3 3 Asfaltos y Mezclas asfálticas - Alfonso Toribio

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ASFALTOS Y MEZCLAS ASFÁLTICAS 
 
1. ASFALTOS O MATERIALES BITUMINOSOS 
El asfalto proviene de la destilación del petróleo y está compuesto por 
complejas cadenas de hidrocarburos. El petróleo crudo extraído de los pozos, 
es sometido a un proceso de destilación en el cual se separan las fracciones 
livianas como la nafta y el kerosén de la base asfáltica mediante la 
vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. 
El asfalto que se obtiene mediante este proceso es un material 
altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos 
esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, por lo 
que presenta propiedades ideales para su empleo en la construcción de 
pavimentos. 
Cuando el asfalto es calentado a una temperatura lo suficientemente 
alta, este comienza a fluidificarse y sus propiedades mecánicas pueden 
definirse por su viscosidad. A temperaturas más bajas, el asfalto es un sólido 
visco-elástico, sus propiedades mecánicas son más complejas y se definen 
por su módulo de visco-elasticidad, conocido como Stiffness del asfalto. 
El asfalto puede cumplir, en la construcción de pavimentos, las 
siguientes funciones: 
� Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible 
a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la 
precipitación. 
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� Proporcionar una íntima unión y cohesión entre agregados, lográndose 
capas con gran aptitud estructural para resistir la acción mecánica 
producida por las cargas de los vehículos. 
 
 
Proceso de destilación del petróleo 
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Para poder mezclar el asfalto con los áridos en un concreto asfáltico o 
posibilitar que fluya para la ejecución de riegos y sellos asfálticos, es 
necesario disminuir su consistencia a valores aptos para estas tareas. Esto se 
logra mediante tres diferentes formas: 
� Calentamiento (cemento asfáltico): Se logra mediante el simple 
calentamiento del asfalto hasta temperaturas del orden de los 150 °C, 
donde su viscosidad disminuye considerablemente y comienza a 
comportarse como un fluido. Su principal empleo es la elaboración de 
concretos asfálticos. 
� Incorporación de solventes (diluidos asfálticos): Los diluidos asfálticos 
se fabrican mediante el mezclado con solventes. Se aplican a 
temperatura ambiente y su principal empleo es para riegos de 
imprimación. En la actualidad están quedando en desuso por razones 
de seguridad (son inflamables) y de protección ambiental (son 
contaminantes). 
� Dispersión en agua (emulsiones asfálticas): Consiste en separar 
mecánicamente al cemento asfáltico en diminutos glóbulos, los cuales 
son dispersados en agua tratada con una pequeña cantidad de agente 
emulsivo para mantener estable a la emulsión. Son muy utilizados para 
la ejecución de riegos asfálticos. 
1.1 Cementos asfálticos 
Las propiedades y los ensayos que valoran los cementos asfálticos son: 
� Pureza: Solubilidad en bisulfuro de carbono (las constituyentes inertes 
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como sales carbón libre o contaminantes inorgánicos no son solubles). 
� Punto de inflamación (seguridad): Temperatura hasta la cual puede ser 
calentado un asfalto sin que se produzca la inflamación de los vapores 
liberados. 
� Penetración: Sirve para valorar la consistencia del cemento asfáltico. 
Consiste en medir la penetración (mm/10) de una aguja normalizada 
de 100 gramos durante 5 segundos a una temperatura de 25 °C. 
 
Tipo Penetración (mm/10) 
I 40 – 50 
II 50 – 60 
III 70 – 100 
IV 150 – 200 
V 200 – 300 
 
� Viscosidad: Se lo emplea también para valorar la consistencia del 
cemento asfáltico. Mide la resistencia a fluir en condiciones 
normalizadas. Existen diferentes ensayos: 
Viscosímetro capilar: Consiste en medir el tiempo de flujo de un 
volumen fijo de cemento asfáltico bajo condiciones de temperatura y 
vacío normalizadas. 
 
 
 
 
 
Viscosímetro 
 capilar 
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Viscosímetro rotacional Brookfield: Permite la medición de 
viscosidades en diferentes condiciones de temperatura y velocidad. Se 
pueden obtener perfiles de viscosidad. 
 
Tipo Viscosidad (Poises) 
CA40 4800 – 3600 
CA30 3600 – 2400 
CA20 2400 – 1600 
CA10 1600 – 800 
CA5 800 – 400 
 
 
Viscosímetro rotacional Brookfield 
� Ductilidad: Valor de la elongación a rotura de una pequeña probeta de 
cemento asfáltico en baño de agua a 25 °C y con una velocidad de 
deformación de 5 cm/minuto, hasta un máximo de 100cm. Pueden 
existir problemas de fragilidad si no se alcanza el valor máximo. 
 
