Tesis Completa Cape Seal

7/24/2019 Tesis Completa Cape Seal

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE

DEPARTAMENTO DE INGENIERA Y ARQUITECTURA

TRABAJO DE GRADO:

TRATAMIENTO SUPERFICIAL SIMPLE TIPO CAPE SEAL COMO TCNICA

DE PRESERVACIN EN PAVIMENTO FLEXIBLE

PRESENTADO POR:

CERN GMEZ, JASMIN LIZETH

MARTNEZ DURN, SERGIO

MORALES CULLAR, MARJORIE DEL CARMEN


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AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

RECTOR

INGENIERO MARIO ROBERTO NIETO LOVO

VICERRECTORA ACADEMICA

MAESTRA ANA MARIA GLOWER DE ALVARADO

SECRETARIA GENERAL


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AUTORIDADES DE LA FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE

DECANO

LICENCIADO RAUL ERNESTO AZCUNAGA LOPEZ

VICEDECANO

INGENIERO WILLIAM VIRGILIO ZAMORA GIRON

SECRETARIO

LICENCIADO VICTOR HUGO MERINO QUEZADA


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SANTA ANA, SEPTIEMBRE, 2013

TRABAJO DE GRADUACIN APROBADO POR:


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SANTA ANA, SEPTIEMBRE, 2013

TRABAJO DE GRADUACIN ASESORADO POR:


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AGRADECIMIENTOS GENERALES

Queremos agradecer principalmente a Dios por ser el mximo gua de nuestro trabajo de

grado y a todas las personas que fueron parte para que esta investigacin fuera posible.

A la Universidad de El Salvador, por ser nuestra fuente del conocimiento y forjarnos

como profesionales.

Al personal del laboratorio de ASFALCA, por el apoyo tcnico y la amabilidad con la

que siempre nos recibieron.

A Ing. Fritz Alvarado Glower e Ing. Christa de Lara, por ser un apoyo incondicional


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DEDICATORIA

Este trabajo de graduacin lo dedico principalmente a Dios todopoderoso, que me dio la

fuerza para luchar a lo largo de todos estos aos de estudio, la perseverancia y la sabidura

para concluir con xito este gran paso. Gracias Diosito, por todas las bendiciones que

siempre me das.

A mi mejor amiga, Vania Elizabeth Gmez de Cern.Por ser mi principal apoyo, mi

fuerza, la bendicin ms grande en mi vida, la que ha luchado por mi y por mi familia, la

que siempre confi y crey en m. Te amo mami y pido a Dios poder darte aunque sea un

poquito de todo lo que me has dado, sos la mejor.

A mi papi, Erasmo Cern Hernndez. Porque a pesar de todos los problemas vividos,

siempre me apoy y estuvo a mi lado. Te amo papi y gracias por poner toda tu fuerza de


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A mi cuado, Jairo Menndez.Por apoyarme y desear siempre lo mejor para m. Gracias,

sos sper especial y parte importante en mi familia.

A mi sobrino, Christian Steven Menndez Cern.Por darme tantas alegras, ilusiones,

por ser mi inspiracin, mi sonrisa, mi ms grande amor y hacerme tan feliz al ser

correspondida. Te amo pajarito.

A mis amigos y ahora colegas. Tita Solano, Erika Gmez, Roco Valencia, Edwin Avelar,

Elisa Zambrano, Jos Magaa, Laura Aragn, Rosa Ma. Castaneda, Juan Ramn Orellana.

Por compartir mis tristezas y alegras. Por apoyarme, aceptarme tal cual soy y estar siempre

pendiente de m. Los quiero mucho, gracias por todo, siempre los llevo en mi corazn.

Agradezco al Ing. Nstor Quintana. Por su apoyo, confianza, por creer en m y por


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DEDICATORIA

Gracias a Dios por la fortaleza y sabidura que me ha dado en este camino hacia mi futuro

profesional.

A Arely Durn Lorenzana, por ser la mejor madre que pude haber tenido, por ser mi

mayor apoyo moral y por incentivarme a ser una persona de bien cada da, a ella por estar

en cada uno de los momentos de alegra y tristeza a lo largo de este recorrido.

A mi familia, por haberme brindado su apoyo y nimo en los momentos difciles y por

estar siempre ah para cuando los necesite.

A mis Asesores y Docente Director, por la paciencia, dedicacin, disposicin, consejos yconocimientos compartidos con los que me apoyaron en este proceso de Trabajo de Grado.


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DEDICATORIA

A DIOS TODOPODEROSO.

Gracias a Dios Padre, a Nuestro Seor Jesucristo y al Espritu Santo por darme lavida y Bendiciones abundantes, entre ellas este logro, por darme la fortaleza y sabidura

para terminar mis estudios y por tener misericordia de m.

A LA VIRGENCITA MARIA.

Gracias por ser mi madre celestial e intercesora por excelencia y auxiliarme en

todos los momentos de mi vida.

A MI MADRE Y PADRE.

Gracias a mi mami Carmen Isabel Cullar y dedicarle este triunfo por darme su

amor sincero su comprensin sus consejos y que gracias a su gran esfuerzo de todos los


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A UNA PERSONA MUY ESPECIAL

Gracias a Ale por darme su cario, consejos y apoyo en los ltimos aos y en todo

el periodo que duro este proyecto.

A MIS ASESORES EXTERNOS Y DOCENTE DIRECTOR

Gracias a ellos por su apoyo, compartir sus conocimientos y paciencia durante el

tiempo que duro el presente trabajo de grado.

A MIS COMPAEROS DE TRABAJO DE GRADO.

Gracias a Jasmn y Sergio por su amistad, comprensin y paciencia, porque a pesar de todo

nos apoyamos mutuamente para poder alcanzar esta meta que tenamos en comn.

A MIS AMIGAS.

Gracias a mis amigas que conozco desde bachillerato y a las que conoc a lo largo de la


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NDICE GENERAL

ContenidoNDICE GENERAL ............................................................................................................................. i

NDICE DE TABLAS ......................................................................................................................... vNDICE DE GRFICOS ................................................................................................................... vii

NDICE DE FIGURAS .................................................................................................................... viii

NDICE DE ENSAYOS ...................................................................................................................... x

RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................................. xii

CAPTULO I ....................................................................................................................................... 1

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

1.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO. ...................................................................................1

1.1.1 Red vial en El Salvador. ...............................................................................................1

1.1.2 Historia de las Emulsiones Asflticas. .........................................................................6

1.1.3 Experiencia en la utilizacin del Cape Seal. ................................................................8

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ........................................................................ 15

1.3 JUSTIFICACIN. ............................................................................................................ 17


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2.2 TRATAMIENTO SUPERFICIAL SIMPLE. (Chip Seal)................................................ 35

2.2.1 Definicin. ................................................................................................................ 35

2.2.2 Caractersticas. .......................................................................................................... 36

2.2.3 Aplicaciones. ............................................................................................................. 36

2.2.4 Ventajas. .................................................................................................................... 38

2.3 LECHADAS ASFLTICAS. (Slurry Seal)...................................................................... 38

2.3.1 Definicin. ................................................................................................................ 38

2.3.2 Caractersticas. .......................................................................................................... 40

2.3.3 Aplicaciones. ............................................................................................................. 41

2.3.4 Componentes. ............................................................................................................ 42

2.3.5 Clasificacin. ............................................................................................................ 43

2.3.6 Ventajas de emplear lechadas asflticas. .................................................................. 45

2.4 CAPE SEAL. .................................................................................................................... 46

2.4.1 Definicin del cape seal. ........................................................................................... 46

2.4.2 Caractersticas del cape seal. ..................................................................................... 47

2.4.3 Componentes del cape seal. ...................................................................................... 482.4.4 Diseo del cape seal. ................................................................................................. 51

CAPTULO III ................................................................................................................................... 53


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3.3. ADITIVOS ........................................................................................................................ 79

3.4. CARACTERIZACIN DE LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA.......................... 80

3.4.1. Ensayos en los Agregados ......................................................................................... 80

3.4.2. Ensayos en la Emulsin ............................................................................................ 84

CAPTULO IV .................................................................................................................................. 87

4. ENSAYOS PREVIOS AL DISEO DEL CAPE SEAL........................................................... 87

4.1. ENSAYOS PARA TRATAMIENTO SUPERFICIAL SIMPLE..................................... 87

4.1.1. Ensayos de calidad de los agregados. ....................................................................... 87

4.1.2. Ensayos para caracterizar emulsin CRS2Hp..................................................... 102

4.2. ENSAYOS PARA LECHADA ASFLTICA................................................................ 136

4.2.1. Ensayos de calidad de los agregados. ..................................................................... 136

4.2.2. Ensayos para caracterizar emulsin CQS1H....................................................... 172

4.2.3. Pruebas de desempeo de slurry seal. ..................................................................... 205

CAPTULO V .................................................................................................................................. 239

5.0 DISEO DEL CAPE SEAL................................................................................................ 239

5.1. TRAMO DE ESTUDIO. ................................................................................................. 2395.1.1. Generalidades. ......................................................................................................... 239

5.1.2. Clima. ...................................................................................................................... 239


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5.4.4. Ensayos de desempeo de slurry seal. .................................................................... 280

5.4.5. Ensayos de desempeo al cape seal. ....................................................................... 282

CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 284

RECOMENDACIONES.................................................................................................................. 287

BIBLIOGRAFA ............................................................................................................................. 289

GLOSARIO. .................................................................................................................................... 291

ANEXOS ......................................................................................................................................... 298


