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Fuente 

TRACCIÓN INDIRECTA

Para evaluar el fenómeno del stripping en las mezclas asfálticas drenantes, se acondicionaron unas briquetas de la misma manera que en cántabro, a 60°C por 24 horas, después de transcurrido este tiempo por norma se mantuvieron en inmersión por mínimo 2 horas a 25°C temperatura a la cual se realiza el ensayo. Los especímenes secos se acondicionaron durante 2 horas a 25°C para ser fallados a la misma temperatura.
A continuación se describen y se analizan los resultados arrojados por cada briqueta y el promedio de resistencia y deformación para cada porcentaje de los tipos dos tipos de asfalto evaluados.

Gráfico 21. Diagrama de dispersión resistencia en condición seca de las briquetas del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.

El comportamiento de las briquetas es parabólico, obteniendo el vértice entre el 5% y el 5.5%; la correlación de las briquetas con respecto a sus porcentajes es alta, al no presentar datos con mucha dispersión en ningún caso. El diagrama muestra que a 4.5% la resistencia a la compresión diametral es considerablemente baja, en 5% asume valores mayores casi del 50% más con respecto al anterior, y en 5.5% y 6% desciende hasta llegar a valores de levemente superiores a los iniciales.
Gráfico 22.Diagrama de barras de resistencia en condición seca de las briquetas del CA 60-70.

Fuente: Presentación propia de los autores.
El comportamiento de las briquetas fue regular, no hubo datos lejanos al comportamiento normal, la resistencia tuvo un máximo de 3.02 Kg/cm2, un mínimo de 2,19 Kg/cm2, y un valor porcentual máximo entre briquetas de un mismo porcentaje de 0.3 Kg/cm2, para 5% y 6%.
Gráfico 23. Diagrama de dispersión resistencia en condición húmeda de las briquetas del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El diagrama muestra un comportamiento parabólico, con su valor máximo cercano al 5%, se observa correlación entre las briquetas para cada porcentaje, y no se presentan datos con demasiada dispersión con respecto al grupo común.
Gráfico 24.Diagrama de barras de resistencia en condición húmeda de las briquetas del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Los porcentajes para cada grupo tienen resistencias similares, con un valor máximo de 2.35 Kg/cm2 y un mínimo de 1.60 Kg/cm2, el 5% y 5.5% presentan resistencias similares, y la diferencia máxima entre resistencias del mismo grupo es de 0.17 Kg/cm2 para el 4.5% y 5%.
Gráfico 25.Diagrama de dispersión de resistencia en condición seca de las briquetas del CA-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
La gráfica presenta un comportamiento lineal, obteniendo mayores resistencias en 4.5% y mínimas de 6%. El comportamiento en 5% es coherente al del grupo, pero se aleja levemente de la línea de tendencia de los otros porcentajes.
Gráfico 26.Diagrama de barras de resistencia en condición seca de las briquetas del CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El diagrama de barras muestra que las briquetas tuvieron un comportamiento normal en cada porcentaje evaluado, con un máximo de 4.24 Kg/cm2, un mínimo de 2.71 Kg/cm2, y una diferencia máxima de resistencias entre datos de un mismo porcentaje de 0.34 Kg/cm2.
Gráfico 27.Diagrama de dispersión de resistencia en condición húmeda de las briquetas del CA-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El comportamiento es similar al seco, con tendencia lineal descendente y con valores de dispersión muy bajo con relación al grupo evaluado.
Gráfico 28.Diagrama de barras de resistencia en condición húmeda de las briquetas del CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las resistencias presentan valores comunes entre los porcentajes, el diagrama muestra un valor máximo de 2.21 Kg/cm2 y valor mínimo de 1.54 Kg/cm2. La diferencia máxima entre valores de un mismo grupo es de 0.21 Kg/cm2.
Gráfico 29.Diagrama de resistencia en condición seca y húmeda del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El comportamiento de las resistencias acondicionadas en seco para el asfalto 60-70 muestra una tendencia parabólica, con valores mínimos de 2.24  Kg/cm2 y 2.37 Kg/cm2 para los límites inferiores de 4.5% y 6% respectivamente; alcanza su valor máximo en 5% con un valor de 2.85 Kg/cm2, y una resistencia mínima de 2.47 Kg/cm2. La curva para las resistencias en condición húmeda da un modelo similar al anterior, con valores evidentemente más bajos de 1.66 Kg/cm2 y 2.07 Kg/cm2, para 4.5% y 6%, y un valor máximo de 2.28 Kg/cm2 en el mismo porcentaje que el seco en 5%. La susceptibilidad al agua y a las condiciones de temperatura muestra para cada porcentaje una correlación con la tendencia seca, donde se evidencia una menor resistencia al fenómeno de stripping en 4.5%, valores similares para 5.5% y 6%, y un porcentaje óptimo para 5%, teniendo en cuenta que fue en éste mismo donde se presentó la mayor diferencia de resistencias de seco a húmedo de 0.59 Kg/cm2, y el 6%, con la menor resistencia en ambas condiciones, el que registró la menor con 0.31 Kg/cm2.