 
 
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� Punto de ablandamiento: Temperatura para la cual se logra una 
deformación de 25 mm por el peso de esferas de acero, elevando la 
temperatura a una velocidad constante. Suele aproximarse esta 
temperatura con la que produciría una penetración de 800 mm/10 en 
dicho ensayo. 
 
 
 
 
 
Ensayo de punto de ablandamiento 
� Oliensis: Empleado para detectar residuos carbonosos que producen 
craqueo. Se dispersa el asfalto en reactivo, se deja caer una gota sobre 
papel de filtro y luego de un proceso de acondicionamiento se deja 
caer una segunda gota. El ensayo se considera negativo cuando las dos 
manchas son uniformes sin un núcleo oscuro. Si el ensayo resulta 
positivo, el ensayo cuantitativo valora el porcentaje de xileno agregado 
para lograr que cambie a negativo. 
 
 
 
 
 
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� Índice de Penetración: Medida de la susceptibilidad térmica de un 
asfalto (variación de su módulo con la temperatura). Se obtiene de 
ábaco a partir de dos o más mediciones con distintas temperaturas del 
ensayo de penetración. 
 
� Módulo o Stiffness: El módulo de un asfalto es función del tipo de 
asfalto, la frecuencia de aplicación de la carga y la temperatura. 
Stiffness = f (T800, IP, Temp, Hz) 
T800: Temperatura para una penetración de 800 mm/10 
IP = Índice de Penetración 
Temp: Temperatura de operación 
Hz: Frecuencia de aplicación de la carga 
 
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Nomograma de Van der Poel para la determinación del Stiffnes del asfalto 
 
� Durabilidad (TFOT o RTFOT): Ensayo de envejecimiento en película 
delgada de asfalto que simula el proceso de envejecimiento por 
oxidación del asfalto que se produce por calentamiento del mismo en 
una planta asfáltica. Antes y después del ensayo se mide la viscosidad 
del asfalto, no pudiendo aumentar la viscosidad a más del triple, 
limitándose la aplicación de asfaltos de alto envejecimiento. 
 
 
 
 
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� Envejecimiento bajo presión (PAV): Es complemento al ensayo 
anterior. Reproduce el envejecimiento del asfalto a lo largo de su vida 
útil. 
1.2 Emulsiones asfálticas 
Una emulsión puede definirse como una dispersión más o menos 
estable de un líquido en otro los cuales no son miscibles entre sí. En el caso 
particular de las emulsiones asfálticas los dos componentes no miscibles 
presentes son el asfalto y el agua. 
Para lograr la miscibilidad entre el asfalto y el agua se emplea un 
agenteemulsivo. El agente emulsivo tiene como finalidad mantener estable 
el glóbulo de asfalto dentro de la masa acuosa. Esto se logra confiriéndole a 
los glóbulos de asfalto una carga iónica para que se repelan entre sí. En 
función de esta carga iónica las emulsiones se clasifican en catiónicas o 
aniónicas. Si no estuviese presente el agente emulsivo en la mezcla, luego de 
realizado el proceso de mezclado, el asfalto y el agua se separarían. 
 