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NDICE DE TABLAS

CAPTULO I

Tabla # 1.1 Usos Principales de las Emulsiones Asflticas.6

Tabla # 1.2 Resumen de los proyectos donde se utiliz Cape Seal en Sudfrica10

Tabla # 1.3 Resumen de los proyectos donde se utiliz Cape Seal en EE.UU...11

CAPTULO II

Tabla # 2.1 Problemas comnmente observados en pavimentos flexibles.. 29

CAPTULO IIITabla # 3.1 Granulometra recomendada segn ASTM D44881

Tabla # 3.2 Pruebas de calidad de los agregados.82

Tabla # 3.3 Granulometras recomendadas para las lechadas asflticas para cape

seal........................................................................................................................... 83

Tabla # 3.4 Ensayos a emulsin asfltica CRS-2H.85


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Tabla # 4.6 Tamao de tamices para agregados finos.147

Tabla # 4.7 Tamao de tamices para agregados gruesos.148

Tabla # 4.8 Promedio de precisin..163

CAPTULO V

Tabla # 5.1 Aplicacin de asfalto de correccin de trfico.249

Tabla # 5.2 Aplicacin de asfalto de correccin de trfico.250

Tabla # 5.3 Trfico vehicular para periodo de diseo.254

Tabla # 5.4. Diseo y cantidades de agregado y emulsin para Chip Seal.257

Tabla # 5.5. Requisitos de calificacin para agregados..258

Tabla # 5.6. Valores de compatibilidad recomendados...260

Tabla # 5.7 Lmites de materiales261

Tabla # 5.8 Tasas de aplicacin sugeridas...262

Tabla # 5.9. Porcentajes de diseo para Slurry Seal264


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NDICE DE GRFICOS

CAPTULO IV

Grfica # 4.1. Curva granulomtrica ASTM C136..101

Grfica # 4.2. Curva granulomtrica ASTM C117..154

Grfica # 4.3 Ensayo de mtodo de prueba estndar para el anlisis por tamiz filler, mineral

para mezclas bituminosas para pavimento. ASTM D-546..166

Grfico #4.4Ensayo de anlisis granulomtrico de agregado grueso (AASHTO T27 Y

ASTM C-136) y fino (AASHTO T-11, ASTM C-117)..171Grfico # 4.5 Ensayo ISSA TB 106. Medicin de la consistencia de lechadas asflticas

. 210

Grfico # 4.6 ISSA TB-100 (WTAT) vrs ISSA TB-109 (LWT): Clculo del % ptimo de

Emulsin de Diseo.222

Grfico # 4.7 ISSA TB-100 (WTAT) y ISSA TB-109 (LWT)...224


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NDICE DE FIGURAS

CAPTULO I

Figura # 1.1 Curva de comportamiento del pavimento flexible generalizado para las

comparaciones de costos entre dos estrategias13

CAPTULO II

Figura # 2.1 Componentes de un pavimento...25

Figura # 2.2 Errores en la dosificacin de chip seal50

Figura # 2.3 Componentes de Slurry Seal...51

Figura # 2.4 Etapas de Cape seal52

CAPTULO III

Figura # 3.1 Proceso de emulsionacin...68

CAPTULO IV

Figura # 4.1 Esquema de ensayo de carga elctrica de una emulsin.111


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Figura # 5.4 Fallas en bordes...242

Figura # 5.5 Agrietamiento por fatiga.243

Figura # 5.6 Prdida de agregado244

Figura # 5.7 Bacheo.245

Figura # 5.8 Pavimento en buenas condiciones de servicio246

Figura # 5.9 Relacin de empotramiento, porcentaje de espesor del material para determinar

la cantidad de asfalto...249

Figura # 5.10 Partes de rueda cargada.271


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NDICE DE ENSAYOS

CAPTULO IV

Ensayo # 4.1 Determinacin del porcentaje de desgaste en agregado . ASTM

C131....90

Ensayo #4.2 Gravedad especfica y absorcin del agregado grueso de . ASTM

C127....93

Ensayo #4.3 Pesos volumtricos y vacos en el agregado de . ASTM

C29...97

Ensayo # 4.4 Anlisis granulomtrico de agregado grueso y fino. ASTM C136 Y ASTM

C117.101

Ensayo # 4.5 Hoja resumen de caracterizacin a emulsin CRS-2.135

Ensayo # 4.6 Azul de metileno139

Ensayo # 4.7 Determinacin del porcentaje de desgaste en agregado 3/8. ASTM


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Ensayo # 4.13 Mtodo de prueba estndar para el anlisis por tamiz filler, mineral para

mezclas bituminosas para pavimento. ASTM D-546..165

Ensayo #4.14Anlisis granulomtrico de agregado grueso (AASHTO T27 Y ASTM C-

136) y fino (AASHTO T-11, ASTM C-117).170

Ensayo # 4.15 Hoja resumen de caracterizacin a emulsin CQS-1h.204

Ensayo # 4.16 ISSA TB 106. Medicin de la consistencia de lechadas asflticas.. 209

Ensayo # 4.17. a. ISSA TB-100 (WTAT) vrs ISSA TB-109 (LWT): Clculo del % ptimo

de Emulsin de Diseo221

Ensayo # 4.17. b. ISSA TB-100 (WTAT) y ISSA TB-109 (LWT).223

Ensayo # 4.18 ISSA TB-113 Examinacin y evaluacin del performance de la

mezcla..229

Ensayo # 4.19 ISSA TB-114: prueba de desnudamiento en hmedo para mezclas curadas de

lechada asfltica...234


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RESUMEN EJECUTIVO

El presente trabajo de grado denominado Tratamiento Superficial Simple tipo Cape Seal

como tcnica de preservacin en pavimento flexible pretende impulsar otra alternativa al

mantenimiento preventivo y rehabilitacin de superficies asflticas, implementando una

tcnica conocida como Cape Seal.

La investigacin cont con el apoyo y colaboracin de la empresa Asfaltos de Centro

Amrica (ASFALCA), en el desarrollo de la misma se elabor el Chip Seal y el Slurry Seal,

los cuales, al superponerse, conforman el Cape Seal. Es de sealar que se realizaron todas

las pruebas de calidad de agregados y emulsiones y adems desempeo del Cape Seal

indicado por los organismos competentes como ASTM e ISSA.

Con los resultados de esta investigacin se ha dado un gran paso en el tema de

conservacin de pavimentos, ya que hasta la fecha esta tcnica no haba sido estudiada en la

i d l b d d t d l d d h li d (S df i


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base que, en el desarrollo de la investigacin, se analiza y justifica el empleo de la tcnica

del Cape Seal desde el punto de vista de costobeneficio.

Este estudio surge de la necesidad de establecer los comportamientos, propiedades y

bondades que se originan en las mezclas de Cape Seal con los de agregados disponibles enEl Salvador y de esta manera poder definir si el diseo de mezcla representa una solucin

como tratamiento superficial, para pavimentos flexibles. Lo cual con los resultados

obtenidos concluimos que es una opcin viable, que se puede mejorar.

Por otro lado, el tema de asfaltos es extremadamente amplio, complejo y difcil de predecir,

por lo que en el presente trabajo de grado se comenz por conocer la teora bsica de

emulsiones, asfaltos, pavimentos y tipos de mantenimiento y de esta forma tener una ms

amplia vista del panorama y del alcance del proyecto de investigacin, para despus dar

paso al conocimiento y ejecucin de las normas y ensayos que rigen la calidad y el diseo

de emulsiones lechadas y tratamientos superficiales presentando as los resultados de los


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En la realidad salvadorea y en general en los pases subdesarrollados, el conocimiento y la

investigacin son pilares fundamentales para la superacin personal y colectiva de una

sociedad que lleva aos en vas de desarrollo, investigaciones como la que se presenta en

este documento, sirven para demostrar que con los materiales, mano de obra y tcnicas

conocidas y aplicadas en el pas, son suficientes para desarrollar tcnicas, en este caso, de

preservacin de pavimentos lo que en un mediano a largo plazo generar mejores

condiciones de servicio de los pavimentos salvadoreos, lo que a su vez se traduce en

beneficios econmicos para el pas.


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CAPTULO I

1. GENERALIDADES.

1.1ANTECEDENTES DEL ESTUDIO.

1.1.1

Red vial en El Salvador.

En el periodo comprendido entre 1898 y 1944 ocurrieron en el mundo una amplia

diversidad de cambios tecnolgicos, tanto en el sistema de transporte como en los equipos

que se empleaban para prestar los servicios respectivos. Estos cambios dieron paso a

reducciones importantes en el tiempo que se inverta en los traslados, as como en los

riesgos para el ser humano y las mercancas, lo cual se tradujo en disminucin significativa

en los costos.


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ente regulador sobre el que se definieran las polticas de desarrollo en todo lo concerniente

a carreteras y el transporte por las mismas.

El punto en comn en los pases centroamericanos, es que el mantenimiento rutinario y

peridico prolonga sustancialmente la vida til de los pavimentos, sin importar el tipo derodadura que posea; sin embargo, se comenta que en algunos casos, las actividades de

mantenimiento no son sostenibles y muchas veces se realizan nicamente de forma

reactiva, al encontrarse fallas que ocasionan dao a los vehculos que transitan.

En muchas carreteras, el mantenimiento rutinario sirve nicamente para mantener

habilitada la ruta sin baches, aunque con un alto grado de incomodidad en la conduccin,

dado lo avanzado del deterioro que presentan algunas vas.

Mientras que el inicio de carreteras en la historia de El Salvador, data desde 15281, fecha en

la cual fue fundada por los espaoles la Villa de San Salvador, en la cual tardaron quince


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obedeca tambin a otra consideracin fundamental: la llegada del automvil all por 1915

y, pocos aos ms tarde, del camin y del autobs.