Gráfico 30.Diagrama de resistencia en condición seca y húmeda del CA A-20.


Fuente: Presentación propia de los autores.
El diagrama muestra para las dos condiciones del asfalto A-20 un comportamiento descendente; en estado seco presenta una tendencia curvilínea, debido a valores similares para 5% y 5.5% de 3.23 Kg/cm2 y 3.06 Kg/cm2, y un valor máximo que se aleja notablemente de los otros de 4 Kg/cm2 para 4.5%; la menor resistencia que presenta es para el último porcentaje de 2.8 Kg/cm2.
La condición húmeda es netamente lineal con promedios de 2.09 Kg/cm2, 1.93 Kg/cm2, 1.78 Kg/cm2 y 1.61 Kg/cm2 para 4.5%, 5%, 5.5% y 6% respectivamente. Se presenta mayor sensibilidad al stripping en el 4.5% con una diferencia de resistencias de 1.91 Kg/cm2 entre una y otra, y un mejor comportamiento en el 6%, que aunque tuvo las menores resistencias para ambos casos, la susceptibilidad al agua y a la condición térmica fue menor que las demás con una diferencia de 1.19 Kg/cm2 entre seco y húmedo; para éste caso el porcentaje óptimo se establecería entre el 4.5% y 5%.

Gráfico 31.Diagrama comparativo de resistencias en condición seca del CA 60-70 y el CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
En la gráfica se observa dos tendencias diferentes para cada tipo de cemento asfáltico, una descendente curva, y la otra parabólica. El porcentaje de 4.5% se comportó totalmente diferente para cada uno, en el asfalto A-20 se presentó la mayor resistencia a la compresión diametral del proyecto, con un valor promedio de 4 Kg/cm2, diferente al asfalto 60-70 que curiosamente arrojó el valor mínimo de la investigación con un dato promedio de 2.24 Kg/cm2; la resistencia máxima del colombiano se presenta en el 5%, y desciende nuevamente hasta el último porcentaje, caso contrario al Boscán que teniendo el limite superior en el menor porcentaje desciende a medida que la dosificación de asfalto aumenta.
La diferencia de resistencias entre el 60-70 y el A-20, con excepción de la mencionada de 1.75 Kg/cm2 en 4.5%, no es marcada, tiene un comportamiento más bien lineal con valores de 0.36 Kg/cm2, 0.34 Kg/cm2 y 0.43 Kg/cm2, para 5%, 5.5% y 6% respectivamente.
Gráfico 32.Diagrama comparativo de resistencias en condición húmeda del CA 60-70 y el CA A-20.

Fuente: Presentación propia de los autores.
La susceptibilidad al agua y a la temperatura fue mayor en el asfalto Boscán A-20; el único dato que se registró superior al Barrancabermeja 60-70, fue en el 4.5% con una resistencia promedio de 2.09 Kg/cm2 en comparación con el nacional que registró un valor de 1.66 Kg/cm2, con 0.42 Kg/cm2 de diferencia entre ambos promedios. A partir del 5% se noto evidentemente más vulnerable el cemento asfaltico venezolano con resistencias menores al colombiano en 0.35 Kg/cm2, 0.44 Kg/cm2 y 0.46 Kg/cm2, para los porcentajes de 5%, 5.5% y 6% respectivamente.
En realidad no hubo diferencias con mucha holgura, el porcentaje óptimo para el 60-70 fue del 5%, y el del A-20 de 4%, en general las conclusiones son similares, después del valor óptimo el aumento en la dosificación de asfalto disminuye la resistencia de las mezclas, por lo cual se buscan normalmente valores inferiores al 5.5%, debido a que el exceso de ligante puede ser contraproducente para la efectividad en la cohesión y la adhesividad de la mezcla drenante, aunque algunos estudios afirman que para la ensayo de tracción indirecta, la resistencia a la compresión no es susceptible a la variación del ligante.

RELACIÓN DE RESISTENCIAS (TSR)