Antes del proceso Después del proceso 
 de emulsificado de emulsificado 
 
 
Las emulsiones asfálticas tienen muy diversas aplicaciones en la 
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construcción vial tales como riegos o sellos asfálticos, elaboración de mezclas 
asfálticas en frío o estabilización de suelos. 
Los riegos o sellos asfálticos se clasifican en: 
� Curado: El riego de curado consiste en aplicar una membrana 
continua de ligante asfáltico sobre una capa de base o sub-base 
estabilizada con cemento Portland o cal. El objetivo principal de esta 
membrana bituminosa es el de impermeabilizar la superficie para 
impedir la pérdida por evaporación de la humedad de hidratación de 
la mezcla y facilitar así el proceso de fraguado. También evitará, 
además, la excesiva carbonatación de la cal por la acción del aire, 
con la consiguiente reducción de la resistencia. Estos riegos se 
deberán aplicar inmediatamente después de dar por terminada la 
compactación de la capa correspondiente. 
� Imprimación: Es la aplicación de un ligante bituminoso líquido de 
baja viscosidad, sobre una superficie que no haya sido tratada 
anteriormente, como preparación de la misma para la posterior 
construcción de cualquier tratamiento o capa asfáltica. Los riegos de 
imprimación tienen por objeto saturar de asfalto los poros, 
conductos capilares y oquedades, recubriendo en su totalidad las 
partículas sueltas o adheridas a la superficie, confiriéndole una 
adecuada impermeabilización y estanqueidad. 
� Liga: El riego de liga es un tratamiento superficial que se emplea 
para unir capas, ya sea una base cementada o estabilizado granular 
con una capa asfáltica o una capa asfáltica con otra del mismo tipo. 
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Su función es la de obtener una buena ligazón o adherencia con la 
nueva capa a construir. 
� En negro: Se entiende por riego en negro la aplicación de una ligera 
película de material asfáltico sobre una superficie. Estos riegos están 
destinados a cerrar pequeñas fisuras o grietas y mejorar la 
impermeabilidad superficial de antiguos pavimentos asfálticos. 
� Paliativos de polvo: Los caminos de tierra, aunque se encuentren 
bien perfilados y con buenas condiciones de transitabilidad, 
presentan el serio problema de la formación de polvo, resultando 
molesto y peligroso para el conductor. Una solución para atenuar la 
formación de polvo consiste en la aplicación de sucesivos riegos de 
ligante asfáltico de baja viscosidad sobre la superficie. Con ello se 
logra proteger a ésta de los agentes atmosféricos, y especialmente 
de la acción del agua. 
Al ser utilizadas las emulsiones para sus diversos usos, luego de un 
cierto tiempo de contacto entre la emulsión y el agregado pétreo, la 
superficie de aplicación o el suelo, se evapora el agua de la emulsión, 
quedando sólo el ligante asfáltico. Este proceso se conoce como ruptura de la 
emulsión, donde se vuelve inestable la emulsión, se aglutinan sus glóbulos de 
asfalto y se separa el agua existente en la misma para luego evaporarse. 
 El cemento asfáltico residual obtenido finalmente resulta de muy 
similares propiedades al que se tendría si hubiese sido aplicado en caliente, o 
mediante una disolución con solventes. 
 
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En función del tiempo o velocidad de ruptura las emulsiones se 
clasifican en: 
� Rápida: Utilizada para riegos y tratamientos bituminosos superficiales. 
� Media: Empleada para mezclas asfálticas en frío y bacheos. 
� Lenta: Utilizada en mezclas con agregados finos o suelos. 
Las propiedades de las emulsiones y los ensayos que las valoran son: 
� Carga de las partículas: Para identificación de la carga iónica, según 
depósito de las partículas. 
 
 
 
 
� Estabilidad: Se realizan ensayos de “sedimentación” dejando muestras 
en reposo durante 5 días que miden la tendencia a decantar de los 
glóbulos asfálticos. Se determina la diferencia entre los contenidos de 
residuo asfáltico de la emulsión, tomando muestras en el fondo y la 
superficie de la emulsión almacenada. 
 
� Presencia de grumos: Se realiza mediante ensayo de tamizado, 
realizado con 1000 gramos de emulsión sobre el tamiz N° 20 (850u), 
determinándose el porcentaje de asfalto retenido. 
 
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� Viscosidad Saybolt Furol: Se determina en forma indirecta, midiendo el 
tiempo en segundos que tardan en fluir 60 mililitros a una temperatura 
de 25 o 50 °C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Afinidad asfalto agregado: Valora mediante el recubrimiento logrado a 
los agregados la capacidad de cubrir agregados, soportar el mezclado y 
resistir la acción del lavado del agua. Se realiza con árido mojado y 
seco, y con y sin lavado sobre la mezcla. Se evalúa en forma visual el 
porcentaje de agregados recubiertos a la finalización del ensayo. 
 
� Contenido de asfalto: Por destilación se obtiene el porcentaje de 
asfalto presente en la emulsión. 
 
 
 
 
 