A partir de entonces el crecimiento de la infraestructura vial urbana e interurbana ha ido

incrementndose aceleradamente, de acuerdo a la expansin de centros industriales, de

produccin, de servicios as como de los habitacionales, prueba de ello es la ampliacin de

la mancha urbana en la ciudad de San Salvador, la cual siemp re se ha considerado la

principal fuente generadora de crecimiento econmico del pas, esto genera una demanda

de servicios, especialmente de comunicacin y transporte, ya que sin ellos no se puede

lograr la movilidad de productos para su comercializacin, adems de que influyen

directamente en los costos de los artculos a travs de los importes en concepto de

produccin.

En 1905 es creada una oficina bajo el nombre de Cuerpo de Ingenieros Oficiales. A esta

oficina le corresponda la Direccin General de Obras Pblicas como dependencia directa


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por su gran importancia, objeto de direccin y estudio especial, totalmente separados del

gran nmero de trabajos que tena encomendado el Cuerpo de Ingenieros Oficiales y

Direccin General de Obras Pblicas, emiti el Decreto de creacin de la Direccin

General de Caminos, la cual funcionara como una entidad tcnica - consultiva, anexa al

Ministerio de Gobernacin y Fomento, la cual tendra a su cargo todo lo relacionado con las

vas de comunicacin de la Repblica, puentes y obras que tengan relacin con stas.

Fue hasta en 1917, que se emite un Decreto Legislativo de creacin del Ministerio de

Fomento y Obras Pblicas, la cual posteriormente asumira todas las funciones

encomendadas a las anteriores oficinas de regulacin vial.

En 1920, la Direccin General de Obras Pblicas dentro del ramo de Fomento contaba con

una Seccin de Caminos, as como una Seccin de Arquitectura, Saneamiento y Aguas y

una Seccin de Caminos, Puentes y Calzadas.

En 1936, la Direccin de Obras Pblicas estaba integrada por el Departamento de


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Direccin General de Obras Pblicas

Direccin General de Carreteras.

En 1951, el Ramo de Fomento y Obras Pblicas estaba formado por:

Secretara de Estado

Direccin de Bodegas, Talleres y Canteras

Direccin de Caminos

Direccin de Urbanismo y Arquitectura

Direccin de Obras Hidrulicas, y

Direccin de Cartografa

En 1952, la Direccin de Urbanizacin y Arquitectura cambia nombre a Direccin de

Urbanismo y Arquitectura.

En 1954, la Direccin de Urbanismo y Arquitectura y la Direccin de Caminos, se

convierte en Direcciones Generales dentro del Ramo de Obras Pblicas. Todos estos


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urbano, planificacin y ejecucin de los diferentes programas, cuyo objetivo primordial es

disminuir el dficit habitacional del pas; y de Obras Pblicas, que es el encargado de

dirigir la planificacin, construccin, rehabilitacin, reconstruccin, ampliacin, expansin

y mantenimiento de la infraestructura vial del pas.

1.1.2

Historia de las Emulsiones Asflticas.

Las emulsiones fueron desarrolladas por primera vez a comienzo del siglo XX. Fue en los

aos 20 cuando su uso se generaliz a las aplicaciones viales. Inicialmente se utilizaron en

aplicaciones de riego (Spray Applications) y como paliativos de polvo (Dust Palliatives). Eluso de las emulsiones asflticas creci de manera relativamente lenta, limitado por el tipo

de emulsiones disponibles y por la falta de conocimientos sobre su correcta aplicacin. El

desarrollo ininterrumpido de nuevos tipos y grados, sumando equipos de construccin y

prcticas mejoradas, ofrece ahora una amplia gama de eleccin. Virtualmente cualquier

necesidad vial puede ser abordada con emulsiones. La seleccin y el uso juicioso pueden


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Subsecuentemente, varios factores han contribuido al inters en el uso de emulsiones

asflticas, por lo que las emulsiones asflticas se volvieron una opcin viable al contribuir

con los temas sobre:

Conservacin de la energa: Las emulsiones asflticas no requieren la incorporacin de un solvente de petrleo para

ser lquidas.

Las emulsiones asflticas pueden utilizarse en la mayora de los casos sin necesidad de

calentamiento, ambos factores contribuyen al ahorro de energa.

Medidas para reducir la polucin atmosfrica.

Las emulsiones asflticas eliminan hacia la atmsfera poco o nada de sustancias

hidrocarbonadas.

Ciertos tipos de emulsiones tienen la capacidad de recubrir la superficie de agregados

hmedos: Esto reduce las necesidades de combustible para calentar y secar los


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1.1.3

Experiencia en la utilizacin del Cape Seal.

El Cape Seal se desarroll durante la dcada de 1960 por la Administracin de la Provincia

del Cabo Buena Esperanza, Seccin de Materiales (Sudfrica), debido a la necesidad de

producir un revestimiento econmico que lograra una vida til mayor a la de un sello

convencional, caracterizando as la tcnica del Cape Seal como parte de una construccin

por etapas a largo plazo, adems cuyo objetivo era superponer el pavimento asfltico, esto

debido a las condiciones inaccesibles del lugar y al alto costo de los pavimentos asflticos

en caliente. La tcnica del Cape Seal se inici a partir de un proceso de aplicacin de una

pre mezcla caliente en una trituradora de polvo y de asfalto sobre un sello de 19 mm. Este

procedimiento, se establece en el CAPSA, en donde, la mezcla en caliente se utiliz como

capa de rodadura en la mayora de caminos que se trataron. Con el tiempo, se introdujeron

mejoras en esta prctica con un moderno proceso de sello que consiste en un Chip Seal

(Tratamiento Superficial) y un sello final de Slurry Seal (Lechada Asfltica) que conforman

l d i fi i l i l


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Asflticas (Internacional Slurry Surfacing Association).Sin embargo, el mercado para el

proceso de Cape Seal no obtuvo el crecimiento esperado en los siguientes aos,

principalmente debido a que la aplicacin del Chip Seal y el Slurry Seal se consideraron

como procesos separados. Muchos de los problemas tcnicos observados en el pasado

se han corregido en gran parte en el estado de California debido a que los contratistas

aplicaron el Chip Seal y trabajo del Slurry Seal juntos. Iniciando en 1984, al norte de

California en ciudades como Salinas y Sacramento, adems fue utilizado para arterias

viales y zonas residenciales.

En general, un Cape Seal bien construido no debe volver a cerrarse hermticamente durante

un perodo prolongado y ofrece una superficie densa que tiene una buena resistencia al

deslizamiento. Como otra tcnica, el micropavimento (Microsurfacing), sobre el Chip Seal

elimina el problema de agregados sueltos y reducen el ruido del trfico, obtenindose estas

ventajas en el Cape Seal mediante la adecuada seleccin de los agregados del Chip Seal y


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Fecha de construccin Ubicacin

19971998 Steyn estacin de Beaufort West

19982000 MooifonteinColesburg

19992000 Leeugamka

20002001 Kangela a Mduna

20012002 ZoutfonteinHanover Est

20012002 Hanover Est

20022004 ColesburgOrange River

20022004 MaclearMt Fletcher

Tabla # 1.2 Resumen de los proyectos donde se utiliz Cape Seal en Sudfrica.

La mayora de los proyectos mencionados en la tabla #1.2, se llevaron a cabo como una

rehabilitacin de un pavimento existente que haba proporcionado entre 20 y 25 aos de

servicio.

El Cape Seal se ha construido durante muchos aos y ha sido aprobado por los ms

exigentes controles en el diseo y en la construccin Algunos proyectos donde se ha


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Austin Travis LP1 1997Austin Travis IH35 1996Austin Travis IH35 1995

Ft. Worth Wise US 281 1997

Odessa Pecos IH10 1997

Paris Rains US 69 1996

Tyler Henderson SH 19 1995Tyler Smith IH20Tyler Smith SH 155Waco Bell IH35 1995Waco Bell US 190 1997Waco Mc Lennan SH 6 1993

Tabla # 1.3 Resumen de los proyectos donde se utiliz Cape Seal en EE.UU.

En cuanto a los beneficios de esta tcnica (Cape Seal) incluyen una superficie lisa con una

mayor durabilidad mediante el sellado de la capa de rodadura. A menudo, el uso de un Chip

Seal no es comn esto debido a que proporciona una superficie mas rugosa y spera, as

como a la poca adherencia de partculas del agregado. Con la adicin del Slurry Seal, la

superficie terminada consiste en una superficie lisa que se une a cualquier agregado suelto,


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Costo Beneficio.3

El Cape Seal puede extender la vida de un pavimento de 6 a 8 aos y al incorporar

polmeros modificados pueden prolongar la vida til del pavimento hasta 10 aos en

situaciones ideales.4El uso de este sello se suele utilizar en las carreteras rurales, urbanas y

los barrios residenciales.

Es evidente que una tcnica de preservacin debera dar lugar a una mayor vida til del

pavimento asfltico a un costo razonable. En un anlisis econmico y la comparacin de

diferente tcnicas, el costo total del proyecto se debe considerar, es decir, el costo inicial

adems del costo futuro de mantenimiento y preservacin.

Los siguientes elementos de costos influyen en un anlisis costoefectividad:

o Tasas de inflacin.

o Periodo de anlisis.

o Costo unitario de preservacin o tratamiento.


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Un enfoque comn es el ndice de condicin del pavimento (PCI), que va de 0 a 100, donde

100 representa un pavimento en perfecto estado y 0 (cero) representa un pavimento

totalmente deteriorado.

