióndeJuntas
Lasjuntaspuedenserlongitudinalesotransversales.Además,lasjuntaslongitudinalespuedensercalientesofrías.
nJunta
longitudinal

Compactacióndejuntaslongitudinales
La juntas calientes se forman por dos pavimentos
trabajando en escalón. El enrasador de la
pavimentadora trasera, debe estar ajustado para
traslapar de 2.5 a 5 cm la carpeta de la pavimentadora
delantera.
En las juntas frías los carriles son colocados y
compactados individualmente, uno despué
s del otro. Se debe barrer la base sobre la cual se va a
colocar el carril contiguo y se debe aplicar material de
ligaalbordequevaaserunido.
Cuando se usan compactadores estáticos de ruedas de
acero o neumáticos, s lo unos 10 o 15 cm del ancho de
la rueda pueden recorrer la carpeta nueva en la primera
pasada. La mayor parte del ancho deberá rodar sobre el
lado de junta previamente compactado. En cada pasada
subsiguiente se aumenta el ancho de rueda permitido
sobre la carpeta recién colocada, hasta que todo el
ancho del compactador se encuentre sobre la mezcla
nueva. En el caso de compactadores vibratorios, los
tambores se extienden 10 a 15 cm sobre el carril
previamente compactado. El resto del ancho se
encuentra sobre la mezcla recién colocada. El
compactador continúa moviéndose a lo largo de esta
línea hasta que se obtenga una junta completamente
compactada.
ó
nDensímetro nuclear
nLectura en el densímetro nuclear.
Observe que en este caso el resultado fue 98.9%
de la densidad especificada.
nCompactación de junta longitudinal
36

Parámetrosdecalidaddecompactación
Texturasuperficial
Toleranciadelasuperficie
Densidad
La calidad del pavimento terminado depende en gran
medida del éxito obtenido en el proceso de
compactación. Se usan tres criterios para aprobar o
reprobar una carpeta terminada. Estos son: textura
superficial,toleranciadelasuperficieydensidad.
Los defectos que aparezcan durante la compactación y
que no puedan ser corregidos con pasadas adicionales,
se deben remplazar con mezcla caliente fresca antes de
que la temperatura de la carpeta que está
alrededor bajehastaunpuntoquenoseatrabajable.
Las variaciones en la lisura de la carpeta no deberán
exceder 6 mm bajo una regla de 3 m colocada
perpendicularmente a la línea central y 3 mm cuando
estaseacolocadaparalelamentealalíneacentral.
Se deben hacer pruebas de densidad para determinar la
efectividad de la compactación. Estas pruebas se
pueden hacer removiendo un núcleo ya terminado y
analizándolo en laboratorio o utilizando un densímetro
nuclear, que mide la densidad directamente sobre la
superficie del pavimento. La densidad debe ser mínimo
del 98% de la densidad media obtenida en laboratorio,
queesladensidaddereferencia.
Factoresqueafectanlacompactación
EAgregado:
EAsfalto:
ETemperatura de mezclado:
EEfectos ambientales:
EEspesor de la capa:
a mayor tamaño máximo de agregado o
porcentaje de tamaños máximos, se requiere mayor
esfuerzo de compactación para obtener la densidad de
referencia. Igualmente una textura áspera del agregado
resulta en una mezcla más estable y requiere de un
mayor esfuerzo de compactación que una mezcla con
agregadosdetexturalisa.
para que la mezcla pueda ser compactada
correctamente, el asfalto debe estar lo suficientemente
fluido para que las partículas se desplacen unas
respecto a las otras. El asfalto actúa como un lubricante
durante la compactación. Si la temperatura del asfalto es
baja, al combinarse con el llenante mineral, comienza a
ligar las partículas haciendo la mezcla dura y difícil de
compactar. La trabajabilidad es afectada por la cantidad
de asfalto en la mezcla. A mayor contenido de asfalto,
mayor es el espesor de película que envuelve al
agregado, aumentando a su vez el efecto lubricante del
asfaltoyfacilitandohastaciertopuntolacompactación.
la temperatura a la cual se
produce la mezcla, es un indicio del tiempo que esta
requiere para llegar a la temperatura mínima de
compactación y por lo tanto del tiempo necesario para la
compactación. Entre más caliente está la mezcla, más
fluidoseráelasfaltoymásfácilserálacompactación.
la velocidad a la cual se enfría la
mezcla, afecta la duración de compactación para lograr
la densidad deseada. Las temperaturas ambientales
frías, la humedad alta, los vientos fuertes y las
superficies frías, acortan el tiempo durante el cual se
debeefectuarlacompactación.
en general, se logra una mejor
compactación con capas gruesas que con capas
delgadas. Entre más gruesa la carpeta, más tiempo
demora en enfriarse y por lo tanto hay más tiempo para
compactar.