 
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1.3 Asfaltos modificados 
Los asfaltos pueden ser modificados mediante la incorporación o 
disolución de aditivos que producen un mejoramiento de sus propiedades 
físicas y reológicas, volviéndolos más estables en el tiempo y ante las 
variaciones de temperatura. Estos aditivos pueden ser: 
� Filler: Se define como filler la fracción mineral que pasa por el tamiz 
0,080 mm. La incorporación de filler aumenta la rigidez y capacidad 
portante de la mezcla asfáltica. Los más usados son cales hidratadas, 
cementos o cenizas volantes. 
� Polímeros: Son materiales sintéticos formados por enormes cadenas 
moleculares. La modificación de los asfaltos con polímeros aumenta la 
rigidez y disminuye la susceptibilidad térmica, obteniéndose ligantes 
asfálticos más viscosos a temperaturas elevadas, por lo que se reducen 
las deformaciones permanentes del concreto asfáltico (ahuellamiento). 
Por otro lado aumentan la elasticidad, disminuyendo la fisuración por 
efecto térmico a bajas temperaturas y por fatiga. Los polímeros más 
usualmente empleados son los elastómeros que aumentan la 
elasticidad (SBS, SBR) y los plastómeros que rigidizan el betún (EVA). 
� Fibras: La incorporación de fibras estabilizan y arman a la mezcla 
asfáltica, permitiendo dosificar a la mezcla asfáltica con mayores 
dotaciones de ligante sin riesgo de escurrimiento, lográndose mezclas 
con una vida útil más prolongada. Se emplean fibras poliméricas 
(poliéster, polipropileno), fibras naturales (celulosa) o fibras minerales 
(amianto, vidrio). 
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� Mejoradores de adherencia (activantes): Potencian la adherencia entre 
el árido y el ligante asfáltico, mejorando el comportamiento de la 
mezcla ante la permanencia de agua sobre el pavimento por tiempos 
prolongados. Tiene su mayor aplicación en zonas urbanas. Los aditivos 
más usados son las aminas compuestas y los aceites aromáticos 
provenientes de la destilación de la hulla. 
� Catalizadores: La incorporaciónde oxidantes y catalizadores para 
asfaltos reducen el envejecimiento y la oxidación del asfalto con el 
tiempo, mejorando la vida útil a fatiga de la mezcla asfáltica. 
� Rejuvenecedores: En el tratamiento para rejuvenecer un asfalto, se 
agregan agentes químicos especiales a los materiales que se van a 
reutilizar o sobre la misma carpeta, con los que se consigue revertir el 
efecto de su envejecimiento. Los más usados son los aceites 
aromáticos y betunes asfálticos blandos. 
� Caucho: Se obtiene mediante la molienda de neumáticos usados. La 
incorporación de caucho al asfalto puede ser útil para retardar el 
reflejo de fisuras, pero el interés principal en su empleo es 
fundamentalmente ecológico. 
 
Ensayos sobre asfaltos modificados con polímeros: 
 
� Recuperación elástica a torsión: Se provoca una deformación torsional 
de 180° y se valora la recuperación elástica luego de 30 minutos. 
� Recuperación elástica en ductilómetro: Luego de una deformación 
longitudinal se mide la recuperación elástica luego de 30 minutos. 
� Ductilidad: Similar al utilizado para cementos asfálticos. 
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2. MEZCLAS ASFALTICAS Y TRATAMIENTOS ASFÁLTICOS 
Las mezclas asfálticas son una combinación de asfalto y agregados 
minerales pétreos en proporciones exactas, que se utilizan como carpeta de 
rodamiento o base en estructuras de pavimento. Su función es resistir las 
cargas del tránsito y brindar una superficie de rodamiento segura, 
confortable y económica a los usuarios del camino. 
La mezcla asfáltica tiene un comportamiento visco-elástico y sus 
propiedades dependen de factores externos como son la temperatura y la 
frecuencia de aplicación de la carga. 
Las propiedades mecánicas deseadas para una mezcla asfáltica son las 
siguientes: 
� Estabilidad: Capacidad de resistir las cargas del tránsito sin deformarse. 
� Durabilidad: Resistencia a las desintegraciones provocadas por el 
tránsito y el clima. 
� Resistencia a la fatiga: Resistencia a resistir cargas reiteradas sin 
fisurarse. 
� Flexibilidad: Capacidad de adaptarse a asentamientos diferenciales sin 
fisurarse. 
� Impermeabilidad: Limitación de la permeabilidad del agua para 
protección de las capas inferiores del paquete estructural. 
� Trabajabilidad: Facilidad de mezclado, colocación y compactación. 
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Si la mezcla se usa como carpeta de rodamiento, a su vez debe brindar 
seguridad (resistencia al deslizamiento), confortabilidad (lisura superficial, 
sonoridad) y estética. 
Las mezclas asfálticas pueden clasificarse de acuerdo a diferentes 
parámetros tales como: 
� Temperatura de la mezcla en la puesta en obra: 
 
• Mezclas asfálticas en caliente: Elaboradas con asfaltos a 
temperaturas elevadas (en el rango de los 160° C según la 
viscosidad del asfalto). Se calientan también los agregados para 
que el asfalto no se enfríe al entrar en contacto con los mismos. 
La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la 
ambiente (superiores a los 100° C) para poder extenderlos y 
compactarlos adecuadamente. 
• Mezclas tibias: En la última década surgieron las denominadas 
mezclas tibias. Mediante la incorporación de aditivos al ligante 
base las mezclas asfálticas pueden ser elaboradas, extendidas y 
compactadas a temperaturas en el orden de 20 a 40 °C por 
debajo de las mezclas asfálticas convencionales en caliente. Este 
tipo de mezcla tiene como objetivos disminuir las emisiones a la 
atmósfera, reducción de recursos energéticos y ventajas 
constructivas, con un comportamiento similar a las mezclas 
asfálticas en calientes. 
• Mezclas asfálticas en frío: El ligante es una emulsión asfáltica y la 
puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. La calidad de 
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la mezcla obtenida es sensiblemente inferior a las mezclas en 
caliente. 
 