Otro enfoque es el ndice de capacidad de servicio del pavimento (PSI), que oscila de 0 a 5,

siendo 5 el ms alto nivel de capacidad de servicio.


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Esto no es necesariamente cierto si la condicin se cuantifica en forma de PCI o PSI. Como

se muestra en la figura # 1.1, se observa que la tasa de deterioro, es decir, la reduccin de la

PCI vara entre diferentes estrategias. La diferencia en el rendimiento se justifica en que el

pavimento puede ser tratado en distintos momentos durante el tiempo de vida del mismo.

Estos diferentes momentos estn limitados por (1) el tiempo presente y (2) el tiempo de

condiciones mximas de pobreza tolerables.

Tambin se supone que los costos para los usuarios durante el tratamiento son los mismos

en cualquiera de las dos alternativas (estrategias) de tratamiento. Los costos de los usuarios

durante el tratamiento se relacionan con el aumento de tiempo de viaje causado por la

congestin del trfico o desvos a rutas alternas. El rendimiento en carreteras de alto

volumen ha variado considerablemente, dado que tal rendimiento puede verse afectado por:

o El proceso constructivo del pavimento.

o Parmetros estructurales.


40/347

1.2PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

De acuerdo a los estudios en los ltimos aos, en diversos pases del continente, ha surgido

la necesidad de buscar la implementacin de nuevas tcnicas en mantenimiento y

rehabilitacin de superficies asflticas en vas de comunicacin, todo esto debido al

aumento sin medida de los diferentes tipos de fallas que se presentan en dichas superficies,

tal razn se debe al mal manejo y/o poco uso de las tcnicas existentes. En nuestro pas, si

bien existen los recursos mnimos (Tecnolgicos, Humanos y Econmicos) para el

mantenimiento, estos no son los suficientes para un ptimo desarrollo en la red vial, lo cual

provocan el rpido deterioro de las mismas, aun cuando durante dcadas se han realizado

importantes inversiones que han contribuido a conformar la red vial salvadorea.

Actualmente la vialidad salvadorea presenta problemas de mantenimiento preventivo y

correctivo. A lo largo de la red vial, pueden observarse diversos tipos de falla, tales como:

grietas de bordes, piel de cocodrilo, grietas de reflexin, ondulaciones, ahuellamientos,


41/347

Por lo anteriormente descrito, se hace necesario plantear las siguientes interrogantes:

Cmo se obtendr el diseo de mezcla del Cape Seal de acuerdo a los elementos que lo

conforman?, Qu anlisis se le deben hacer a los diferentes componentes del Cape Seal?,

Qu adaptaciones podra necesitar?


42/347

1.3

JUSTIFICACIN.

La vialidad como parte del sistema de comunicaciones es de gran importancia en cualquier

pas, ya que contribuye con el transporte de bienes, servicios y personas, aportando as de

manera inminente un desarrollo productivo y econmico para el mismo. La creciente

necesidad de encontrar alternativas que armonicen con el medio ambiente est llevando a

prescindir cada vez ms de las formas tradicionales, ya que, toda actividad realizada por el

hombre debe orientarse a un desarrollo sostenible, es por ello que el diseo del Cape Seal

para el uso en las vas nacionales requiere mayor control en cuanto al tema ambiental.

Sealando as los atributos del Cape Seal en cuanto a su produccin se realiza con bajos

gastos energticos y se coloca a temperatura ambiente no ocasionando contaminacin al ser

colocado, ya que no emanan vapores txicos a la atmsfera. El uso de las emulsiones

asflticas aplicadas a temperatura ambiente representa una alternativa en cuanto a la

minimizacin de costos de inversin y mantenimiento, es decir que cuando se utilizan en


43/347

Por lo tanto, esta investigacin permite impulsar el diseo del Cape Seal para tratamientos

superficiales simples promoviendo una solucin en lo que respecta al tratamiento

superficial simple de pavimentos flexibles, que aportan un bien ecolgico, econmico y de

calidad, entre otros aspectos importantes, que de una manera u otra contribuyen con el

desarrollo y crecimiento de un pas.


44/347

1.4

OBJETIVOS.

1.4.1

Objetivo General.

Disear el Cape Seal para tratamiento superficial simple como tcnica de

preservacin en pavimento flexible.

1.4.2

Objetivos Especficos.

Introducir el estudio de la tcnica del Cape Seal a nuestro pas.

Conocer el desempeo de cape seal con los materiales seleccionados para presente

diseo.

Proporcionar el presente estudio del Diseo del Cape Seal para tratamiento

superficial simple, a las instituciones correspondientes como plataforma para

prximas investigaciones.


45/347

1.5

ALCANCES.

Este trabajo abarcar lo siguiente:

Diseo del Cape Seal para Tratamiento Superficial Simple como Tcnica de

Preservacin en Pavimento Flexible.

Realizacin de ensayos a los agregados segn MS-19.

Anlisis del desempeo del Cape Seal en especmenes de prueba (TB100 y TB109).

Se analizar el tramo de Carretera denominada Antigua Carretera Panamericana, del

Municipio y Departamento de Santa Ana, con una longitud de estudio de 776

metros, iniciando en la bifurcacin entre la Calle Antigua a Caminos y la

prolongacin de la Antigua Carretera Panamericana y finalizando en la intercepcin

de la Calle Antigua a Caminos y la Calle Aldea San Antonio, esto con el fin de

tomar los criterios de diseo del tratamiento superficial simple (Chip Seal), que


46/347

1.6

LIMITACIONES.

El estudio Diseo del Cape Seal para tratamiento superficial simple como tcnica de

preservacin en pavimento flexible.que se realizar, est sujeto a las restricciones que a

continuacin se presentan:

La tcnica del Cape Seal es un mtodo que nunca ha sido empleado en nuestro pas,

razn por la cual la informacin no est a disposicin.

Los ensayos se realizarn en el plantel de la empresa ASFALCA S.A. de C.V,

consecuentemente, las visitas al laboratorio estarn sujetas al dinamismo interno de

sta, se utilizar el equipo de laboratorio que la misma requiere en su desempeo, de ah

que, se realizarn las pruebas mnimas necesarias para obtener un diseo de mezcla

funcional, teniendo presente de no afectar los resultados de la investigacin, ni interferir

en las actividades de laboratorio de la misma.


47/347

No se cuenta con criterios de diseo propios de El Salvador, por lo que muchos factores

sern tomados de normas extranjeras, principalmente de EE.UU.

Existe poca o nula informacin sobre las pruebas de desempeo y los resultados

esperados sobre el Cape Seal.

El trabajo a realizar nicamente contendr la informacin para realizar el proceso del

diseo del Cape Seal para tratamiento superficial simple como tcnica de preservacin

en pavimento flexible el cual estar basado en el Manual Bsico de Emulsiones

Asflticas, Manual Serie N 19, Asphalt Institute, Asphalt Emulsion Manufacturers

Association.

No se realizar la prueba de resistencia al desprendimiento del agregado, al tratamiento

Superficial Simple, ya que en los laboratorios no se cuenta con la pieza que utiliza la

mquina para realizarla, y la obtencin de esta pieza es de alto costo debido a que no es


48/347

CAPTULO II

2. FUNDAMENTOS TERICOS.

2.1

PAVIMENTOS FLEXIBLES.

2.1.1

Generalidades.

Un pavimento flexible es una estructura de ingeniera en contacto con el suelo, la cual sirve

para el transporte de personas y de bienes. Est constituida por una capa delgada de mezcla

asfltica construida sobre una capa de base y una capa de subbase las cuales usualmente

son de material granular, ver figura# 2.1 Componentes de un pavimento. Se construyen con

distintos fines, tales como:

Intercambio comercial.

Seguridad.


49/347

Durable.

De bajo costo.

De fcil construccin.

Un pavimento flexible est constituido por un conjunto de capas superpuestas,

relativamente horizontales, que se disean y construyen tcnicamente con materiales

apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre

la subrasante de una va obtenida por el movimiento de tierras en el proceso de exploracin

y que han de resistir adecuadamente los esfuerzos que las cargas repetidas del trnsito le

transmiten durante el periodo para el cual fue diseada la estructura del pavimento.

Los pavimentos flexibles estn formados por una carpeta bituminosa apoyada generalmente

sobre dos capas no rgidas, la base y la subbase. No obstante puede prescindirse de

cualquiera de estas capas dependiendo de las necesidades particulares de cada obra. Un


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Figura # 2.1 Componentes de un pavimento.

2.1.1.1 La subr asante.

Es la proyeccin sobre un plano vertical del desarrollo del eje de la subcorona. En la

seccin transversal es un punto cuya diferencia de elevacin con la rasante, est


51/347

Una subbase granular es una capa de material que se encuentra entre la base y la subrasante

en un pavimento asfltico. Debido a que est sometida a menores esfuerzos que la base, su

calidad puede ser inferior. Se encuentra constituida por materiales granulares.

2.1.1.3

La Base.

Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehculos. La

carpeta es colocada sobre de ella porque la capacidad de carga del material friccionante es

baja en la superficie por falta de confinamiento. Regularmente esta capa adems de la

compactacin necesita otro tipo de mejoramiento o estabilizacin para poder resistir las

cargas del trnsito sin deformarse y adems de transmitirlas en forma adecuada a las capas

inferiores.

El valor cementante en una base es indispensable para proporcionar una sustentacin

adecuada a las carpetas asflticas delgadas. En caso contrario, cuando las bases se

construyen con materiales inertes y se comienza a transitar por la carretera, los vehculos


52/347

2.1.2

Funciones de las capas de un pavimento flexible.

2.1.2.1

La subr asante.