37
nCompactación en proceso

nEquipodecompactación
Los compactadores pueden ser estáticos o vibratorios.
Se debe revisar el peso total del compactador, el peso
porunidaddeanchoyelesfuerzopromediodecontacto.
Su peso varía entre 3 y 14 toneladas. Para vías de alto
tráfico debe utilizarse un peso mínimo de
10 toneladas. No se deben utilizar
cuando los rodillos presentan picaduras o
desgastes, las raederas deben mantener
los rodillos limpios y las almohadillas
húmedas deben mantener lubricado el
rodilloparaquelamezclanosepegue.
Durante la primera pasada la rueda
impulsora debe estar por delante de la
rueda de dirección. La rueda impulsora
compacta la mezcla con una superficie
de contacto más plana, debido a que
tiene un diámetro mayor, evitando el
empuje hacia delante de la mezcla y
minimizando el hundimiento de esta en la
mezcla.
La presión de contacto ejercida bajo las
ruedas,nodebesuperarlaresistenciade
la mezcla. Los compactadores más
pesados deben ser usados sobre
mezclas más estables y gruesas,
especialmenteenlaprimerapasada.
Las ruedas de estos compactadores se mueven
independientemente hacia arriba y hacia abajo. Lo más
importante es el peso de cada rueda, el cual varía entre
1350kgy1600kgparalaprimerapasada.
Compactadortandemderuedasdeacero
Compactadorderuedasneumáticas
Lasruedasdebensercompletamentelisasydebenestar
infladas a la misma presión, permitiendo una variación
máxima de 35 kilopascales, para que se pueda aplicar
una presión uniforme durante la compactación. Pueden
ser usados para la primera pasada y la compactación
intermedia y para el acondicionado final de la superficie.
Los dos procesos son diferentes y requieren de
diferentesprocedimientosdeoperación.
Proporciona la fuerza de compactación
mediante una combinación de peso y
vibración de los rodillos de acero. Su peso
var a entre 7 y 17 toneladas. Existen dos
modelos, las de tambor sencillo y las de
tambor doble. Las vibraciones son
generadas por un eje con pesas
excéntricas. La velocidad de rotación de
estas pesas determina la frecuencia o
vibraciones por minuto del tambor. Las
frecuencias más usuales están entre 2000 y
3000 rpm. Se debe tener en cuenta la
velocidad de compactación: a más
velocidad, mayor será el espaciamiento
entre impactos y viceversa. A mayor
frecuencia, menor será la distancia entre
impactosyviceversa.
La frecuencia y la velocidad del
compactador deben producir por lo menos
treinta impactos de vibración por cada metro
de recorrido, lo cual asegura una superficie
lisa. Cuando el compactador se compone
de dos ejes de rodillos o tambores
vibratorios, en mezclas estables y gruesas,
sepuedeentrarconlosdosrodillosvibrando,enmezclas
poco estables o capas delgadas, se recomienda entrar
conunsolorodillovibrando.
Compactadorvibratorio
í
38
Los equipos de compactaci se deben
inspeccionar antes de ser usados en la obra, para
verificar sus condiciones mecánicas.
ón

6. NUEVAS TECNOLOGIAS
El futuro de los pavimentos asfálticos es altamente positivo. El
desarrollo de nuevas tecnologías en los últimos 15 años ha
permitido mejorar la calidad de los productos y
procedimientos utilizados en la pavimentación de vías con
dos grandes ventajas: la reducción en los costos y alta
durabilidaddurantetodalavidadeserviciodelpavimento.
Losmodificadores:
Aumentanladurabilidaddelpavimento.
Aumentan la rigidez del asfalto a altas temperaturas
de servicio, mejorando la resistencia de las mezclas a la
deformaciónpermanente.
Reducen la rigidez del asfalto expuesto a bajas
temperaturas,previniendolafisuracióntérmica.
aumentanlaresistenciaafatigadelasmezclas.
Mejoran la adhesión del asfalto con los agregados
pétreos.
Mejoran la cohesión, brindando mejor retención de los
agregados.
Reducen el endurecimiento, brindando una vida
superioralamezcla.
Disminuyenlasusceptibilidadtérmicadelamezcla.
Aumentanlaviscosidadabajasvelocidades,
Aumentan los espesores de recubrimiento del
agregadoenlasmezclasabiertas.