� Tamaño máximo del agregado: 
 
• Mezclas gruesas: El tamaño máximo del árido de la mezcla es 
mayor a 10 mm. El espesor mínimo de las mezcla es de dos a 
tres veces el tamaño máximo del agregado pétreo. 
• Mezclas finas: Microaglomerados o morteros asfálticos. Están 
formadas por un árido fino (incluyendo el polvo mineral) y un 
ligante asfáltico. 
 
� Granulometría: 
 
• Mezclas continuas: Responden a una curva granulométrica 
continua, con una distribución pareja de los tamaños del árido a 
lo largo de su curva granulométrica. 
• Mezclas discontinuas: Presentan una discontinuidad acentuada 
de su curva granulométrica provocada por la eliminación total o 
parcial de alguna fracción del árido, en los tamices inferiores al 
árido grueso. Debido a esta discontinuidad en su curva 
granulométrica se obtienen carpetas de rodamiento con mayor 
macrotextura. 
 
 
 
 
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� Proporción de vacíos en la mezcla: 
 
• Mezclas cerradas o densas: Su proporción de vacíos es menor o 
igual a 6%. 
• Mezclas semi-cerradas: Presentan una proporción de vacíos 
entre 6 y 10 %. 
• Mezclas abiertas: Su proporción de vacíos es mayor al 12 %. 
• Mezclas porosas o drenantes: Corresponden a una proporción 
de vacíos superior al 20 %. 
 
2.1 Mezclas asfálticas convencionales 
Las mezclas asfálticas convencionales poseen granulometría continua y 
pueden elaborarse en frío o en caliente. Se ejecutan en espesores 
constructivos comprendidos entre 4 y 9 cm. El espesor mínimo dependerá 
del tamaño máximo del árido en la mezcla y el espesor máximo de los 
equipos de compactación. 
Su composición aproximada en volumen es 85 % de agregado mineral, 
11 % de asfalto y 4 % de aire. El porcentaje de asfalto en peso con respecto al 
Tamices 
100 % 
 0 % 
% Pasa Mezcla 
continua 
Mezcla 
discontinua 
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peso del agregado mineral se halla entre el 4 y 6 %. 
Los ensayos que se realizan sobre las mezclas tienen distintos 
objetivos, como ser diseño de la mezcla, aceptación de materiales, control de 
producción o control de calidad de la mezcla colocada. Los ensayos 
usualmente empleados son: 
� Ensayo Marshall: 
Se utiliza para dosificar la mezcla y controlar la producción ensayando 
probetas moldeadas en laboratorio y para control de calidad de la capa 
construida ensayando probetas caladas. 
El objetivo inicial del ensayo es determinar el contenido de ligante 
asfáltico óptimo para una mezcla de áridos con una composición y 
granulometría determinadas. 
El procedimiento resumido del ensayo es el siguiente: 
Se moldean 3 probetas (4” de diámetro por 2.5” de alto) para cada 
porcentaje de asfalto comprendido entre 4 % y 6 % cada 0.5 % (15 probetas 
en total), y se las compacta aplicando 50 o 75 golpes por cara según esté 
especificado, en el equipo compactador mecánico. 
Al día siguiente de su elaboración se desmoldan las probetas y luego de 
un período de 30 minutos a 60 °C se ensayan a compresión diametral en la 
prensa Marshall a una velocidad de aplicación de la carga de 2 pulgadas por 
minuto. 
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Ensayo Marshall 
Del ensayo se obtienen: 
• Estabilidad Marshall: Carga máxima en kilogramos que soporta la 
probeta al ensayarse en la prensa. Se pretende alcanzar el valor 
especificado, el cual será función del tránsito y de la capa a ejecutarse 
(carpeta de rodamiento o base). Se relaciona este valor a la capacidad 
portante de la mezcla asfáltica. En la actualidad se exigen valoresen 
el orden de los 1000 Kg para carpeta y de los 800 Kg para base. 
• Fluencia: Deformación total en milímetros de la probeta desde el 
inicio de aplicación de la carga hasta la falla de la misma. Debe estar 
dentro del rango especificado (usualmente entre 2 y 5 mm). La 
mezcla debe ser lo suficientemente rígida para limitar las 
deformaciones plásticas ante la acción del tránsito y lo 
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suficientemente flexible como para poder deformarse sin fisurarse. 
• Vacíos: Porcentaje de vacíos de aire de la mezcla asfáltica 
compactada. Deben estar dentro del rango especificado (usualmente 
entre 3 y 5%). Porcentajes altos de vacíos comprometen la 
impermeabilidad y durabilidad de la mezcla, mientras que en 
porcentajes bajos hay riesgo de exudación del cemento asfalto. 
• Vacíos del agregado mineral (VAM): Representa el porcentaje total en 
volumen de vacíos del agregado mineral (parte del VAM es ocupado 
por el cemento asfáltico). Son función del tamaño máximo de árido 
en la mezcla. Se pretende alcanzar el valor mínimo especificado para 
dar lugar al asfalto y los vacíos (en el orden del 15 %). 
• Relación betún/vacíos: Porcentaje del VAM ocupado por cemento 
asfáltico. Deben estar dentro del rango especificado (un valor mínimo 
para lograr resistencia a la fatiga y un valor máximo por riesgos de 
exudación). Usualmente entre 70 y 80 %. 
• Relación estabilidad/fluencia: Relación entre la estabilidad y la 
fluencia obtenida al ensayar la probeta en la prensa (Kg/cm). Se 
pretende alcanzar el valor mínimo especificado para garantizar 
estabilidad sin deformaciones plásticas excesivas. Suelen exigirse 
valores superiores a los 3000 Kg/cm. 
Se confeccionan curvas para cada uno de estos parámetros en función 
del porcentaje de asfalto y se determina el porcentaje óptimo de asfalto que 
cumpla con las especificaciones establecidas. 
 