Una vez analizados los ensayos de compresión diametral, la norma presenta una fórmula para relación de resistencias de las briquetas acondicionadas en húmedo y en seco, ésta se denomina TSR (TensileStrength Ratio) y se expresa en porcentaje; los resultados arrojados fueron los siguientes:
Gráfico 33.Diagrama de razón de resistencias (TSR) para el CA 60-70 y el CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
La razón de resistencias para el cemento asfáltico 60-70, tienen un comportamiento lineal ascendente, que índica una menor susceptibilidad al fenómeno del stripping a medida que aumenta la dosificación de asfalto tanto para la condición seca como para la húmeda, las mezclas asfálticas drenantes presentan mayor resistencia al agua y a temperaturas medianamente altas en presencia de mayor contenido de ligante asfáltico. Dentro de la tolerancia a esta relación están cumpliendo los porcentajes de 5.5% y 6%, con razones de 81.6% y 87.13%, al estar superiores al 80%, el 5% se acerca bastante con 79.34%, mientras que el 4.5% al registrar el valor mas bajo con 74.2%, estaría levemente inferior a las especificaciones. El asfalto A-20 por el contrario, no cumple en ninguno de los porcentajes la tolerancia mínima, al presentar razones de 52.2%. 59.7%, 58.3% y 57.45%, para porcentajes de asfalto de 4.5, 5, 5.5, y 6 respectivamente. Presenta la mejor relación en el 5%, con valores muy cercanos al de los siguientes porcentajes, y la peor relación en 4.5%; es un asfalto que en condiciones secas trabaja muy bien, con resistencias relativamente altas, pero en presencia de condiciones adversas de temperatura y agua, disminuye fácilmente su resistencia, marcándose claramente el efecto del stripping sobre la mezcla drenante. Es importante aseverar que en las mezclas drenantes una propiedad importante del asfalto debe ser la resistencia al agua, debido a que pueden desintegrarse rápidamente, por ende el comportamiento de éste, y mas aun sin aditivos como en este caso, debe ser óptimo para las condiciones mas adversas de trabajo, en este caso el mejor desempeño lo brinda el colombiano.
Continuaremos con este tema en el siguiente articulo.
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Créditos: Tesis Diseño de Pavimentos 
Universidad Piloto de Colombia.
Año: 2012 
Por: Sami Pardo y Carlos Gracia.







Fuente Imagen

7.1 CEMENTOS ASFÁLTICOS

7.1.1 PENETRACIÓN.

El ensayo de penetración de materiales asfálticos se realizó a una temperatura de 25° C, se tomaron 3 muestras por tipo de asfalto y se realizaron 3 lecturas a cada una. Los resultados arrojados fueron los siguientes:

Gráfico 2. Resultados del ensayo de penetración del CA 60-70 y CA A20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Los resultados arrojan una mayor penetración en el asfalto Barrancabermeja 60-70 que en el Boscán A-20, lo cual refleja una mayor consistencia en el segundo, registrando un valor de 65,3 décimas de milímetro, a diferencia del primero que registró uno de 68,4 décimas de milímetro. De esta manera por norma siendo dos cementos asfálticos con los mismos rangos mínimos y máximos de penetración (60 y 70 respectivamente), evidencian diferencias en su composición química, contempladas desde el origen mismo de cada uno en yacimientos o por derivación del petróleo, y manifestadas en las características físico-químicas, en este caso la dureza, de los mismos.Además métodos de dosificación probados a diferentes temperaturas y con asfaltos de penetraciones distintas han demostrado que los asfaltos con penetraciones bajas presentan mayor fragilidad en condiciones térmicas bajas, mientras que a temperaturas altas presentan mayor consistencia; de acuerdo a esta afirmación ambos asfaltos tendrían comportamientos más adecuados a temperaturas altas, y mayor probabilidad de fisuramiento a condiciones más bajas.

7.1.2 PUNTO DE ABLANDAMIENTO

El ensayo de punto de ablandamiento por método de anillo y bola, se realizó de acuerdo a las especificaciones técnicas de la norma, para éste se hicieron 3 repeticiones para cada tipo de asfalto con el fin de obtener mayor veracidad y eficacia en la toma de los datos. Los resultados fueron los siguientes:
Gráfico 3. Resultados del ensayo de punto de ablandamiento del CA 60-70 y CA A20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Evidentemente el cemento asfáltico de Barrancabermeja 60-70 presentó un punto de ablandamiento menor al Boscán A20, con resultados de 45,3 grados centígrados para el primero, y 49,1 grados centígrados para el segundo respectivamente. La realización del ensayo no arrojó datos muy dispersos en cuanto a la repetitividad de sus datos, por ello basados su confiabilidad, se concluye que es más susceptible a la temperatura el de origen nacional, al fluir de a una temperatura más baja nos da una idea a priori que su comportamiento sin un respectivo aditivo en climas demasiados cálidos o a temperaturas altas posiblemente presentaría problemas de ahuellamiento, a diferencia del venezolano que en la mismas condiciones probablemente asumiría una resistencia mayor a estas condiciones. El asfalto 60-70  y A-20 se encuentran dentro de las temperaturas habituales de este ensayo, cumpliendo la especificación.