Reducenlaexudacióndelasfalto.
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
Polímeros
Termoendurecibles
Resinas
Poliésteres
Poliuretanos
Termoplásticos
Plastómeros
Elastómeros
EVA
PVC
SBR
SBS
naturales
Cauchos
No polímeros
extendedores, oxidantes, antioxidantes,
materiales hidrocarbonados
M
O
D
I
F
I
C
A
D
O
R
E
S
artificiales
fibras, llenantes, activantes,
6.1 Modificacióndeasfaltos
En los últimos años se ha venido presentado un cambio
en las solicitudes que se le hacen al pavimento: un
mayor número de carga por eje, una mayor presión de
inflado, mayores velocidades, que han hecho que el
asfaltotradicionalmenteusadodebasermodificadopara
mejorarsuscaracterísticasmecánicas.
El asfalto es susceptible a la temperatura. Por ser
viscoelástico, presenta cambios continuos en sus
características seg n el rango de temperaturas de
operación: es rígido a bajas temperaturas y fluido a altas
temperaturas.
Existendistintasclasesdemodificadores:haypolímeros
y no polímeros. Con estos, el diseñador puede intervenir
enlascaracterísticasdelasfalto.
ú
41

En Bogotá se han desarrollado con éxito investigaciones
para producir y utilizar mezcla de alto módulo. Una vez
comprobadas las principales características de los
materiales,sabiendoqueelcomportamientoobtenidoen
laboratorio es óptimo, se programó la construcción de
tramos localizados específicamente en zonas de alta
exigencia, en cuanto a condiciones de carga, velocidad
detránsitoyfrenadoserefiere.
Algunos de estos tramos en Bogotá est n localizados
en:
á
E
E
E
Paraderos de algunas estaciones de la Troncal
TransmilenioCalle80
Calzada sur de la intersección de la Calle 53 con Av
Rojas
TramosdelaredinternadeCorabastos
6.2 Mezclasdealtomódulo-MAM
Las mezclas asfálticas de alto módulo son aquellas que
presentan una rigidez significativamente superior del
orden de dos o tres veces más que las mezclas
fabricadasconligantesasfálticosconvencionales.
En cuanto al agregado, debe proceder de la trituración
de roca o de grava o de una combinación de ambas, sus
fragmentosdebenserlimpios,resistentesydurables,sin
exceso de partículas planas, alargadas, blandas o
desintegrables.
Elconceptodemezclasdegrancapacidaddesoportese
introdujo en la técnica de carreteras en el decenio de
1970, desarrollándose a partir de mezclas con ligantes
especiales. Francia en 1980, enfocó la idea hacia el uso
de betunes puros. La consiguiente reducción de precios
del producto y los éxitos de las primeras aplicaciones,
extendieron la técnica, que empezó a emplearse con
ciertageneralidaden1985.
Su empleo ha sido normalizado en Francia en la NFP 98
140 de octubre de 1992, en la que, por primera vez,
aparecen las mezclas bituminosas especificadas
exclusivamente por sus propiedades fundamentales
módulo dinámico, resistencia a la fatiga, resistencia a la
acción del agua, resistencia a las deformaciones
plásticas,eliminandolosensayosempíricos.
Las mezclas de alto módulo constituyen una alternativa
de gran interés técnico y económico frente a los
materialestradicionales.
Susprincipalesventajasson
Grancapacidaddeabsorcióndecargas.
Resistencia a la fatiga, análoga a la de las mezclas
semidensas.
Reducción de los espesores hasta en un 20% frente a
lasmezclasconvencionales.
:
:
P
P
P
P
P
P
nMezcla de alto módulo en vías del sistema Transmilenio.
42
La mezcla de alto módulo
es la combinación entre
un buen esqueleto
mineral y un asfalto duro
de excelente
comportamiento.

Las mezclas de bajo espesor se utilizan para mantenimiento
preventivo de los pavimentos que preservan un buen estado
estructural. También se aplican en pavimentos nuevos para
brindar condiciones de seguridad y confort.
6.3 Mezclasdebajoespesor
Las mezclas de bajo espesor tienen como objetivo
primordial proteger la estructura del pavimento y proveer
una capa de rodamiento con adecuadas condiciones de
seguridadyconfort.