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Una vez adoptado un porcentaje de asfalto para la mezcla asfáltica, el 
ensayo es utilizado para el control de producción, tomando muestras de cada 
batea de mezcla procedente de la planta asfáltica, controlando que siga 
cumpliendo con las especificaciones establecidas. 
El ensayo también puede ser empleado para control de calidad de la 
capa construida, mediante el ensayo de probetas caladas. 
� Módulo dinámico: 
El ensayo de módulo dinámico evalúa la deformabilidad de la mezcla 
asfáltica por su módulo de elasticidad, aplicando cargas pulsantes y tiempos 
de aplicación de carga similares a los producidos por el tránsito. Debido a la 
componente viscosa del asfalto, el módulo dinámico de la mezcla asfáltica 
aumenta al disminuir la temperatura o aumentar la frecuencia de aplicación 
de la carga (tiempo de carga). Existen diferentes técnicas de ensayos 
utilizadas para este fin como viga a flexión o ménsula de inercia variable, 
pero la más empleada es la tracción por compresión diametral. La mezcla 
asfáltica presenta valores en el orden de los 30.000 Kg/cm2 para frecuencias 
de aplicación de las cargas de tránsito correspondientes a velocidades de 
circulación en rutas y temperatura ambiente media (20 °C). Este parámetro 
es muy utilizado en el diseño estructural de pavimentos para estimar el 
aporte estructural de la capa. 
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Ensayo de módulo dinámico 
 
� Resistencia a la fatiga: 
Valora la aptitud de la mezcla asfáltica para soportar la reiteración de 
cargas sin fisurarse. Para este fin pueden realizarse ensayos de laboratorio a 
escala reducida o costosos ensayos a escala natural. Los ensayos de 
laboratorio no se emplean en la actualidad dentro de metodologías de diseño 
por no ser representativos, pero se utilizan para comparar comportamientos 
entre diferentes mezclas. 
� Resistencia a la deformación permanente: 
El ensayo de rueda cargada (Wheel Tracking Test) consiste en medir la 
deformación vertical que se produce en una probeta de mezcla asfáltica 
prismática o cilíndrica producida por la aplicación de una carga dinámica por 
medio de una rueda cargada dotada de movimiento vaivén. Permite 
comparar el comportamiento de distintas mezclas asfálticas a la deformación 
permanente. 
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Equipo para ensayo de rueda cargada 
2.2 Áridos para mezclas asfálticas 
Los áridos a emplearse para la elaboración de mezclas asfálticas deben 
cumplir con ciertas características, principalmente cuando van a integrar 
carpetas de rodamiento. Dichas características se evalúan a por medio de los 
siguientes ensayos: 
� Forma de las partículas: Se evalúa con el ensayo Norma VN-E38-89 
“Determinación de la lajosidad y elongación en agregados”. Las 
partículas lajosas se degradan ante la acción mecánica por lo que son 
indeseables para conformar mezclas asfálticas. El ensayo consiste en 
hacer pasar las partículas a través de cribas reductoras para separar a 
las partículas lajosas, obteniéndose finalmente un índice de lajosidad 
en función del porcentaje en peso de las mismas con respecto al peso 
total de la muestra. Un valor del índice igual a 1 corresponde a 
partículas “cúbicas o redondeadas”, mientras que un valor de 0 
corresponde a partículas “muy lajosas”. Las partículas cúbicas o de 
cantos angulosos provienen de la trituración en canteras y brindan 
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mayor capacidad portante a la mezcla, mientras que las partículas 
redondeadas obtenidas de yacimientos naturales (arenas, cantos 
rodados), si bien aumentan la trabajabilidad de la mezcla producen 
mezclas más deformables. 
 