7.1.3 ÍNDICE DE PENETRACIÓN

El ensayo de índice de penetración de cementos asfálticos relaciona los valores de penetración a 25 °C y la temperatura de fluencia del punto de ablandamiento. De acuerdo a los resultados de los dos tipos de asfalto, el índice de penetración arrojó lo siguiente:
Gráfico 4.Resultados del ensayo de Índice de Penetración al CA 60-70 y CA A20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Este ensayo da un criterio de medida de la susceptibilidad térmica de los cementos asfálticos, para el caso particular se puede analizar que el asfalto Boscán A20 tiene índice de penetración igual 0.35, mientras el Barrancabermeja 60-70, presenta un dato inferior igual a 0.22; de esta manera en su puesta en obra se prevé un mejor comportamiento del primero ante diferentes cambios de temperatura con respecto al segundo. Dentro de la normatividad INVIAS el índice para el cemento asfáltico colombiano y el venezolano cumplen, al encontrarse entre los rangos específicos de -1 y +1.

7.1.4 VISCOSIDAD ROTACIONAL

La viscosidad de ambos asfaltos presentó el comportamiento típico de un cemento convencional, una curva descendente respecto al valor arrojado por el viscosímetro rotacional y el aumento de temperatura del ensayo. A continuación se muestran los resultados del ensayo:
Gráfico 5. Resultados del ensayo de Índice de Penetración al CA 60-70 y CA A20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
La gráfica nos muestra un comportamiento descendente en los dos tipos de asfalto, en el que alcanza un valor inicial máximo o viscosidad absoluta, y decrece conforme la temperatura va aumentando. El asfalto Boscán A20 presenta una mayor viscosidad en todos los rangos de temperatura evaluadas, alcanzando valores cercanos al doble de las viscosidades registrados en el Barrancabermeja 60-70. El asfalto nacional presenta un cambio considerable de viscosidad entre las temperaturas de 100°C y 120°C al disminuir cerca del 90% entre estos dos rangos; su comportamiento no fue netamente lineal a lo largo de la curva reológica,  comportándose como un fluido newtoniano a temperaturas altas después de los 120°C. La curva reológica del asfalto venezolano tuvo un comportamiento un poco más lineal, obteniendo valores de cambio representativamente iguales a partir de 80°C entre las temperaturas evaluadas; de igual forma es importante destacar que junto con el colombiano el descenso entre las temperaturas de 60°C y 80°C fue más considerable, que el obtenido a temperaturas mayores, comportándose en este rango como un fluido no newtoniano, cuya viscosidad varía con las condiciones de temperatura a las cuales es sometido.
A partir de la curva reológica para ambos asfaltos se determinó la temperatura de los agregados, de mezcla y de compactación de los diseños con el asfalto colombiano y venezolano de la siguiente manera.
Tabla 8.  Temperaturas aproximadas de ejecución para mezcla con CA 60-70.
Temperatura
°C
Agregado
160
Mezclado
150
Compactación
140

Fuente: Presentación propia de los autores
Tabla 9.  Temperaturas aproximadas de ejecución para mezcla con CA A20
Temperatura
°C
Agregado
165
Mezclado
155
Compactación
145
Fuente: Presentación propia de los autores.

7.1.5 GRAVEDAD ESPECÍFICA

En este ensayo la gravedad específica se determinó comola relación entre el peso del volumen de asfalto a 25° C y la masa de un volumen igual de agua a la misma temperatura, consiguiendo los siguientes resultados:
Gráfico 6.Resultado del ensayo Gravedad Específica al CA 60-70 y CA A20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
En los resultados se puede observar que el asfalto de referencia A20 presenta una gravedad o específico mayor al 60-70, con un valor de 0,99 g/cm3 para el colombiano y 1,02 g/cm3 para el venezolano, lo que hace levemente más pesado al material del vecino país.

7.1.6 S.A.R.A

En el ensayo S.A.R.A, se pudo determinar la composición química de los de los dos asfaltos; de esta manera para cada uno la fracción de asfaltenos, aromáticos, resinas, y saturados fue la siguiente:

Gráfico 7. Resultados del ensayo S.A.R.A al CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Gráfico 8. Resultados del ensayo S.A.R.A al CA A-20
Fuente: Presentación propia de los autores.
La composición química de los dos asfaltos muestra una clara diferencia, teniendo en cuenta que el porcentaje de pérdidas fue del 2.45% para el asfalto 60-70 y de 2.78% para el A-20, durante la realización de las fases del ensayo. La mayor presencia de asfaltenos en el asfalto A-20 indica que es un cemento con mayor dureza y resistencia, con gran presencia de fracciones pesadas con altos pesos moleculares, en comparación con el 60-70 que se muestra como un cemento asfáltico con una dureza menor. La presencia de saturados en la composición química de un asfalto disminuye su viscosidad, con esta directriz es lógico afirmar que el asfalto venezolano es en gran proporción más viscoso con respecto al colombiano, de acuerdo a los resultados. Las resinas presentan valores parecidos en ambos asfaltos, por lo cual su función peptizante sobre los asfaltenos generan una buena estabilidad en cada uno de ellos, puntos de ablandamiento aceptables y buena ductilidad.
Los aromáticos constituyen gran parte de la composición total de los asfaltos, contribuyen en las propiedades físicas del asfalto aumentando la viscosidad y susceptibilidad térmica, desde esta pauta se define el asfalto 60-70 como un asfalto menos viscoso y con menor susceptibilidad a los cambios de temperatura, en comparación con el asfalto A-20, el cual al tener mayor porcentaje de aromáticos mantiene una tendencia a una mayor viscosidad y más vulnerabilidad a cambios de temperatura.