Las características que definen estos tipos de mezclas
asfálticas en caliente con respecto a las mezclas
convencionalesson:
Espesoresmenoresoigualesa40mm
Agregados totalmente provenientes de la trituración
derocassanasydealtacalidad
Usodecementosasfálticosmodificados
Usodeestabilizantes
Granulometríasespeciales
La misión de estos sistemas de pavimentación de bajo
espesor es la de preservar y/o mejorar la funcionalidad
del pavimento. Estos sistemas no pretenden mejorar
estructuralmente al pavimento sino proteger a la
estructura y proveer una calzada segura, confortable y
durable.
Algunosdelosbeneficiosdeutilizarestasmezclasson:
Mejortexturasuperficial
Mayorresistenciaaldeslizamiento
Adecuada resistencia a la fatiga y a la deformación
permanente
Mayordurabilidad
Sonreciclables
Tienenmenorsonoridad
Sudrenabilidadsuperficialessuperior
Nopresentandesprendimientosdepartículas
Nogeneranpolvodurantelaconstrucción
E
E
E
E
E
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Estas capas no son estructurales y pueden ser
elaboradas y colocadas en caliente o a temperatura
ambiente.
Constructivamente las mezclas delgadas son
elaboradas en las mismas plantas asfálticas para
mezclas convencionales. En lo referente a su aplicación
algunos tipos de mezclas discontinuas requieren
equipos de extensión especiales. La compactación se
realiza normalmente con rodillo liso sin vibrar y debe
realizarseenformainmediataparaevitarenfriamientos.
Estas mezclas se han clasificado en 3 categorías bien
diferenciadasentresí:
Tratamientosdeelevadafricción
Mezclasasfálticasconvencionalesdebajoespesor
Mezclasespeciales:
Stone-MasticAsphalt
Microaglomeradosencaliente
Mezclasultradelgadasfrancesas
Mezclasdrenantesfibro-asfálticas
E
E
E
43
nFuente: Boletín No. 95 de la Comisión Permanente del Asfalto
USO DE LAS TECNICAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO
CATEGORIA DE
FALLA
TIPO DE FALLA TRATAMIENTO A APLICAR
Por fatiga No es aplicable
En bloque (bajo a moderado) Tratamientos en frio, mezclas finas
en caliente, chip seal
De borde Relleno o sellado
Longitudinal Relleno o sellado
Reflejado Relleno o sellado
FISURAMIENTO
Transversales Relleno o sellado
BACHES
Baches y zonas parchadas No es aplicable si son zonas
extensas
Deformaciones permanentes
(por densificacion)
Microaglomerado
Deformaciones plasticas No es aplicable
Exudaciones leves Fresado y Microaglomerado
Agregados pulidos Microaglomerado, SMA, chip seal
DEFECTOS
SUPERFICIALES
Desprendimientos Fog seal, lechada,
Microaglomerado, chip seal, SMA

A continuación se listan algunos tipos de mezclas
asfálticas en caliente de bajo espesor con granulometría
discontinua que han sido desarrolladas en diversos
paísesyhanmostradouncomportamientosatisfactorio.
Se diferencian entre sí por el ligante utilizado, el
contenido de filler, el método de diseño empleado, el
espesorfinalylaformadeaplicación
Stone-MasticAsphalt(Alemania)
UL-M(Francia)
Novachip(Francia)
Mezcladrenantefibro-asfáltica(USA)
safepave(Inglaterra)
Microaglomeradosencaliente(España)
:
E
E
E
E
E
E
6.4 Mezclas densas continuas, discontinuas y
abiertas
Las mezclas densas continuas y las mezclas abiertas
han sido las más utilizadas a nivel mundial. A
continuaciónsemuestranlasdiferenciasentreestas
La distribución de tamaños de agregados se realiza de
manera que los vacíos de las fracciones gruesas sean
llenados por las fracciones finas dejando espacio
suficiente para el ingreso del ligante y vacíos de aire. La
estabilidad de la mezcla se logra a través de la sucesión
de contactos entre las distintas fracciones con un
mínimodeasfaltoydevacíosdeaire.
Son diseñadas para tener una estructura granular muy
abierta con un alto contenido de vacíos (15 a 25%) para
promover el drenaje del agua a través de la misma. Por
tanto, tienen baja estabilidad y se aplican en bajos
espesores.
Las partículas
minerales más grandes se soportan entre sí formando
unesqueletomineralqueseráelencargadodetransmitir
cargas. Los vacíos son llenados por un mastic rico en
asfalto y filler y eventualmente fibras. No existe la
fracción intermedia. La Stone-Mastic Asphalt es la más
reconocidamundialmente.
Las mezclas SMA tienen alta estabilidad -mayor que las
mezclas densas convencionales- lograda a través de la
incorporación de agregados durables graduados con
discontinuidad, mezclados con un mastic rico en ligante
modificado.