Recibir y resistir las cargas del trnsito que le son permitidas por el pavimento.

Transmitir y distribuir de modo adecuado las cargas del trnsito al cuerpo del terrapln.

Estas dos funciones son estructurales y comunes a todas las capas de las secciones

transversales de una va terrestre.

2.1.2.2

La Subbase Granular.

Funcin econmica. Una de las principales funciones de esta capa es puramente

econmica; en efecto, el espesor total que se requiere para el nivel de esfuerzos en la

subrasante sea igual o menor que su propia resistencia, puede ser construido con

materiales de alta calidad; sin embargo, es preferible distribuir las capas ms calificadas

en la parte superior y colocar en la parte inferior del pavimento la capa de menor

calidad la cual es frecuentemente la ms barata Esta solucin puede traer consigo un


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o a cambios extremos de temperatura (heladas), pueden absorberse con la capa subbase,

impidiendo que dichas deformaciones se reflejan en la superficie de rodamiento.

Resistencia. La subbase debe de soportar los esfuerzos transmitidos por las cargas de

los vehculos a travs de las capas superiores y transmitidos a un nivel adecuado a la

subrasante.

Drenaje. En muchos casos la subbase debe de drenar el agua, que se introduzca a travs

de la carpeta o por las bermas, as como impedir la ascensin capilar.

2.1.2.3

La Base Granu lar .

Resistencia. La funcin fundamental de la base granular de un pavimento flexible

consiste en proporcionar un elemento resistente que transmita a la subbase ya la

subrasante los esfuerzos producidos por el trnsito en una intensidad apropiada.

Funcin Econmica. Respecto a la carpeta asfltica, la base tiene una funcin


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2.1.3

Daos y soluciones actuales en los pavimentos flexibles de El Salvador.

Los problemas ms comnmente observados en estos pavimentos flexibles son presentados

en la tabla # 2.1:

PRINCIPALES

PROBLEMAS

Agrietamiento

por fatigaAhuellamiento Temperatura Otros

FORMAS

TIPICAS

Abajo hacia

arriba

AC (Concreto

Asfltico)Exudacin

Arriba hacia

abajoCapas inferiores. Perdida de

agregado

Reflectiva Oxidacin

Sangrado

Tabla # 2.1 Problemas comnmente observados en pavimentos flexibles.

Se denomina mantenimiento o conservacin de pavimentos a los trabajos constantes o


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En El Salvador se emplean distintas estrategias de mantenimiento en pavimentos flexibles,

tales como:

Tratamientos superficiales simples (Chip Seal).

De los mtodos de mantenimiento de bajo costo, el ms importante. Provee una superficie

para todo tipo de climas, renueva pavimentos intemperizados, mejora la resistencia al

deslizamiento, la demarcacin de carriles y sella pavimentos.

Sellos de grietas

Es elaborado con materiales diferentes a los asfaltos modificados o selladores

especialmente preparados para grietas y juntas. La mayora de estos son emulsiones

asflticas y asfaltos rebajados. Mantienen una grieta sellada firmemente cuando el

pavimento permanece estacionario en ambos planos, es decir vertical y horizontalmente.

Una vez que se expande o se contrae, o que ocurra algn movimiento vertical excesivo, la


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Bacheo

El procedimiento de bacheo para mantenimiento de carreteras de pavimentos flexibles, se

resumen en los siguientes pasos son:

o Cerrar el paso vehicular.

o Delinear el rea a subsanar.

o Cortar el pavimento en forma rectangular o cuadrada, dependiendo del

tamao del bache; proceso tambin conocido como Cajear el bache.

oLimpiar el bache con una barrida. (Slo si necesario)

o Aplicar el riego de liga.

o Vaciar la mezcla asfltica en el centro del bache.

o Esparcir la mezcla con un rastrillo buscando cubrir toda el rea daada.

o Compactar la mezcla.

o Limpiar el rea reparada


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Sobre carpetas no estructurales.

Cuando las operaciones de mantenimiento se vuelven excesivamente caras y ya es difcil

conservar la carpeta con la tersura adecuada, porque se tiene que ensanchar el pavimento o

por otras razones, al pavimento viejo debe ponrsele una nueva carpeta. Antes de

emprender un proyecto para recubrir la superficie de un camino, se har un estudio

cuidadoso de su justificacin econmica. Una regla emprica y general consiste en que es

probable que la carpeta sea econmica cuando un 2 o 3 % del rea total que esta

pavimentada requiera operaciones de bacheo cada ao.

Entre los factores ms importantes, se encuentran incluidos los siguientes:

o Datos del pavimento

o Condiciones fsicas existentes

o Caractersticas del trnsito existente y del que se espera


58/347

Adecuadamente construidos, los tratamientos asflticos de superficie son econmicos,

fciles de colocar y de larga duracin. Todos ellos sellan y agregan aos de servicio a las

superficies de los caminos; pero cada uno de ellos tiene uno o ms propsitos especiales.

Un tratamiento de superficie no es en s mismo un pavimento. Es principalmente una

tcnica de mantenimiento econmicamente efectiva para prolongar la vida de servicio del

pavimento. Resiste la abrasin del trfico y provee impermeabilizacin para la estructura

inferior. Un tratamiento de superficie agrega poca resistencia estructural y, por lo tanto,

normalmente no se toma en cuenta al determinar la capacidad portante de un pavimento.

Si bien, empleado correctamente, un tratamiento de superficie puede proveer una excelente

superficie resistente al deslizamiento, no es una panacea para todos los problemas del

pavimento. Para obtener los mejores resultados, es esencial una clara compresin de las

ventajas y limitaciones de los tratamientos de superficie con emulsiones asflticas. La

intensidad del trfico las condiciones del pavimento existente la estructura del pavimento


59/347

Proveer una barrera impermeable que frena el ingreso de humedad en los materiales

subyacentes.

Proveer una superficie resistente al deslizamiento. Aquellos pavimentos que se han

tornado resbaladizos debido a la exudacin del asfalto (bleeding) y desgaste y

pulimiento de los agregados pueden ser tratados con agregados resistentes y

angulosos para devolver la resistencia al deslizamiento. Para este propsito, los

sellados dobles son ideales.

Dar nueva vida a una superficie intemperizada. La serviciabilidad de un pavimento

afectado por el intemperismo, por desprendimientos, puede ser restaurada mediante

la aplicacin de un tratamiento de superficie simple o mltiple.

Proveer una capa temporal para una nueva base. El tratamiento de superficie es una

cubierta apropiada para una nueva base a utilizarse durante el invierno o para

construccin planeada en etapas. El tratamiento de superficie, particularmente un


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Demarcar las banquinas, diferencindolas de los carriles de trnsito. Nunca se

exagerara la importancia de una base resistente o un pavimento firme por debajo de

los tratamientos asflticos de superficie. Los tratamientos de superficie no se

disean para corregir un pavimento estructuralmente deficiente. Entre las

deficiencias ms comunes de la base se pueden incluir materiales inestables,

compactacin inadecuada, pobres agregados, falta de drenaje, e insuficiente

resistencia estructural para el trfico existente.

2.2

TRATAMIENTO SUPERFICIAL SIMPLE. (Chip Seal)

2.2.1

Definicin.

Un tratamiento superficial simple (TSS o Chip Seal) es la aplicacin de un ligante

bituminoso sobre la carpeta asfltica, seguida inmediatamente por la extensin y

compactacin de una capa de agregado ptreo de tamao tan uniforme como sea posible. El

espesor del tratamiento es casi igual al tamao nominal mximo del agregado de


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sellado de fisuras. El tratamiento de superficie se aplica para resistir la accin abrasiva del

trfico.

Constituyen una excelente tcnica de pavimentacin y conservacin de caminos,

protegiendo la superficie de rodadura y extendiendo su vida til al otorgarle una mayor

rugosidad e impermeabilizacin de la superficie.

2.2.2

Caractersticas.

Monogranular.

En los tratamientos superficiales simples lo ideal es que las partculas sean monogranulares,

es decir partculas de una dimensin nica, porque ofrecen una cobertura uniforme, fijacin

adecuada, distribucin de cargas adecuadas y facilidad de dosificacin. Tambin es comn

que se empleen agregados con poca variedad de tamaos.

Impermeable.


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Impermeabilizar. Para dar su mejor comportamiento, un pavimento deber evitar la

entrada del agua superficial a las capas subyacentes. Los tratamientos superficiales

son ampliamente usados para evitar que el agua entre en las bases granulares, as

como en los pavimentos viejos que se han agrietado.

Proporcionar una superficie antideslizante. Los pavimentos que se han vuelto

resbaladizos debido al desgaste y pulimento de las superficies de los agregados,

deben recibir un tratamiento con agregados duros, speros y angulares, de manera

que permita restablecer las caractersticas antideslizantes.

Dar nueva vida a las superficies desgastadas y envejecidas. Un pavimento que tiene

aos y que est a punto de desintegrarse, se puede restaurar para que d un servicio

til adicional aplicando un tratamiento superficial de asfalto y agregado.

Como cubierta temporal de una nueva base. A veces se desea tener una nueva capa

de base expuesta a la accin de un invierno, a fin de descubrir posibles fallas antes


63/347

Permite la aplicacin de una lechada asfltica (Slurry Seal) sobre un tratamiento

superficial simple, tcnica denominada Cape Seal, la cual suma ventajas cualitativas

de ambas tcnicas.

2.2.4

Ventajas.

A travs de la experiencia en la utilizacin del Chip Seal se han encontrado varias ventajas,

entre las cuales tenemos:

Sobre bases granulares, dan como resultado estructuras resistentes a las variaciones

climticas y al mismo tiempo utilizable para el trfico liviano y mediano.

