El porcentaje de vacíos para el diseño de la mezcla drenante se determinó con base a la gravedad específica de Bulk y gravedad específica máxima teórica como lo indica la norma. Se realizaron 3 briquetas para cada porcentaje para Bulk, y se relacionó con el ensayo Rice para mezclas asfálticas sin compactar, los resultados se resumen en las siguientes tablas:
Tabla 12. Gravedad Específica de Bulk para el CA 60-70 y el CA A-20.
GRAVEDAD ESPECÍFICA DE BULK
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Tipo de asfalto
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PORCENTAJE DE ASFALTO
|
4.5
|
5.0
|
5.5
|
6.0
|
Barrancabermeja 60-70
|
2,53
|
2,53
|
2,54
|
2,55
|
Boscán A-20
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2,52
|
2,53
|
2,53
|
2,54
|
Fuente: Presentación propia de los autores.
Tabla 13. Gravedad Específica Máxima Teórica para el CA 60-70 y el CA A-20.
GRAVEDAD ESPECÍFICA MÁXIMA TEÓRICA
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Tipo de asfalto
|
Briquetas
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PORCENTAJE DE ASFALTO
|
4.5
|
5.0
|
5.5
|
6.0
|
Barrancabermeja 60-70
|
1
|
2,07
|
2,09
|
2,13
|
2,14
|
2
|
2,03
|
2,08
|
2,11
|
2,16
|
3
|
2,04
|
2,06
|
2,15
|
2,17
|
Boscán A-20
|
1
|
2,06
|
2,11
|
2,11
|
2,14
|
2
|
2,06
|
2,10
|
2,12
|
2,15
|
3
|
2,07
|
2,11
|
2,09
|
2,13
|
Fuente: Presentación propia de los autores.
Con base en estos resultados, y en la norma INV 736-07 (Porcentaje de vacíos de aire en mezclas asfálticas compactadas densas y abiertas), que relaciona ambos datos se calculó el porcentaje de vacíos de cada briqueta, los resultados fueron los siguientes.
Gráfico 34.Diagrama de dispersión porcentaje de vacíos por briqueta del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
En general presenta poca dispersión entre los datos, tiene un comportamiento descendente conforme aumenta la dosificación de asfalto.
Gráfico 35.Diagrama de dispersión porcentaje de vacíos por briqueta del CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las briquetas presentaron comportamientos similares, sin mucha dispersión y una tendencia lineal descendente al aumentar el porcentaje de asfalto.
Gráfico 36.Diagrama de dispersión porcentaje de vacíos por briqueta del CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El porcentaje de vacíos evidentemente para ambas diseños de mezcla presenta un carácter descendente, el aumento en la dosificación de asfalto ocupa los vacíos con aire de la mezcla conforme mas cantidad se le adicione; el asfalto colombiano 60-70, presentó mayor porosidad para los porcentajes de 4.5% y 5.5%, con cerca del 1% mayor con respecto al venezolano A-20; contrario fue el comportamiento en 5.5% y 6.0%, donde el asfalto Boscán presento levemente porcentajes mayores de vacíos. Dentro de los rangos de clasificación de mezclas asfálticas, el diseño de mezcla drenante cumple con los vacíos, estando entre los rangos de 18% y 20%.
RELACIÓN DE ENSAYOS
En el análisis de la investigación es importante contrastar también los resultados obtenidos en el ensayo realizado, respecto a otras características de diseño, ya sea la del agregado pétreo, del cemento asfáltico o de la misma mezcla, que condicionan e direccionan los resultados de otros valores ensayados. A continuación los diagramas.
Gráfico 37.Diagrama de relación % Vacíos vs Perdidas por desgaste en Cántabro Seco.
Fuente: Presentación propia de los autores.