7.2 DISEÑO DE MEZCLA DRENANTE

7.2.1 CANTABRO

Este ensayo permite establecer a partir de las pérdidas de peso por disgregación, la cohesión y la adhesividad de la mezcla asfáltica, en función de las temperaturas de ensayo, el acondicionamiento  seco y húmedo, y su granulometría. Para este caso se acondicionaron las briquetas en seco a 25°C por 24 horas, y en húmedo, sumergidas a 60°C durante por 24 horas, y acondicionadas posteriormente 24 horas a una temperatura de 25°C, para ser luego ser falladas dentro de las especificaciones de la norma española NLT 352 y NLT 362. Los resultados fueron los siguientes.
A continuación se presentan los resultados de este ensayo para los dos tipos de asfalto.
Tabla 10. Resultados del ensayo Cántabro en condición seca y húmeda con CA 60-70.
CÁNTABRO DISEÑO DE MEZCLA CON ASFALTO BARRANCABERMEJA 60-70
Condiciones
Briqueta
Altura
Diámetro
Peso Seco de Briqueta (g)
Peso Seco Después de Inmersión (g)
Peso Final de Briqueta(g)
Desgaste %
Promedio
CANTABRO SECO        4,5% DE ASFALTO
1
6,00
10,24
1039,7
-
903,2
13,1
13,1
2
6,30
10,25
1030
-
911,9
11,5
3
6,10
10,2
1030,8
-
909,4
11,8
4
6,15
10,23
1035,2
-
870,4
15,9
CANTABRO HÚMEDO        4,5 % DE ASFALTO
5
6,20
10,2
1040,1
1058,2
263,7
72,9
75,1
6
6,20
10,2
1035
1050,6
236,5
75,6
7
6,15
10,2
1037,5
1051,5
250,4
74,5
8
6,17
10,20
1036,4
1048,1
222,7
77,4
CANTABRO SECO        5% DE ASFALTO
9
6,15
10,3
1031
-
921,7
10,6
9,3
10
6,40
10,26
1038,2
-
940
9,5
11
6,40
10,2
1036
-
961,3
7,2
12
6,35
10,27
1039,1
-
935,6
10,0
CANTABRO HÚMEDO        5 % DE ASFALTO
13
6,40
10,2
1042,2
1051,7
460
55,0
53,9
14
6,20
10,25
1037
1149,7
422,7
48,4
15
6,15
10,2
1031
1044,4
445,3
55,5
16
6,22
10,22
1031,4
1046,1
432,2
56,7
CANTABRO SECO        5,5% DE ASFALTO
17
6,20
10,25
1042
-
988
5,2
7,1
18
6,20
10,3
1055,5
-
977,4
7,4
19
6,20
10,3
1070,5
-
998,3
6,7
20
6,16
10,20
1065,0
-
968,8
9,0
CANTABRO HÚMEDO       5,5 % DE ASFALTO
21
6,10
10,3
1041,1
1057,2
468,7
53,4
51,8
22
6,20
10,3
1051
1066,6
489,5
51,9
23
6,30
10,,25
1048,9
1062
524,9
48,7
24
6,25
10,20
1042,7
1059,1
470,9
53,3
CANTABRO SECO        6% DE ASFALTO
25
6,20
10,3
1045
-
997,2
4,6
3,5
26
6,30
10,3
1049
-
1018,2
2,9
27
6,10
10,25
1057,2
-
1023,2
3,2
28
6,12
10,20
1056,3
-
1022,2
3,2
CANTABRO HÚMEDO        6 % DE ASFALTO
29
6,10
10,2
1030,4
1053,2
740,9
25,9
25,2
30
6,30
10,2
1054,2
1075,4
718,3
29,9
31
6,15
10,3
1035,8
1056
806,6
20,2
32
6,20
10,20
1036,4
1050,1
764,4
24,9