La impermeabilidad que presenta evita la penetracin de las aguas superficiales en

la base, subbase y la subrasante.

Solucin muy econmica, sobre el mismo pavimento se aplica.

Como su espesor es muy bajo, no es necesario recrecer bionda o hacer fresados.

Es de rpida aplicacin.


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mejorar la resistencia al deslizamiento y en general proteger al pavimento, por tanto

reducir el deterioro por oxidacin y agua y as prolongar globalmente la vida til del

pavimento.5

Tambin se define como: una capa de desgaste y de sello, por lo que no debe considerarse

como parte estructural del pavimento. Las lechadas asflticas estn compuestas de gravilla,

arena, finos como cemento Portland o cal, agua y aditivos si se requieren. Estos materiales

se mezclan en una forma homognea, dndole al mortero propiedades tixotrpicas

magnficas, con muy buena resistencia a la abrasin.6

El tratamiento no aumenta la resistencia estructural de un pavimento. Cualquier pavimento

que es estructuralmente dbil en el rea localizada, debiera ser reparado antes de la

aplicacin de lechada asfltica. Ahuellamientos, ondulaciones, hundimientos a lo largo de

los bordes, deficiencias en el abovedado, u otras irregularidades de la superficie que

disminuyen la transitabilidad del camino debieran corregirse antes de extender la lechada


65/347

evaporacin; luego de la evaporacin del agua constituye un micro aglomerado en frio,

estanco y denso.7

2.3.2

Caractersticas.

Durabilidad.

La elaboracin de un buen diseo de lechada y la utilizacin de agregados de alta calidad

contribuyen a aportar estabilidad a la capa de rodamiento y el menor desgaste posible de la

misma, brindando as un mayor periodo de vida til, estimndose en un mnimo de cinco

aos. Considerando que el proceso de colocacin del Slurry Seal y la mquina a emplear

sean los adecuados para as garantizar el periodo til de la superficie asfltica.

Textura.

Una correcta combinacin de materiales, debera de producir una lechada asfltica con una

textura homognea cremosa que fluir suavemente como una onda por delante de la


66/347

Color

El Slurry Seal mediante el transcurso de su proceso fsico qumico de ruptura, va

cambiando de un color caf oscuro a negro uniforme al cabo de pocos minutos,

dependiendo del origen geolgico del material ptreo utilizado. Este aspecto realza las

caractersticas potenciales de aceptacin por parte del usuario, ya que hace ms atractiva a

la vista.

Comfort

El Slurry Seal por ser una mezcla compuesta totalmente por agregado fino (pasante tamiz

N 4), proporciona una excelente comodidad en el conductor, ya que los tipos de

gradaciones especificadas para estas emulsiones, no permiten que se generen ruidos por la

friccin producida entre los neumticos y la superficie asfltica que vayan ms all de lo

tolerable. Esta caracterstica no resta adherencia entre estos dos elementos.


67/347

Restaurar la textura superficial del pavimento.

Sello para grietas menores de superficie.

2.3.4

Componentes.

Los principales ingredientes de un Slurry Seal son: Emulsin asfltica, agregados, filler,

agua y aditivos en casos especiales.

Siendo la emulsin asfltica el componente ms importante de la lechada asfltica, ya que

tiene la misin fundamental de envolver perfectamente los agregados, sin que se originen

problemas de rotura en el mezclador o durante el proceso de colocacin.

La cantidad de agregado mineral en las lechadas asflticas para pavimentacin es

generalmente del 90% al 95% en peso y del 75% al 85% en volumen. Los agregados

minerales son los principales responsables de la capacidad de carga del pavimento. Adems

el agregado influye notablemente en el comportamiento del pavimento asfltico.


68/347

por su influencia en la adhesividad, velocidad de rotura de la emulsin asfltica y

caractersticas finales de la emulsin.10

El agua es un componente importante para una mezcla de Slurry Seal, ya que tiene la

funcin de humedecer y disolver la mezcla, moderando las reacciones qumicas.

Los aditivos son productos empleados para mejorar la adherencia entre el asfalto y los

agregados. Estos pueden ser adicionados directamente a la emulsin o a cualquiera de los

componentes de la mezcla, ya que esta provee el control de las propiedades de rotura y

curado.

2.3.5

Clasificacin.

Segn I.S.S.A. (International Slurry Surfacing Association), clasifica las mezclas de Slurry

Seal en los siguientes tipos:

Tipo 1.


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Tipo 2.

Es la gradacin para lechadas ms ampliamente utilizada, esta protege el pavimento

subyacente de la oxidacin y el dao por humedad; pueden corregir casos de

desprendimiento severo de material y son empleadas en pavimento con trfico moderado y

sobre bases estabilizadas (caminos de terracera, estabilizados con riegos asfalticos).

Tipo 3.

Se emplean en correspondencia con aplicaciones voluminosas (8.2 13.6 Kg/m2) y altos

valores de friccin superficial. Las lechadas asflticas del tipo III proporcionan una textura

rugosa antideslizante y una buena superficie de desgaste, corrige condiciones superficiales

severas y son empleadas en carreteras de circulacin muy densa y trfico pesado.

o Lechadas asflticas convencionales (Slurry Seal).


70/347

o Lechadas Asflticas Modificadas (Microsurfacing)

Es una aplicacin capaz de corregir deformaciones menores de forma y usualmente

contiene asfalto modificado. Este tipo de material puede ser utilizado como un rellenador

de rodaderas, pueden colocarse con mltiples tamaos de agregado fabricndose con

tamaos mximos de agregado de hasta 10 mm.

La modificacin con polmero permite el uso de agregado ms grueso sin el peligro de

segregacin y su alta cohesin le permite soportar capas ms espesas sin peligro de

deformacin.

2.3.6

Ventajas de emplear lechadas asflticas.

De acuerdo con la I.S.S.A. (International Slurry Surfacing Association), especifica las

ventajas de la mezcla en las siguientes categoras:

Es una solucin extremadamente rentable para los pavimentos oxidados,


71/347

Otras ventajas del Slurry Seal son:

De rpida aplicacin y as permiten una pronta reapertura del pavimento al trfico.

Impiden que el agregado este suelto.

Proveen textura superficial y resistencia a la friccin excelentes.

Capacidad para corregir irregularidades superficiales menores.

Mnima perdida de altura del cordn.

No hay necesidad de ajustes por la presencia de bocas de inspeccin y otras

estructuras.

Excelente tratamiento de bajo costo para calles urbanas.

2.4

CAPE SEAL.

2.4.1

Definicin del cape seal.

Un Cape Seal (Capa Sello) implica la aplicacin de una lechada asfltica (Slurry Seal) o de


72/347

generalmente dos capas. En el caso del agregado de 19.0mm la lechada de la primera

aplicacin debera ser de una consistencia lo suficientemente liquida para asegurar que

todos los espacios entre las gravillas de piedra se llenen. La segunda aplicacin (o una sola

aplicacin en el caso de partculas de 13.2mm) normalmente tendra una consistencia ms

firme y debera ser vaciado al nivel de la parte superior de los agregados para asegurar el

contacto entre los neumticos y la piedra, y no entre los neumticos y la lechada.

De forma simple el Cape seal est constituido por una primera capa que corresponde a un

tratamiento superficial asfltico simple con tamao mximo de agregado de 3/4 (20 mm.)

y una segunda capa que corresponde a una lechada asfltica de granulometra con tamao

mximo 3/8 (10 mm.).

2.4.2

Caractersticas del cape seal.

Los Cape Seals se usan generalmente en la construccin de nuevas carreteras y muchos

parqueos. Son ms adecuados para caminos rurales en vista de la tendencia que tienen a ser


73/347

Un Cape Seal proporciona una membrana asfltica densa que es impermeable y duradera, la

durabilidad de cualquier material asfltico depende del grosor de la membrana. Un Cape

Seal tpico tendr una membrana de ms de 1 mm de espesor y hasta un mximo de 3 mm.

Una mezcla de asfalto tiene tpicamente solo 8 micras. La adicin de una lechada asfltica

para recubrimiento no solo hace que la superficie sea lisa sino que aumenta la adherencia

de las partculas del agregado lo que evita la prdida del mismo. La carpeta asfltica debe

ser slida y libre de grietas mayores para un Cape Seal convencional y si el pavimento

presenta grandes grietas (> 10 mm), estas deben ser tratadas previamente. Los baches

siempre deben ser llenados. Para las grietas pequeas y lo conocido como piel d e

cocodrilo se puede emplear un Chip Seal con polmeros.

2.4.3

Componentes del cape seal.

Como ya se mencion anteriormente un cape seal esta constituido por la unin de dos

tratamientos superficiales, trabajando como uno solo, cuyo objeto es dotar a la carpeta


74/347

Agregado.

De granulometra cerrada y uniforme, el ptreo debe satisfacer las necesidades segn el

trfico del lugar conforme a la norma ASTM D448.

Elevada resistencia al desgaste, presentando segn prueba de los ngeles un desgaste

menor al 45%.

En este tipo de tratamiento tambin debe cuidarse el contenido de agregado, de forma que

sea tal que cubra una sola fila, sin dejar excesivos huecos ni provocar cabalgamientos de

unos ptreos sobre otros. Ver Figura # 2.2. Errores en la dosificacin de chip seal.

Emulsin asfltica o ligante.

De aplicacin uniforme, pues debe ser suficientemente fluido para que al regar se logre una

aplicacin uniforme de los mismos aunque sin que llegue a escurrir por la superficie de la

capa asfltica


75/347

Figura # 2.2 Errores en la dosificacin de chip seal.