La gráfica muestra dos líneas suavizadas de comportamiento ascendente; el asfalto Barrancabermeja 60-70 marca los límites superiores e inferiores del diagrama, debido a que tiene mayores diferencias entre desgaste mínimo y el máximo de la mezcla. El asfalto Boscán A-20 tiene valores de perdidas más cercanos entre sí, y presenta perdidas menores a porcentajes más altos de vacíos entre 16.5% y 18.5%.
Gráfico 38.Diagrama de relación % Vacíos vs Perdidas por desgaste en Cántabro Húmedo.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las dos curvas presentan un comportamiento ascendente, una de forma relativamente lineal, y la otra de forma asintótica en direcciones opuestas. En general se observa una relación directa entre los vacíos y las pérdidas por desgaste,con valores menores a medida que se disminuye el porcentaje de vacíos; ambos asfaltos manejan límites superiores e inferiores similares, con la diferencia que el 60-70 tiene menos desgaste con porcentajes de vacíos inferiores a 16.5%, y el A-20 presenta menores pérdidas para valores superiores al mismo valor.
Para reducir la porosidad en una mezcla asfáltica drenante es necesario reducir el porcentaje de finos, pero esto disminuye también la cohesión y la resistencia a la disgregación por el tráfico. Desde este punto de vista el diseño de las mezclas drenantes plantea un equilibrio entre su porosidad y su resistencia al desgaste, porque como bien se evidencia el porcentaje de vacíos es directamente proporcional a la resistencia al desgaste, teniendo como parámetro además para su puesta en obra, que este porcentaje es aumenta si prepara en planta que si se realiza en laboratorio, usando la misma energía de compactación. Los vacíos en una mezcla asfáltica influyen notoriamente en sus características mecánicas, por lo cual su aumento puede producir además la disminución de su módulo de rigidez, en especial a temperaturas altas de trabajo.
Gráfico 39.Diagrama de relación de Deformación vs Porcentaje de Asfalto para briquetas acondicionadas en seco.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Gráfico 40.Diagrama de relación de Deformación vs Porcentaje de Asfalto para briquetas acondicionadas en húmedo.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El primer diagrama muestra un aumento en la deformación a medida a medida que se aumenta el porcentaje de asfalto, desde ésta medida se puede afirmar que la mezcla asfáltica drenante pierde estabilidad y consistencia a medida con dosificaciones de asfalto altas. El comportamiento del asfalto Barrancabermeja 60-70 fue gradual, en comparación con el Boscán A-20, que presentó aproximadamente tres pendientes en toda la curva, con un valor muy bajo de deformación en 4.5% de 3 mm y dos valores muy similares para 5% y 5.5% de 4,45 mm y 4,54 mm respectivamente; evidentemente tuvo mejor comportamiento el venezolano con menores deformaciones en todos los porcentajes.
En la condición húmeda el comportamiento fue similar al seco, dos curvas ascendentes que muestran mayores deformaciones con el aumento de asfalto en la mezcla. El asfalto Boscán se comportó mejor al Barrancabermeja en todos los porcentajes, acercándose apenas en el 6% donde se obtuvo valores de 6,92 mm y 6,55 mm, para el CA 60-70 y el CA A-20 respectivamente.
En el siguiente diagrama se relacionan las deformaciones totales tanto en seco como en húmedo.
Gráfico 41.Diagrama de relación de Deformación vs Porcentaje de Asfalto.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Los porcentajes que más denotan susceptibilidad a las condiciones de agua y temperatura son los 4.5 y 6 para el Boscán, por el contrario los porcentajes de 5 y 5.5 presentan menos vulnerabilidad a estas condiciones para los dos cementos asfálticos. Es importante el hecho que aun acondicionadas en húmeda el promedio de briquetas elaboradas con el asfalto Boscán A-20, tienen menos deformación que las acondicionadas en seco con asfalto Barrancabermeja 60-70, excepto un el ultimo porcentaje, que de deja ver una mayor resistencia a la deformación en situaciones adversas y normales al asfalto venezolano.
Continuaremos con las formulas de trabajo en el siguiente articulo.
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