Fuente: Presentación propia de los autores.
Tabla 11. Resultados del ensayo Cántabro en condición seca y húmeda con CA A-20
CÁNTABRO DISEÑO DE MEZCLA CON ASFALTO BOSCÁN A-20
CONDICIONES
Briqueta
Altura
Diámetro
Peso Seco de Briqueta (g)
Peso Seco Después de Inmersión (g)
Peso Final de Briqueta(g)
Desgaste %
Promedio
CANTABRO SECO        4,5% DE ASFALTO
1
6,33
10,23
1093,1
-
974,9
10,8
11,4
2
6,4
10,3
1035,7
-
926,7
10,5
3
6,2
10,3
1038,3
-
912,2
12,1
4
6,1
10,36
1070,3
-
941,5
12,0
CANTABRO HÚMEDO        4,5 % DE ASFALTO
5
6,22
10,32
1055,7
1074,2
200
79,3
74,5
6
6,3
10,36
1034,2
1047,3
311,4
68,6
7
6,12
10,28
1016,6
1031,6
208
78,1
8
6,15
10,35
1045,2
1062,6
273,4
72,2
CANTABRO SECO        5% DE ASFALTO
9
6,2
10.25
1021,4
-
915,5
10,4
9,9
10
6,14
10,22
1036,8
-
930
10,3
11
6,11
10,58
1020,8
-
927,3
9,2
12
6,22
10,3
1043,7
-
913,5
12,5
CANTABRO HÚMEDO        5 % DE ASFALTO
13
6,22
10,4
1036
1051,2
393,1
60,6
55,2
14
6,05
10,23
1104,1
1119,8
536,6
50,0
15
6,61
10,27
1119,5
1139,4
484,5
54,9
16
6,41
10,35
1055,6
1070,2
455,3
55,5
CANTABRO SECO        5,5% DE ASFALTO
17
6,22
10,34
1060,7
-
975,5
8,0
7,7
18
6,16
10,4
1040
-
951
8,6
19
6,27
10,35
1043,9
-
976,2
6,5
20
6,09
10,43
1017,6
-
890,5
12,5
CANTABRO HÚMEDO        5,5% % DE ASFALTO
21
6,08
10,38
1046,8
1060,4
513,8
49,6
44,3
22
6,22
10,2
1046,3
1059,8
642,5
37,3
23
6,3
10,42
1043,7
1058,1
578,2
43,2
24
6,22
10,31
1059,1
1074,5
544,8
47,1
CANTABRO SECO        6% DE ASFALTO
25
6,1
10,36
1047,3
-
969,3
7,4
6,0
26
6,4
10,42
1048
-
988,4
5,7
27
6,32
10,32
1044,7
-
982
6,0
28
6,25
10,42
1035
-
968,2
6,5
CANTABRO HÚMEDO        6 % DE ASFALTO
29
6,3
10,36
1058
1073,5
792,5
23,6
21,5
30
6,36
10,43
1059,5
1077,6
823,7
20,5
31
6,2
10,41
1055,3
1065,5
880,4
15,6
32
6,4
10,4
1114,5
1134,5
801,4
26,3

.Fuente: Presentación propia de los autores.
Grafico 9.Diagrama de dispersión de pérdidas en seco de las briquetas del CA 60-70.

 
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las briquetas tuvieron en todos los porcentajes un comportamiento lineal, no se evidencian datos con mucha dispersión.
Grafico 10.Diagrama de barras de pérdidas en seco de las briquetas del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las cuatro briquetas se comportaron de una forma similar, no arrojaron datos aislados, siendo la mayor diferencia porcentual entre la más baja y la más alta por porcentaje de 4,5% para el 4.5. El valor máximo de perdidas fue de 15.9% y el valor mínimo de 2.9%.
Grafico 11.Diagrama de dispersión de pérdidas en inmersión de las briquetas del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
En los porcentajes de 5% y 5,5% se produjeron leves dispersiones con respecto a la tendencia lineal de la gráfica, en los restante se mantuvo la correlación.
Gráfico 12.Diagrama de barras de pérdidas en inmersión de las briquetas del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las cuatro briquetas tuvieron un comportamiento similar para cada porcentaje, se observan valores muy parecidos para 4,5% y 5,5%, un valor máximo de pérdida de 77.4%, un valor mínimo de 20.2%, y una diferencia porcentual máxima entre briquetas de mismo porcentaje de 9.7% para el 6%.
Gráfico 13. Diagrama de dispersión de pérdidas en seco de las briquetas del CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
El comportamiento tiene una tendencia lineal, con datos dispersos levemente marcados en los limites inferiores y superiores de los porcentajes de 5% y 5.5%,
Gráfico 14.Diagrama de barras de pérdidas en seco de las briquetas del CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las briquetas presentaron un  patrón común, importante resaltar que la briqueta 4 de 5% y 5.5%, y la briqueta 1 de 6%, no fueron tenidas en cuenta para los porcentajes debido a que presentaban datos muy dispersos con respecto a las del grupo. La perdida mayor fue de 12.1% y la menor de 5.7%, la mayor diferencia entre el valor mayor y menor de perdidas en un porcentaje fue de 3% para el 4.5.
Gráfico 15.Diagrama de dispersión de pérdidas en inmersión de las briquetas del CA A-20.
  
Fuente: Presentación propia de los autores.
Se observa un comportamiento lineal, con una correlación indicada entre los datos del mismo porcentaje.
Gráfico 16.Diagrama de barras de pérdidas en inmersión de las briquetas del CA A-20.
 