2.4.3.2 Slu rry seal

Este tipo de tratamientos superficiales, conocida tambin como lechada asfltica, es

definida como la aplicacin sobre una superficie de una o varias capas, de lechada asfltica

fabricada en fro con agregado emulsin asfltica agua y eventualmente polvo mineral de


76/347

Figura # 2.3 Componentes de Slurry Seal.

Los materiales como asfalto, agregado, agua, filler y aditivos deben de cumplir las

caractersticas indicadas en las normas ASTM e ISSA TB (Boletines Tcnicos)

recomendadas y que sern analizadas en el captulo 3 y para la seleccin se deber seguir

con las recomendaciones y ensayos indicados tanto para el Tratamiento Superficial Simple

SLURRY SEAL

Emulsinasfltica

Agua +aditivos

Agregado+ filler


77/347

lechada que frustra la deseada textura superficial nudosa. Entre la colocacin del

tratamiento de superficie y la subsecuente aplicacin de la lechada asfltica debe permitirse

un tiempo de curado de entre cuatro y diez das (ver figura # 2.4 Etapas de Cape seal).

Para el diseo de la primera capa (Etapa 1. Tratamiento superficial) se tomar de referencia

el mtodo Kearby modificado12 pues es importante fijar las cantidades de agregado y

ligante a emplear, ya que el exceso o deficiencia de cualquiera de los dos elementos pueden

acarrear un mal funcionamiento del tratamiento superficial. Mientras que para el diseo de

la lechada (Etapa 2. Lechada asfltica) se tomarn criterios propios del laboratorio, ya que

no existen frmulas, las proporciones de los diferentes materiales sern segn los ensayos

que lo determinen.


78/347

CAPTULO III

3. MATERIALES

Los materiales, en general, que se emplean para el diseo de Cape seal son: las emulsiones

asflticas, agregados y aditivos, cada uno de ellos detallado a continuacin.

3.1.EMULSIONES ASFLTICAS

3.1.1.

Composicin de las emulsiones asflticas

En cuanto a la composicin de las emulsiones, la Asphalt Emulsion Manufacturers

Association (A.E.M.A) (1992), expresa que una emulsin asfltica consiste en tres

componentes bsicos: asfalto, agua, agente emulsivo y filler. En algunas ocasiones la

emulsin puede contener otros aditivos, como los estabilizantes mejoradores de

recubrimientos, mejoradores de adherencia o agentes de control de rotura. La emulsin

fl i ili l i f l i d l l


79/347

o Impermeabilizar la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la

humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de la precipitacin.

o Proporciona una ntima unin y cohesin entre agregados, capaz de resistir la

accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos.

o Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir

su espesor.

Composicin del Asfalto

El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos.

El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar,

el cual provee de una razonable explicacin de dicha estructura, en el cual existen dos

fases; una discontinua aromtica formada por dos asfltenos y una continua que rodea y

solubiliza a los asfltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos

son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misin de homogeneizar y compatibilizar, a


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Estos pueden encontrarse como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres,

dando origen a lagos de asfalto, como los de las islas Trinidad y Bermudas. Tambin

aparecen impregnando los poros de algunas rocas, denominndose rocas asflticas, como la

gilsonita. As tambin se encuentran mezclados con elementos minerales, como pueden ser

arenas y arcillas en cantidades variables, debiendo someterse a posteriores procesos de

purificacin, para luego poder ser utilizadas en pavimentacin. En la actualidad, no es muy

utilizado este tipo de asfalto por cuanto adolece de uniformidad y pureza.

o Asfaltos derivados del petrleo

Los asfaltos ms utilizados en el mundo hoy en da, son los derivados de petrleo, los

cuales se obtienen por medio de un proceso de destilacin industrial del crudo.

Representan ms del 90 % de la produccin total de asfaltos. La mayora de los petrleos

crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen

algunos petrleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporcin de asfalto que


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nafta y kerosn de la base asfltica mediante la vaporizacin, fraccionamiento y

condensacin de las mismas.

El asfalto es adems un material bituminoso pues contiene betn, el cual es un hidrocarburo

soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrn obtenido de la destilacin destructiva

de un carbn graso, tambin contiene betn, por lo tanto tambin es un material bituminoso

pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente.

El asfalto de petrleo moderno, tiene las mismas caractersticas de durabilidad que el

asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una

condicin uniforme, libre de materias orgnicas y minerales extraos.

Ventajas y Desventajas del Asfalto.

o Resistente al ataque qumico y bacteriolgico.

o Se puede aplicar sobre cualquier superficie.

o Evitan el proceso de destruccin del concreto armado, que por su naturaleza propia


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o Respirar los vapores del asfalto es la forma ms comn de quedar expuesto. Los

efectos agudos (inmediatos) a la salud de los vapores del asfalto incluyen dolores de

cabeza, erupciones de la piel, fatiga, irritacin de los ojos y de la garganta y tos. La

exposicin a los vapores del asfalto (y a los solventes que contiene) a largo plazo

(exposicin crnica) puede ocasionar cncer de los pulmones y del estmago.

Propiedades Mecnicas Bsicas de los asfaltos.

Cuando el asfalto es calentado a una temperatura lo suficientemente alta, por encima de su

punto de inflamacin, este comienza a fluidificarse, a veces como un fluido Newtoniano y

sus propiedades mecnicas pueden definirse por su viscosidad. A temperaturas ms bajas,

el asfalto es un slido visco-elstico, sus propiedades mecnicas son ms complejas y se

describen por su modulo de visco-elasticidad, conocido como el mdulo de stiffness.

o Viscosidad: La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosmetro

capilar en una manera similar a la que se miden los aceites lubricantes.


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o Resistividad / Conductividad Elctrica: El asfalto tiene una alta resistencia (o una

baja conductividad) y es en consecuencia un buen material aislante. La resistencia

de todos grados comerciales decrece con el incremento de la temperatura.

o Resistencia Dielctrica: Asfaltos duros tienen una resistencia dielctrica ms alta

que la de asfaltos menos viscosos; la resistencia dielctrica decrece con el aumento

de la temperatura.

o Constante Dielctrica: Es alrededor de 2.7 a 20C, llegando a 3.0 a 30C. La prdida

dielctrica aumenta con el incremento de la temperatura.

o Propiedades Trmicas: El asfalto es moderadamente un buen material aislante

trmico.

3.1.1.2.

Agua

Su contribucin a las propiedades deseadas en el producto final no puede ser minimizada.

El agua puede contener minerales u otros elementos que afecten la produccin de


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potasio, solubles al agua, normalmente utilizadas como emulsivos. De igual forma los

aniones de carbonatos y bicarbonatos, pueden facilitar gracias al efecto amortiguador la

estabilizacin de las emulsiones, pero pueden desestabilizar emulsiones catinicas al

reaccionar con emulsivos compuestos de hidrocloruros solubles al agua.

El agua que contenga partculas, no debieran ser utilizadas en la elaboracin de emulsiones.

Dichas aguas pueden ser particularmente perjudiciales para las emulsiones catinicas, tales

partculas suelen estar cargadas negativamente y absorben rpidamente los agentes

emulsivos, lo que puede generar una rotura prematura.

Comnmente, tales partculas estn cargadas negativamente y absorben rpidamente los

agentes emulsivos, desestabilizando as la emulsin. El uso de aguas impuras puede resultar

un desequilibro en los componentes de la emulsin, lo que puede afectar en forma adversa

la performance o causar una rotura prematura.

3.1.1.3. Agente emulsivo


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aminas grasas como pudieran ser diaminas, imidazolinas y amidoaminas; las aminas se

convierten en jabn al reaccionar con un cido, usualmente cido clorhdrico; otro tipo de

agente emulsivo son las sales grasas o cuaternarias de amonio, que se emplea para producir

emulsiones catinicas, estas sales son solubles en agua y no requieren la adiccin de cidos,

son agentes emulsivos estables y efectivos.

El agente emulsivo, es el componente individual ms importante en la emulsin asfltica y

para que sea eficaz, el surfactante debe ser soluble en agua y poseer un adecuado equilibrio

entre las propiedades hidrofilicas y lipofilicas. El agente emulsivo empleado en

combinacin con un asfalto aceptable y agua de buena calidad y de adecuados

procedimientos mecnicos, es el factor principal en la emulsificacin, la estabilidad y en el

performance de la aplicacin final en el pavimento.

3.1.1.4.

Fi ller M ineral

El relleno mineral es usado en el mortero asfltico para mejorar la gradacin del agregado,


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mezcla cemento agua o cal agua. Es necesaria una evaluacin en laboratorio para

determinar si los beneficios aportados por los aditivos son suficientes para justificar su

aumento de costo.

La utilizacin de aditivos en la mezcla de chip seal y slurry seal puede cumplir varias

funciones entre las cuales est acelerar o retardar el rompimiento y mejorar el acabado de

la superficie.

3.1.2.

Clasificacin de las emulsiones asflticas

Segn el Manual bsico de emulsiones asflticas series N19, las emulsiones asflticas

tienen dos clasificaciones:

3.1.2.1.

Por su carga elctr ica

Se dividen en: aninica, catinica y no inica. En la prctica, las dos primeras son las ms

ampliamente utilizadas en la construccin y mantenimiento de carreteras. Las no inicas

pueden ganar importancia a medida que la tecnologa de emulsiones avance. Las


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cargadas positivamente, dichas partculas migrarn hacia el ctodo, obteniendo as una

emulsin catinica. En el caso de emulsiones no inicas, las partculas de asfalto son

elctricamente neutrales y no emigran a polo alguno.