:
Mezclasdensascontinuas
Mezclasabiertas
Mezclasdiscontinuas
Las mezclas densas discontinuas son una tecnología
emergente, desarrollada en Europa.
44
nColocación de microaglomerado en Bogotá.
Las mezclas discontinuas
generan superficies con
alta macrotextura,
resistentes al
deslizamiento, protegen
la estructura y tienen
mayor durabilidad.
Para mejorar las características de resistencia a las
deformaciones permanentes, los alemanes desarrollaron una
mezcla durable y estable denominada "Splittmastixasphalt".

45
6.5 SUPERPAVE
Aumento de la durabilidad en mezclas Superpave
Estados Unidos, a través del Programa Estratégico de
Investigación de Carreteras SHRP (Strategic Highway
Research Program) destinó cerca de 50 millones de
dólares a la investigación y desarrollo de nuevas
especificaciones, ensayos y normas de diseño para
materialesasfálticos.
Los resultados de la investigación se agruparon en un
sistema mejorado para el diseño de mezclas asfálticas
en caliente, el cual incluye especificaciones para
ligantes asfálticos, equipos y procedimientos de ensayo,
criterios de selección de materiales, análisis y diseño de
mezclas asfálticas, software de apoyo y modelos de
predicción, basados en el comportamiento de los
pavimentosasfálticos.
Este sistema se conoce como SUPERPAVE, que quiere
decir perior formingAsphalt ments.
SUPERPAVE establece tres niveles de utilización
basados en la cantidad esperada de ejes equivalentes
de carga durante el período de diseño del pavimento.
Losniveles2y3seencuentraneninvestigación.
El nivel 1 corresponde al proporcionamiento volumétrico
de la mezcla y tiene en cuenta la selección del tipo de
ligante asfáltico, la granulometría de los agregados, el
contenido de aire en la mezcla asfáltica y la estimación
delascargasalasqueestásujetaunpavimento.
SU PER PAVE
Una revisión del desempeño de las mezclas diseñadas
por Superpave, realizado por el Centro Nacional para
Tecnología de Asfalto
(NCAT - National
Center for Asphalt
Technology)mostróque
las mezclas dan una
buena resistencia al
ahuellamiento.
Desarrollodemejoresdiseñosdemezcla
Importanciadelasbuenasprácticasdeconstrucción
E
P
E
P
El objetivo de cualquier procedimiento de diseño de
mezcla es combinar el ligante asfáltico y los agregados
en una forma tal que el concreto resultante tenga
resistencia al ahuellamiento, al fisuramiento por fatiga, al
endurecimiento y a los problemas de humedad. La
investigación reciente ha confirmado que las mezclas de
concreto asfáltico resisten la fatiga cuando presentan un
alto contenido de ligante asfáltico. Así, los diseños
durables deberán tener un contenido de ligante asfáltico
razonablemente alto. Los contenidos altos de ligante
asfáltico también han mostrado reducir el potencial de
dañoporhumedad.
Para aumentar la durabilidad durante la construcción se
debencontrolardossituacionesprincipales
Minimizar la segregación de la mezcla, tanto física
como térmica. La separación física es la separación de
los constituyentes individuales de la mezcla, mientras
que la segregación térmica es la ocurrencia de
temperaturasnouniformesdentrodelacapacolocada.
Utilizar el equipo de remezclado antes de cargar la
tolva de la pavimentadora ayuda a minimizar la
segregación.
Compactarapropiadamentelamezclaenlavía.
La compactación se debe conducir de tal forma que la
mezclaalcanceladensidaddeseadaylos agregadosen
lamezclanosefracturenexcesivamente.
:
P
P
La durabilidad de los pavimentos se traduce en
mantenimientos y reparaciones mínimas
durante su vida útil. Pueden enfrentar el paso de
millones de vehículos, resistir los efectos dañinos
delosrayossolares,elaireyagua.

46
6.6 Geosintéticos
Funcionesycamposdeaplicacióndelosgeotextiles
Los geotextiles se definen como un material textil plano,
permeable polimérico (sintético o natural) que puede ser
no tejido, tejido o tricotado y que se utiliza en contacto
con el suelo (tierra piedras etc.) u otros materiales en
ingenieríacivilparaaplicacionesgeotécnicas.
El geotextil puede cumplir simultáneamente varias
funciones, aunque siempre existirá una principal que
determine la elección del tipo de geotextil que se debe
utilizar.