Fuente: Presentación propia de los autores.
El comportamiento que se observa entre briquetas es uniforme, registrándose la mayor pérdida de 79.3% y la menor de 15.6%, la diferencia máxima entre las pérdidas de una briqueta con respecto a otra por porcentaje fue de 10.7% para el 4.5.
Gráfico 17.Diagrama de pérdidas en seco y en inmersión del CA 60-70.
Fuente: Presentación propia de los autores.
En este diagrama se aprecia la relación de las perdidas por desgaste del cántabro seco con respecto a las perdidas del húmedo. La tendencia para el seco es lineal, teniendo su máximo en 13.1% y su mínimo en 3.5%, demostrando así perdidas menores a medida que va aumentando el porcentaje de asfalto. La línea de tendencia para el cántabro húmedo es más pronunciada y presenta un comportamiento curvilíneo  entre los porcentajes de 5% y 5.5% donde las perdidas no varían mucho de uno con respecto al otro 53.9% y 51.8%; en la parte inicial y final si se observa ya una conducta lineal, con valores más representativos entre un porcentaje y otro. El asfalto 60-70, presenta mayor susceptibilidad al agua y a la temperatura en el 4.5% con una diferencia de pérdidas de húmedo con respecto a seco de 62%, los dos siguientes de 5% y 5.5% tuvieron diferencias similares de 44.6% y 44.7% respectivamente, y el 6% fue el que menor susceptibilidad presento a la acción del agua y la temperatura con un valor de 21.7%. Dentro de las exigencias de la norma en condiciones secas está cumpliendo holgadamente al estar muy inferior de 25% de perdidas en todos los porcentajes, mientras que en el húmedo sólo está cumpliendo el 6% con un dato de 25.2% muy cercano a la resistencia en seco, e inferior en gran proporción con referencia a la norma para condiciones húmedas, que registra un valor máximo del 40%.

Gráfico 18.Diagrama de pérdidas en seco y en inmersión del C A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
En este diagrama lineal observamos el porcentaje de perdidas por el método Cántabro, de las briquetas acondicionadas en estado húmedo con respecto a las acondicionadas en estado seco. La tendencia del estado seco es lineal con un valor máximo de 11.4%, y un mínimo de 6%, para el 4.5 y 6, respectivamente; tiene un comportamiento descendente que indica una relación de perdidas menores al aumentar gradualmente los porcentajes de asfalto. La línea de directriz del cántabro húmedo es descendente de igual manera pero más pronunciada, encontrando su máximo en 74.5% y su mínimo en 21.5%, con una diferencia importante del 53% entre ambos límites; los comportamientos que más se asemejan son los del 5% y el 5.5% con valores cercanos de pérdidas de 55.2% y 44.3% respectivamente. El asfalto Boscán A-20 tiene una correlación similar al Barrancabermeja A-20 en las dos condiciones evaluadas, para este caso se presenta menor susceptibilidad en el 4.5, con un diferencia de 63.6% entre el seco y el húmedo, valores de 45.3% y 36.6% para el 5% y 5.5%, y una marcada susceptibilidad térmica y al agua relativamente baja en el 6% con apenas una diferencia de 15.5%; siendo el que mejor comportamiento tuvo ante los condicionamientos. En el estado seco todos los porcentajes se encuentran muy por debajo del límite superior de perdidas por desgaste, 25%; en el estado húmedo siendo la tolerancia máxima de 40%, nuevamente solo cumplió holgadamente el de 6% con un valor de 21.5%, incluso inferior al exigido en estado seco.
Gráfico 19.Diagrama comparativo de pérdidas en seco entre el CA 60-70 y el CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Las tendencias de los asfaltos 60-70 y A-20, son evidentemente descendentes, más acentuada en el colombiano al tener valores máximos y mínimos sobre los límites de la gráfica. El comportamiento en 4.5% es mejor en el Boscán al presentar perdidas 1.7% menores que el Barrancabermeja; en el 5% presenta datos similares, lo que denota un actuar similar entre ambos con una diferencia apenas de 0,6% de uno al otro; en 5.5% tiene mayor resistencia el colombiano un poco mas significativamente con respecto al del vecino país, con pérdidas de 7.1% y 7.1% respectivamente. El porcentaje más favorable es por lógica el de 6% para ambos tipos de asfalto, y más significativo para el 60-70, al registrar tan solo un 6% de pérdidas al desgaste, por lo cual el fenómeno de stripping no fue tan marcado como en las otras dosificaciones de asfalto.
La cohesión en una mezcla asfáltica está condicionada por la viscosidad del asfalto, desde esta perspectiva sólo en el menor porcentaje evaluado no se cumple este concepto, el asfalto Boscán A-20 al ser notablemente más viscoso que el Barrancabermeja 60-70, proporciona mejores propiedades mecánicas a la mezcla, haciéndola más resistente a la abrasión por el desgaste de las partículas internas. Además es importante destacar que propiedades como la afinidad del agregado con la mezcla, la elevada proporción de caras fracturadas, la limpieza y la resistencia en los agregados pétreos determinan de cierta manera el comportamiento de la mezcla, aun cuando cumplan en todas las especificaciones la adherencia con el asfalto usado es un factor determinante. Además  al presentar esta curva descendente, se interpreta que la película del asfalto que rodea el agregado tiende a aumentar a medida que se incrementa su dosificación, lo cual mantiene más unida la mezcla, le da mas cohesión y lo hace mas resistente a la disgregación.En la puesta el comportamiento  de estas mezclas drenantes a la resistencia al desgaste, es quizás la propiedad que más preocupa debido entre otras cosas a que el asfalto queda expuesto a las condiciones ambientales y atmosféricas, como el agua, los rayos ultravioleta, el polvo, solventes arrojados por los carros, entre otros.
Además estudios realizados en este país, este tipo de mezclas con granulometría abierta son más susceptibles a las deformación plásticas,y aun más vulnerables al ahuellamiento en condiciones altas de temperatura, más aun para la deformación plástica con excesivo contenido de vacíos como es el caso, baja viscosidad del cementos asfaltico (parámetro a favor para el Boscán A-20), inestabilidad del material, bajo contenido de filler (para este caso no lo fue, se utilizó un 5% para todos los diseños), existencia de demasiadas partículas redondas (para este proyecto el porcentaje de caras fracturadas fue de 85%, apenas en el rango mínimo por norma), entre otras, que se puede resolver también cambiando la granulometría y la composición de las mezclas, como se hizo en España en los años 80, raíz de las frecuentes deformaciones plásticas presentados en los pavimentos en los 60 y 70.


