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DR. JORGE ALARCÓN IBARRA

Selección de Asfaltos según su grado de desempeño PG

Marzo 2019

CONTENIDO

• Objetivos

• Introducción

• Definición del Grado PG

• Norma Grado PG N·CMT·4·05·004/18

• Ejercicio práctico

• Conclusiones

• Conocer qué es el gado PG.

• Conocer el proceso de determinación del grado PG.

• Obtener el grado PG de un tramo carretero.

Objetivos

CONTENIDO

• Objetivos

• Introducción




• Conclusiones

2 Temas a diferenciar:

1. El Asfalto PG requerido en el Proyecto carretero y cómo determinarlo.

2. El PG que tiene el Asfalto de refinería y cómo caracterizar/modificar el asfaltoal PG que require el Proyecto.

Tema de esta presentación

Introducción

• Mezclas de alto desempeño

Sistema

Herramientas de análisis

Pruebas de desempeño

Diseño de mezclas (Volumetría y

Susceptibilidad a la humedad)

Selección de Materiales (Agregados y Asfalto)

Introducción

Lugar de aplicación

Temperaturas Máximas

Asfaltos Grado PG

Clasificación Temperaturas Mínimas

Desempeño adecuado

Def. Permanente

Agrietamiento Fatiga

Introducción

Grado Penetración1900’s

Introducción

Grado Viscosidad1950’s

Grado PG1990’s

Transición de Clasificación del Asfalto

• Objetivos

• Introducción




• Conclusiones

CONTENIDO

• El grado de desempeño (PG por sus siglas en inglés,Performance Grade) es el rango de temperaturas, máxima amínima, entre las que un cemento asfáltico convencional omodificado se desempeña satisfactoriamente. El grado dedesempeño (PG) permite seleccionar el cemento asfálticomás adecuado para una determinada obra, en función delclima dominante, de la intensidad del tránsito esperada y dela velocidad de operación a que estará sujeta la carreteradurante su vida útil.

Fuente: N·CMT·4·05·004/18.

Definición:

Definición del Grado PG

CONTENIDO

• Objetivos

• Introducción




• Conclusiones

Clasificación por temperatura:

PG 64H -16

Grado desempeño

Temperatura máxima promedio 7 días consecutivos

Promedio Temperaturasmínimas anuales

Ajuste por tránsito(Intensidad y Velocidad)

S, H, V, E

Calidad de Cementos Asfálticos según suGrado de Desempeño (PG)

N·CMT·4·05·004/18

Norma Grado PG N·CMT·4·05·004/18

• Con base en el modelo climático que depende de la temperatura máxima del aire en la zona.

Dónde:

Tmáxi= Temperatura máxima calculada debajo de la superficie del pavimento en

el sitio i=1 donde inicia el tramo o i=2 donde termina el tramo por construir, (°C)

TairM = Temperatura máxima promedio del aire de los 7 días consecutivos más

cálidos registrados por lo menos en los últimos de 20 años en la zona, (°C)

Lati= Latitud, en el sitio i=1 donde inicia el tramo o i=2 donde termina el tramo

por construir, (°, con aproximación de 5 decimales)

H = Profundidad, (mm) (se recomienda usar 20 mm)

Z = Valor para el nivel de confiabilidad (distribución normal, se recomienda usar

2,055 para una confiabilidad de 98%)

𝜎𝑇𝑎𝑖𝑟𝑀2 = Desviación estándar de la temperatura de los 7 días consecutivos más cálidos registrados por lo menos en los últimos 20 años en la zona, (°C)

Temperatura Alta


• Con base en el modelo climático que depende de la temperatura mínima del aire en la zona.

Dónde:

Tmín = Temperatura mínima esperada del pavimento asfáltico debajo de la superficie, (°C)

Tairm = Promedio de las temperaturas mínimas anuales del aire registradas en al menos los

últimos 20 años en la zona, (°C)

Lat = Latitud del tramo de diseño, (°)

H = Profundidad, (mm) (se recomienda usar 20 mm)

Z = Valor para el nivel de confiabilidad (distribución normal, se recomienda usar 2,055 para una

confiabilidad de 98 %)𝜎𝑇𝑎𝑖𝑟𝑚 = Desviación estándar de las temperaturas mínimas anuales del aire registradas en al

menos en los últimos 20 años en la zona, (°C)

Temperatura Baja


AJUSTE POR TRÁNSITO


64

70

76

82

-16

-22

S- Normal

H- Alto

V- Muy alto

E- Extremadamente alto

Combinaciones posibles:


>70km/hr

Cálculo de ESAL’s con el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM, ≥10 años para daño superficial.