Función separación: consiste en la separación de
dos capas de suelo de diferentes propiedades físicas
(granulometría, densidad, capacidad, etc.) evitando
permanentementelamezcladematerial
función refuerzo: se aprovecha el comportamiento a
tracción del geotextil para mejorar las propiedades
mecánicas de una capa de suelo, con el fin de controlar
los esfuerzos tangenciales tanto en la fase de
construccióncomoenladeservicio.
Función de drenaje: Consiste en la captación y
conduccióndefluidosygasesenelplanodelgeotextil.
Función filtro: impide el paso a través del geotextil de
determinadas partículas del terreno (según sea el
tamaño de dichas partículas y el del poro del geotextil)
sin impedir el paso de fluidos o gases. En la practica se
utiliza el geotextil como filtro en muchos sistemas de
drenaje.
Función protección: Previene o limita un posible
deterioro en un sistema geotécnico. En los embalses
impermeabilizados este sistema geotécnico se
denomina pantalla impermeabilizante y está
formado por el geotextil y la geomembrana. El geotextil
protege a la geomembrana de posibles perforaciones o
roturas
Función de impermeabilización: Esta función se
desarrolla mediante la impregnación del geotextil con
asfaltouotromaterialimpermeabilizantesintético.
E
E
E
E
E
E
Repavimentacióncongeotextiles
Uno de los campos de aplicación que ha tenido un mayor
grado de desarrollo en la ingeniería vial, es la utilización
de los geotextiles en obras tales como la rehabilitación
depavimentos.
n1. Limpiar con aire
comprimido o con
cepillo la superficie.
n2. Sellar las fisuras
con asfalto líquido y las
grietas con mezcla
n3. Imprimar con
asfalto líquido la
superficie.
n4. Desenrollar el
geotextil sobre la
superficie imprimada.
n5. Colocar la nueva
mezcla asfáltica
directamente sobre el
geotexti.
n6. Compactar la
mezcla asfáltica.

El concepto de pavimento
poroso se propuso para:
P Promover la percolación
P Reducir las cargas por
tempestades en las
alcantarillas
P Reducir las inundaciones
P Aumentar el nivel
freático
PRellenar los acuíferos
Durante toda la década de 1970 se discutió el concepto y
se refinó hasta el punto que la Agencia de Protección
Ambiental EPA (Environmental Protection Agency)
realizó un contrato para "determinar la capacidad de
varios tipos de pavimento poroso para el control urbano
delasalida,entérminosdecostoyeficiencia".
Algunas de las instalaciones iniciales de pavimento
asfáltico poroso se relizaron en Delaware, Pennsylvania,
y Texas. En Woodlands (Texas) hubo instrumentación,
monitoreo y seguimient. Fue construida por donación de
laEPA.
En 1977, Edmund Thelen y L.
Fielding Howe fueron los
coautores de un diseño de
pavimento poroso para el
Instituto Franklin. Este
documento se referenció
ampliamente en los años
siguientes y provee una base
sólida para los diseñadores de
pavimentoporoso.
Desde finales de la década de
1970, se han construido
algunospavimentosporosos.
A veces este pavimento
poroso falla porque el
sedimento entra en forma no
controlada al pavimento,
esencialmenteatascándolo.
Sin embargo, sus principales
beneficios incluyen el control
de la salida, la recarga de
acuíferos, la reducción de las estructuras de drenaje
necesarias para cumplir con las regulaciones de las
tormentas y el incremento en la resistencia al
deslizamiento.
:
6.7 Pavimentosporosos
Las superficies impermeables, como son las vías
pavimentadas, permiten la escorrentía del agua lluvia
hacia los desagües. A veces se utilizan rejillas de
detención para recoger y retrasar la tasa de salida del
agua,aunquepresentanalgunosproblemas.
El pavimento asfáltico poroso ofrece la oportunidad de
dirigir mejor los flujos de agua. Con el diseño y la
instalación apropiados, el pavimento poroso puede
brindar una vida de 20 años o más, y al mismo tiempo,
proveer sistemas de manejo del agua lluvia que
promuevan la infiltración,
mejoren la calidad del agua y
eliminen la necesidad de rejillas
dedetención.
El pavimento se compone de
una superficie asfáltica
permeable colocada sobre una
plataforma granular que está a
su vez sobre un depósito de
piedra grande. Utilizando
tecnología bien probada, la
superficie asfáltica se hace
permeable diseñándola con
gradación abierta. La capa más
baja del depósito tiene
capacidad de almacenamiento
pararetenerelagua.