� Resistencia de las partículas: Se valora la resistencia de las partículas a 
la acción del tránsito y de los procesos constructivos. 
El ensayo de desgaste “Los Ángeles” (AASHTO T96) consiste en valorar 
la variación de granulometría que producen 500 vueltas dentro de un 
cilindro de eje horizontal con esferas de acero de 420 gramos. El 
porcentaje de desgaste obtenido se obtiene con la siguiente fórmula: 
Desgaste (%) = (G – G’) / G * 100 % 
G: Retenido inicial #12 
G’: Retenido final #12 
Los valores máximos aceptables dependen del tipo de capa, variando 
usualmente entre 20 y 35 %. A modo de ejemplo, un granito en muy 
buen estado presenta desgastes del orden del 25 %, mientras que un 
basalto en buen estado presenta desgastes del 15 %. 
El ensayo “Micro Deval” valora el desgaste por roce entre partículas 
(planta asfáltica), consiste en colocar una fracción del agregado junto 
con gran cantidad de esferas de acero de 5 milímetros de diámetro 
dentro de un cilindro hueco que gira sobre un eje horizontal durante 
dos horas. Finalmente se valora el desgaste producido al agregado. 
 
 
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Equipo para ensayo Micro Deval 
� Coeficiente de pulimento acelerado (CPA): Se aplica en áridos que 
formarán parte de la carpeta de rodamiento y valora el efecto de 
pulimento producido por el tránsito en los áridos. El pulimento de la 
textura superficial del árido (microtextura) disminuye la contribución 
del mismo a la adherencia neumático calzada. En este ensayo una 
rueda maciza mantiene su acción sobre el conjunto de las probetas de 
los áridos a ensayar, mientras se dosifican cantidades de agua y finos 
sobre la superficie. Finalmente se efectúan mediciones del coeficiente 
de adherencia con un péndulo de fricción. 
 
 
 
 
 
 
 
Equipo para el Ensayo de pulimento aceleradoUniversidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
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2.3 Proceso constructivo 
La producción de la mezcla asfáltica se realiza en plantas dosificadoras 
a temperaturas del orden de los 160 °C, las que deben ubicarse tan cerca 
como sea posible del lugar de ejecución del pavimento, con el objetivo de 
disminuir los tiempos de transporte de la mezcla y mantener sus 
características de trabajabilidad. 
 
Croquis de funcionamiento de planta asfáltica 
La mezcla debe elaborarse respetando la fórmula de obra, la que debe 
responder a lo establecido en las especificaciones técnicas. 
El Pliego de Especificaciones Técnicas Generales de la Dirección 
Nacional de Vialidad establece las siguientes especificaciones 
granulométricas en función del tipo de mezcla: 
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Vías de Comunicación II 30 Ing. Fernando Buono 
Una vez elaborada la mezcla en la planta, la misma es transportada 
desde el obrador hasta el lugar de su colocación mediante camiones batea, 
los cuales deben cubrirse superiormente para proteger a la mezcla de los 
efectos adversos del medio ambiente (lluvia, viento, frío). Los camiones 
vuelcan la mezcla a la máquina extendedora (terminadora), la que deposita la 
mezcla en su lugar de colocación en el espesor necesario (espesor de 
proyecto incrementado aproximadamente un 20 %) para obtener el espesor 
final requerido luego de compactada. 
 