Gráfico 20.Diagrama comparativo de pérdidas en húmedo entre el CA 60-70 y el CA A-20.
Fuente: Presentación propia de los autores.
Se observa un comportamiento curvilíneo para en el asfalto Boscán A-20, con una tendencia más asociada a un comportamiento lineal, debido a que las perdidas descienden gradualmente aproximadamente del 20% de un porcentaje al otro; el Barrancabermeja por el contrario presenta dos pendientes marcadas de 4.5% a 5% y de 5.5% a 6%, asociada más la primera al comportamiento del A-20 que la segunda. Para los valores de 4.5% y 5.5% el fenómeno del stripping se vio claramente acentuado en los dos tipos de cemento asfáltico, registrando valores similares altos superiores a los exigidos por la norma, siendo en el primero levemente superior el colombiano y en el segundo el venezolano. Para 5.5% ya se marco una diferencia, el asfalto nacional siguió por encima de la norma casi en 15%, mientras que el del vecino país con unas pérdidas del 44.3% se acercó más a las exigencias mencionadas. En 6% se mantuvo el mismo lineamiento con perdidas menores para el A-20, pero con la atenuante que en este caso si están dentro del rango máximo incluso de lo exigido en el seco al presentar perdidas tan solo de 25.2% y 25.1%. El proceso de inmersión sirve para detectar problemas de mala adhesividad, mala calidad de filler, problemas de cohesión en la mezcla, entre otros factores, que nos da alguna manera una garantía sobre el comportamiento de la mezcla puesta en obra, así es importante analizar que si bien en cada asfalto hubo dos datos que cumplieron muy por debajo del porcentaje máximo de desgaste, la mezcla drenante en general para ambos diseños evidencia problemas en las propiedades mencionadas, que pueden limitarse solo a las características del asfalto, al comportamiento de los agregados o a relaciones que en ocasiones no se toman en cuenta como la de filler-asfalto, entiendo que el filler o fondo le brinda a la mezcla mejor estabilidad y resistencia.

Este patrón de comportamiento evidencia que el fenómeno de stripping se hace más crítico en mezclas asfálticas con menor porcentaje de asfalto, posiblemente porque actúan mejor sus características de adhesividad y de cohesión sobre el agregado pétreo, en cantidades mayores de cemento asfáltico. Además como bien lo mencionan algunos estudios realizados en condiciones de inmersión con asfaltos convencionales colombianos, la conexión asfalto ligante puede romperse debido a que el éste se rigidiza en presencia de agua, y conlleva a una contracción del ligante sin cambio de volumen, y a una posterior separación con el agregado; es decir el cemento asfáltico pierde ductilidad, se rigidiza y se comporta de manera indiferente al agregado, deja de funciones como un conjunto o mezcla y separa del material, ayudado también por la mayor afinidad que existe entre los materiales pétreos y el agua. Además si bien la cohesión es importante en las mezclas, para diseños drenantes es claro que en obra la resistencia de la mezcla no va estar ligada directamente a ésta propiedad, más bien va estar sujeta al rozamiento interno de sus partículas, que la va a hacer crítica ante elevados esfuerzos de tráfico.
Continuaremos este tema en el siguiente articulo.
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