Entre 20 y 70 km/hr

Entre 0 y 20 km/hr

Interpretación Práctica de Combinaciones posibles


▪ ERICIII V.3.2 - 2013 (5,272 estaciones) IMTA.

Información Disponible

CLIMA

Nota: Elegir aquellas con más de 20 años de información

Información DisponibleCLIMA

Base de Datos Clicom

Descarga de información Climatológica

▪ Clicom

http://clicom-mex.cicese.mx/mapa.htmlNota: Elegir aquellas con más de 20 años de información

http://clicom-mex.cicese.mx/mapa.html

Información Disponible

TRÁNSITO

Datos Viales DGST

http://www.sct.gob.mx/carreteras/direccion-general-de-servicios-tecnicos/datos-viales/

http://www.sct.gob.mx/carreteras/direccion-general-de-servicios-tecnicos/datos-viales/

CONTENIDO

• Objetivos

• Introducción




• Conclusiones

Ejercicio Práctico

Carretera: Durango – Ent. La Zarca, tramo:

Guadalupe Aguilera – Entr. San Juan del

Río del km 55+250 al km 105+810

Inicio

Fin

Ubicación del Proyecto

• Estación de Aforo: T. Izq. Canatlán (EA)

• Estación Climatológica cercana >20 años info. : CAMACHO (SMN)

MáximaTmáxi= 64.12

TairM = 38.28 *

Lati=24.44563

H = 20mm

Z = 2.055

𝜎𝑇𝑎𝑖𝑟𝑀1 = 0.95119 *

Mínima

Tmín = -3.81

Tairm = -5.22581 *

Lat = 24.44563

H = 20mm

Z = 2.055𝜎𝑇𝑎𝑖𝑟𝑚 = 3.23223 *

INICIAL FINAL

• Estación de Aforo: T. Der. San Juan del Río (EA)

• Estación Climatológica cercana >20 años info. : CAOPAS

MáximaTmáxi= 64.46 *

TairM = 37.71429

Lati=24.79119

H = 20mm

Z = 2.055

𝜎𝑇𝑎𝑖𝑟𝑀1 = 2.288689 *

Mínima

Tmín = -3.44 *

Tairm = -4.41463

Lat = 24.79119

H = 20mm

Z = 2.055𝜎𝑇𝑎𝑖𝑟𝑚 = 3.363225 *

Se ajusta al inmediato superior (70)

Se toma la mínima inmediata inferior (-16)

Ejercicio Práctico

*Calculada de la información climática

CLIMA

• Estación de Aforo: T. Izq. Canatlán en el km 55+250

TDPA (ambos sentidos) = 2,725

TDPA (carril de diseño) = 1,363

Tasa de crecimiento = 3.5%*

Porcentaje de vehículos pesados = 19.8%

Periodo de proyecto = 10 años

• Estación de Aforo: T. Der. San Juan del Río en el km

105+810

TDPA (ambos sentidos) = 2259



Porcentaje de vehículos pesados= 20.2%


Ejercicio Práctico

INICIAL FINAL

*Valor considerado para fines de este ejemplo.

Tránsito

Aforo DGST

• Estación de Aforo: T. Izq. Canatlán en el km

55+250




Porcentaje de vehículos pesados = 19.8%


ESALS para daño superficial UNAM = 3.2

millones

• Estación de Aforo: T. Der. San Juan del Río en el km

105+810




Porcentaje de vehículos pesados= 20.2%


ESALS para daño superficial UNAM = 2.9 millones

ESAL’s entre 106 y 30x106

Por tránsito es letra H

Ejercicio Práctico

INICIAL FINAL

*Valor considerado para fines de este ejemplo.

Tránsito

64

70

76

82

-16

-22

S- Normal

H- Alto

V- Muy alto

E- Extremadamente alto

Resultado Final del ejemplo: 70H-16

Grado PG Requerido

Ejercicio Práctico

CONTENIDO

• Objetivos

• Introducción




• Conclusiones

• Es de suma importancia determinar el grado PG del asfalto a utilizarseen las obras carreteras ya que de esto depende en gran medida eldesempeño a roderas y fatiga de las mezclas asfálticas.

• El asfalto grado PG está definido por su desempeño a altas y bajastemperaturas en el lugar de aplicación.

• El grado PG es una clasificación que depende fundamentalmente de laTemperatura y del Tránsito en donde se encuentra el proyecto carretero.

• La determinación del grado PG se puede llevar a cabo utilizando losdatos climatológicos del ERICIII o mediante la página web de CLICOM ylos datos viales de la DGST.

Conclusiones

DR. JORGE ALARCÓN IBARRA

[email protected]

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