Si hay una permeabilidad más
baja en el subsuelo se puede
necesitar un mecanismo de
rebosamiento.
Desde 1949 se han llevado a
cabo investigaciones para
mejorar el manejo del ambiente y los recursos naturales.
A finales de la década de 1960, el concepto de
pavimento poroso se propuso para promover la
percolación, reducir las cargas por tempestades en las
alcantarillas, reducir las inundaciones, aumentar el nivel
freáticoyrellenarlosacuíferos.
47

Paracontrolarelruidohayquepensarensusactores:
Fuente: interacción de la llanta del vehículo con el
pavimento
Ruta:áreaentelafuenteyelreceptor
:casadondeseescuchaelruido.
Generalmente, se intenta controlar el ruido en la ruta,
incrementando la distancia entre la fuente y el receptor o
colocando una barrera antirruido. Sin embargo, hay dos
grandes desventajas en la utilización de barreras anti-
ruido. En primer lugar, no son lo suficientemente
efectivas, pues el sonido se refracta por encima de ellas
yhaciaelfinaldelasmismas.Ensegundolugar,sonmuy
costosas. Cada barrera cuesta alrededor de US$1.25
millonespormilla(1,609m).
E
E
EReceptor
6.8 Pavimentossilenciosos
El ruido que se produce en las carreteras es una de las
principales inquietudes ambientales en la actualidad.
Este tipo de contaminación ambiental afecta la salud, el
confort y la calidad de vida en general. Durante el día, se
siente como una especie de rugido continuo, pero en las
noches, por la ausencia de otros ruidos, se
experimentanmolestossonidosindividuales.
Elproblemadelruidoenlascarreterasestáaumentando
severamente, en la medida en que el tráfico en las
autopistas se incrementa, especialmente en áreas
urbanas.
El sonido es energía acústica o presión y se mide en
decibeles. El ruido se define como “sonido no deseado”.
No es apropiado utilizar una escala lineal para medir el
sonido porque el oído humano cubre un amplio rango.
Se usa una escala logarítmica para representar los
niveles de sonido en decibeles o dB. El término dB(A) se
utiliza más comúnmente para representar el nivel de
ruido percibido por el oído humano. En otras palabras, la
inclusión deAdespués de dB indica que la escala se ha
ajustado o “sintonizado” para ser escuchada por
humanos.
* La información de los ensayos de ruido realizados a
nivel internacional, tanto en Europa como en América,
muestran que el nivel de ruido de los pavimentos en
concreto hidráulico es generalmente 3 dB(A) más alto
que los pavimentos en mezcla asfáltica, es decir que
dobla el volumen de tráfico. Algunos ejemplos han
mostrado una diferencia tan alta como 8 dB(A). Una
apropiada selección del material en la capa de rodadura
puedeminimizarelproblemaderuido.
nLas zonas residenciales cerca a grandes avenidas son
las más afectadas por el ruido que se produce en la vía.
Las investigaciones muestran que el nivel de ruido de los
pavimentos en concreto hidráulico es generalmente 3 dB(A)
más alto que los pavimentos en mezcla asfáltica. En volumen
de ruido, esto equivale al doble de ruido.
*Al usar una escala logarítmica, doblar el sonido se representa por un incremento de diez en dB(A). Por ejemplo, un dB(A) de 90 es el doble de alto que un dB(A) de 80. En
forma similar, si se combinan dos sonidos de igual altura, el ruido total se incrementa solo 3 dB(A).Así, si el nivel de ruido de dos autopistas de 65 dB(A), la suma resulta en un
nivelderuidototaldesolo68dB(A).Estoindicaqueunincrementodesolamente3dB(A)enelnivelderuidoesmuysignificativo,pueseselequivalenteadoblarelvolumende
tráfico.
48

Tipos de superficie de rodadura en la generación de
ruido
Europa es proactiva en la utilización de diversas
superficies de pavimento como una estrategia de
mitigación del ruido. En el Reino Unido, por ejemplo, la
estrategia de las agencias de caminos para mitigar la
contaminación auditiva es colocar a todas las autopistas
una sobrecapa con pavimento asfáltico antes del año
2010.
En Estados Unidos, el estudio más extenso fue
conducido por el Departamento de Transporte en varios
estados, donde se recolectó información para
desarrollar el modelo de ruido. El estudio mostró que los
pavimentos en concreto hidráulico eran más ruidosos
que la mezcla asfáltica densamente gradada en cerca
de3dB(A).