3.1.2.2.

Por la velocidad de rotura.

Una de las clasificaciones de las emulsiones asflticas se basa en la velocidad con que las

gotitas de asfalto coalescen (se juntan restaurando el volumen de cemento asfltico),

relacionada ntimamente con la rapidez con que la emulsin se vuelva inestable y rompa

tras entrar en contacto con el agregado.

Cuando la emulsin se vierte sobre agregados ptreos desaparece como tal, el agua se libera

y finalmente se evapora, los glbulos de asfalto se acercan, la atraccin molecular llega a

ser mayor que el rechazo electrosttico dando origen a la unin de los glbulos entre s,

hasta que finalmente se convierte en una pelcula de asfalto. El fenmeno fsico resultante

de la evaporacin del agua se complementa con otro fsico-qumico: los iones que cubren el


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muy corto tiempo (usualmente unos minutos) por lo cual se utilizan en trabajos de riego y

tratamientos superficiales con agregados ptreos limpios. Tienen escasa o ninguna

habilidad para mezclarse con un agregado que contenga finos, puesto que al ponerse en

contacto con ste, el rompimiento es casi de inmediato, por lo tanto el recubrimiento del

material ptreo es insuficiente, hay que tener en cuenta que los materiales finos poseen

mayor superficie especfica13 y, por condicin propia, aceleran el proceso de rotura.

Tambin se encuentran las QS, de rompimiento rpido, pero controlado, cuya diferencia

con la RS es que sta es diseada para mezclarse con agregado fino.

Otra clase de emulsiones segn su velocidad de rotura, son las denominadas de rotura

media (MS, HFMS y CMS) y las de rotura lenta (SS y CSS), con las cuales es posible

efectuar una amplia gama de mezclas en fro, segn el tipo y granulometra del agregado,

caractersticas de la maquinaria disponible y condiciones climticas. Las emulsiones de

rotura media mezclan bien con agregados gruesos, mientras que las de rotura lenta estn


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Las emulsiones asflticas tambin se subdividen adicionalmente segn una secuencia de

nmeros relacionados con su viscosidad y con la dureza (penetracin) del cemento asfltico

base utilizado en su formulacin. La h incluida en algunos grados significa que la base

asfltica es ms consistente (hard, dura). Los nmeros en la clasificacin de la emulsin

asfltica indican la viscosidad relativa de la emulsin, Por ejemplo, una emulsin MS-2 es

ms viscosa que una emulsin MS-1. Las siglas CRS-2Hp como lo es la emulsin que se

ocupar para Chip seal en el presente diseo de cape seal, significa que es una emulsin

catinica de rotura rpida, de alta viscosidad, con asfalto base duro y modificada con

polmero. Y en slurry seal la emulsin seleccionada es la CQS-1h que identifica una

emulsin catinica de rotura controlada de baja viscosidad y con asfalto base duro.

3.1.3.

Cualidades de las emulsiones asflticas.

Cualidades que las hacen tan apreciables en el campo de construccin y mantenimiento de

vas de comunicacin.


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3.1.3.2.

Agente estabil izante.

Al ser usados como estabilizadores en materiales granulares, dan como resultado una alta

estabilidad, por lo que son considerados al igual que el cemento, la cal y otros

conglomerantes hidrulicos (agentes estabilizantes que permiten dar dureza, cohesin y

resistencia a los materiales granulares sueltos). La principal diferencia entre los

aglomerantes asflticos y los conglomerantes hidrulicos es que mientras stos ltimos dan

lugar a materiales con una alta resistencia, de comportamiento elstico, frgiles e

insensibles a la temperatura, los otros, se caracterizan por una menor resistencia y un

comportamiento que depende de la temperatura y del tiempo de aplicacin de la carga,

pueden asumir deformaciones pequeas por largos periodos de tiempo permitiendo

adaptarse a los pequeos asientos y deformaciones que experimentan las capas inferiores

del pavimento. El poder aglomerante y estabilizante del asfalto se ve tambin grandemente

modificado y mejorado al mezclarse con el filler. Es por ello que a los pavimentos

i id l l fl i l fi fl ibl


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3.1.3.4.

Manejabilidad.

Los materiales tratados con emulsiones asflticas son fcilmente manejables, elaborados y

puestos en obra.

3.1.3.5.

Resistencia a l os agentes atmosfricos.

El asfalto es un material muy inerte qumicamente e insoluble en agua, por ello las

emulsiones asflticas no generan ningn compuesto contaminante por lixiviacin y su

composicin permanece prcticamente inalterable en el tiempo. Se debe tener en cuenta su

envejecimiento debido a la accin del oxgeno del aire y los rayos ultravioleta. Esta

oxidacin junto con la evaporacin de sus componentes ms voltiles hace que el asfalto

vaya perdiendo tenacidad y se convierta en un producto ms frgil. El mayor

envejecimiento y oxidacin del asfalto se produce durante su fabricacin y puesta en obra

3.1.4.

Proceso para elaboracin de emulsiones asflticas.

La emulsionacin es el proceso mediante el cual se obtiene una emulsin a travs de la


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que el primer mtodo, depende ms de las propiedades geolgicas y qumicas de los

componentes.

Generalmente la fabricacin de emulsiones asflticas se realiza en molinos coloidales,

especialmente si se utiliza un agente emulsionante del tipo catinico. Las emulsiones

hechas con emulsionantes aninicos frecuentemente pueden fabricarse con equipos de

menor energa suministrada, como los mezcladores simples.

Durante el proceso de emulsificacin, se alimenta el molino coloidal con asfalto caliente

(este se calienta previamente para alcanzar la baja viscosidad), el cual es dividido en

pequesimas gotas. Al mismo tiempo, ingresa en el molino coloidal el agua conteniendo el

agente emulsivo ver Figura # 3.1 Proceso de emulsionacin. La temperatura del agua se ajusta

para optimizar el proceso de emulsificacin. Estas temperaturas varan, dependiendo de las

caractersticas de la emulsificacin del cemento asfaltico y de la compatibilidad entre el

asfalto y el agente emulsivo Debido a que la temperatura de la emulsin al abandonar el


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pastones. El emulsivo es incorporado al agua caliente que contiene cido o lcali, y es

agitado hasta su completa disolucin.

Las proporciones de asfalto y de solucin emulsificante deben medirse con exactitud. Esto

se hace normalmente con medidores de caudal; pero tambin pueden controlarse las

proporciones verificando la temperatura de cada fase y la descarga del molino. Si se utiliza

el mtodo de regulacin de la temperatura, a partir de los componentes se calcula la

temperatura deseada de salida de la emulsin ya elaborada; as se controla el porcentaje de

contenido de asfalto.


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3.2.

AGREGADOS

3.2.1.

Definicin de agregados ptreos.

Son materiales granulares slidos inertes que se emplean en los firmes de las carreteras con

o sin adicin de elementos activos y con granulometras adecuadas, se utilizan para la

fabricacin de productos artificiales resistentes, mediante su mezcla con materiales

aglomerantes de activacin hidrulica (cementos, cales, etc.) o con emulsiones asflticas 14.

Segn el Manual bsico de emulsiones asflticas, todos los agregados utilizados en una

capa de rodamiento estn sometidos a la accin abrasiva del trfico. Si dichos agregados no

son lo suficientemente duros para resistir un rpido desgaste, el pavimento, al humedecerse,

puede tornarse peligrosamente resbaladizo. La mayora de agregados duros pueden usarse

con xito para tratamientos de superficie. La resistencia a la abrasin de los agregados

puede ser medida con el ensayo de Los ngeles (ASTM C 131 [AASHTO T96]). Para

tratamientos de superficie, el desgaste por abrasin no debera superar el 45%. Partculas


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Forma. La forma ideal de un agregado para tratamientos de superficie es la cbica. Las

partculas planas o alargadas no son deseables, ya que tienden a disponerse cubiertas

con asfalto por el espesor necesario para mantener las partculas cbicas en su lugar. Si

todas las partculas son lajosas, se requiere tan poco asfalto para retenerlas que el

control se vuelve dificultoso. Los agregados redondos, como la grava de ro sin triturar

o gravilla, tienden a rodar con el trfico y ser desplazados planteando para el diseo un

problema de difcil solucin.

Limpieza. Que el agregado este limpio es muy importante. Si las partculas son

polvorientas o estn recubiertas con arcilla o limo, existe la probabilidad de que la

emulsin no adhiera a la superficie del agregado. Debe ponerse cuidado en no

contaminar el acopio de los agregados.

3.2.2.

Tipos de agregados

De acuerdo a su origen, los agregados pueden dividirse en dos grandes grupos: agregados


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con el hierro, mientras las escorias de aceras es un subproducto del proceso

siderrgico, donde el arrabio se refina para obtener acero.

o Agregados Livianos: Es un agregado producido por expansin y calcinacin

de arcilla o lutita por procedimientos de tierras diatomceas y otros

materiales. Es utilizado en mezclas de concreto liviano, bloques para

paredes, relleno de bajos pesos y aislantes trmicos. Algunos de los usos en

obras viales, son los siguientes: carpetas asflticas, tratamientos superficiales

antideslizantes, bases granulares y concreto.

Agregados de Trituracin. Son aquellos que se obtienen de la trituracin de

diferentes rocas de cantera de las granulometras de rechazo de los agregados

naturales. Se incluyen todos los materiales de canteras cuyas propiedades fsicas

sean adecuadas.

Agregados Marginales. Los agregados marginales engloban a todos los materiales


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Asimismo presentan unas propiedades qumicas macroscpicas: solubilidad, alter

Tesis Completa Cape Seal

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