La diferencia en los niveles de ruido en superficies con
mezcla asfáltica y concreto hidráulico se incrementa
además cuando el pavimento hidráulico se acanala
transversalmente para mejorarle su resistencia al
resbalamiento. En el caso de pavimentos asfálticos no
solamente se reduce el nivel de ruido, sino que se
incrementa la resistencia al resbalamiento y se minimiza
elhidroplaneo.
Tomado del artículo “ Asphalt pavements mitigate tire/pavement noise” por Por
P.S.Kandhal,P.E.RevistaHMATMarzo/Abrilde2004
El pavimento asfáltico es ecológico
La industria de la pavimentación
asfáltica se ha preocupado por buscar
alternativas para darle mantenimiento
a las superficies pavimentadas, que
sean ambientalmente amigables y no
costosas.
En muchos casos el mantenimiento del pavimento
supera los fondos disponibles. El reciclaje del pavimento
asfáltico se ha convertido en una opción de
mantenimiento y rehabilitación poderosa y
económicamente efectiva que además ofrece beneficios
ambientales.
El primer caso documentado de reciclaje en caliente en
el sitio aparece en la literatura de la década de 1930, y el
reciclaje en frío y rehabilitación de vías data de 1900.
Los avances más grandes en tecnología y equipo
ocurrieron a mediados de la década de 1970. Hay dos
eventos que avivaron este interés: la crisis del petróleo
de 1970 y la introducción en 1975 de las máquinas
fresadoras. Desde ese momento, los métodos de
reciclajedelasfaltohanavanzadoexponencialmente.
nBarrera Antiruido
El pavimento asfáltico
es 100% reciclable
49
nPorcentajes de reciclaje de materiales en Estados Unidos.
Fuente: FHWA - EPA
Desechos de acero
Envases de aluminio
Periódicos
Envases de vidrio
Envases de plástico
PAVIMENTO ASFALTICO
30%
40%
54%
60%
64%
90%

El Manual Básico de Reciclaje del Asfalto de la
Asociación para el Reciclaje del Asfalto afirma que la
técnica de reciclaje en caliente, en la que el pavimento
fresado se lleva a una planta de bacheo y se reutiliza en
la mezcla asfáltica en caliente desde una planta central,
permanece como la técnica más ampliamente usada en
elmundoentero.
El pavimento asfáltico es el material más reciclado en
Estados Unidos. Un estudio realizado por la FHWA y la
Agencia de ProtecciónAmbiental EPAreportó que cerca
del 90% del pavimento removido de las carreteras se
recicla, en comparación con el 64% de los desechos de
acero, 60% de los envases de aluminio, 54% de
periódicos y de 30% a 40% de los envases de plástico y
de vidrio. Casi el 25% de la mezcla colocada cada año
contienepavimentoasfálticoreciclado-RAP.
Hasta el momento se han completado dos estudios que
seenfocanenelusodeRAPenlasmezclasSuperpavey
las propiedades ligantes del asfalto. Sus resultados
muestran que una mezcla Superpave con RAP puede
ser de tan alta calidad como una mezcla asfáltica en
calienteconSuperpavenueva.
El reciclaje del pavimento asfáltico trae consigo gran
cantidaddebeneficios:
Ahorro en los costos de material, pues se necesita
muy poco agregado nuevo y en el pavimento antiguo
permanecen algunas de las mejores cualidades del
agregadodisponible.
Permite la reutilización y conservación de recursos no
renovablescomo agregadosyderivadosdelpetróleo.
Genera ahorros en transporte y combustible porque
no es necesario cargar camiones para entregar asfalto
virgen y no se necesita llevar asfalto usado a un sitio de
disposición.
Ahorro del espacio en rellenos y botaderos,
disminuyendolapolucióndelaire.
Sereduceeltransportedemezclasydesechos,loque
implica un ahorro en combustibles y en mantenimiento
de los vehículos, traduciéndose en ahorro energético y
disminucióndelacontaminaciónambiental.
No se perturban los suelos si no está específicamente
planeado.
Los períodos de construcción son más cortos, por lo
queseahorratiempodelosusuariosdelavía.
Permite la corrección del perfil del pavimento y de la
pendientetransversalysemejorasusuavidad.
Se mejoran las propiedades físicas del pavimento al
modificar la gradación existente y las propiedades del
asfaltodeliga.
(Tomado del artículo “ Asphalt recycling comes of age” por Judy Hall. Revista “Pavement: advancing the
worldofpavements”Vol.18,No.2,Febrerode2003.PublicacióndeCygnusBusinessMedia)
Beneficiosdelreciclaje
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nMáquina fresadora
nEl pavimento asfáltico es ecológico

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