Colocación y compactación de carpeta asfáltica 
La compactación se realizará inmediatamente mediante rodillo 
neumático y rodillo liso, debiendo estar la mezcla a temperaturas superiores 
a los 100 °C para lograr densificarla. El grado de compactación alcanzado 
deberá cumplir con las exigencias de densidad final especificadas referidas a 
la Densidad del Ensayo Marshall. 
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2.4 Mezclas asfálticas especiales 
La necesidad de diseñar y construir pavimentos asfálticos con 
comportamiento superior y mayor vida útil que las mezclas asfálticas 
convencionales, para caminos con muy elevadas solicitaciones de tránsito, 
impulsó el desarrollo de mezclas asfálticas denominadas especiales. Con el 
desarrollo de estas nuevas mezclas asfálticas se lograron pavimentos de 
mayor vida útil (dilatando en el tiempo las necesidades de repavimentación 
en rutas con altos volúmenes de tránsito) y más seguros (mayor adherencia 
neumático calzada). Las mezclas asfálticas especiales más difundidas y 
empleadas tanto a nivel mundial como a nivel local son las siguientes: 
� SMA (Stone Mastic Asphalt): 
 Son usadas en rutas de elevados volúmenes de tránsito debido al 
confort, vida útil más prolongada y seguridad que brindan. Se caracterizan 
por su alto contenido en áridos gruesos y su distribución en un esqueleto de 
estructura controlada con granulometría discontinua. 
La estabilidad se obtiene por la fricción interna del esqueleto pétreo 
autoportante. Los vacíos de la matriz estructural están rellenos por un mastic 
bituminoso de alta viscosidad. El elevado contenido de agregados asegura un 
contacto perfecto entre las partículas después de la compactación. El grado 
de viscosidad del mastic se obtiene por el agregado de arena triturada. Las 
mezclas de SMA tienen un contenido de asfalto superior a las convencionales 
(entre 6.5 y 7.2%) y suelen utilizarse asfaltos modificados con polímeros. El 
bitumen se mantiene estabilizado en la composición granulada de áridos 
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durante el proceso de mezcla, almacenaje intermedio, transporte, 
pavimentación y compactación por el agregado de aditivos en base a fibras 
celulósicas. La utilización de fibras celulósicas no modifica químicamente al 
bitumen pero interviene en las propiedades físicas permitiendo incrementar 
el contenido del mismo. Tiende a espesar o conferir una reología al bitumen, 
evitando que el mismo drene de la mezcla antes de la compactación. 
 
 
La mezcla asfáltica SMA presenta las siguientes ventajas: 
� Buena estabilidad a elevadas temperaturas: Presenta un esqueleto 
pétreo con alto contenido de áridos gruesos que provee un incremento 
en la fricción interna y resistencia al corte dando así una estabilidad 
extremadamente elevada. 
� Buena flexibilidad a bajas temperaturas: Utiliza un mastic rico en 
mortero que ofrece propiedades superiores a las de un concreto denso 
en caliente, en cuanto a sus características de resistencia a la fisuración 
térmica. 
� Elevada resistencia al desgaste: Posee bajo contenido en vacíos de aire 
totales que le confiere impermeabilidad y le provee buena resistencia 
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al envejecimiento, a la humedad y eleva la durabilidad. 
� Elevada capacidad adhesiva entre los agregados y el bitumen: Las 
mezclas SMA tienen una gran cantidad de filler y asfalto, gracias a las 
fibras celulósicas que se agregan como estabilizante. Las fibras 
permiten absorber bitumen, espesar la película bituminosa y mejorar 
la adhesión entre bitumen y áridos. 
� Resistencia al desprendimiento de áridos: Se obtiene una eficiente 
estabilización del mastic para evitar el desprendimiento de las 
partículas áridas gruesas. 
� Buena resistencia al deslizamiento: Debido a la profundidad de su 
textura superficial y al uso de áridos gruesos, se obtiene una excelente 
resistencia al deslizamiento. 
� Salpicado reducido: Debido a la profundidad de textura superficial hay 
menos salpicado de agua de lluvia, mejorando las condiciones de 
visibilidad a los conductores. 
� Menos ruido de tráfico: Presenta generalmente disminución de ruidos 
debido a las propiedades de textura conseguidas. 
 
� Microaglomerados asfálticos: 
Los micro-concretos o microaglomerados asfálticos son mezclas 
asfálticas que se utilizan como carpeta de rodamiento en caminos 
pavimentados, lográndose con los mismos una superficie de mejor 
performance que con las mezclas convencionales. 
En el diseño de mezclas asfálticas estaban por un lado los concretos 
asfálticos tradicionales con tamaños máximos de árido de 19 mm o mayores, 
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y por otra parte los morteros asfálticos con tamaños máximos de árido del 
orden de entre 3 y 6 mm. Los micro-concretos asfálticos ocuparon la franja 
intermedia de tamaños máximos de áridos que van desde 6 a 19 mm. Sus 
tamaños máximos de árido más utilizados son los de 8, 10 y 12 mm. Los 
micro-concretos asfálticos pueden ejecutarse tanto en frío como en caliente. 
Los micro-concretos en frío se emplean para el mantenimiento y 
renovación superficial de las carreteras. Su forma de empleo más habitual es 
la de lechadas bituminosas. También se utilizan como mezclas abiertas en 
frío con tamaños máximos de 12 mm, cuando se quiere limitar el espesor de 
capa en el entorno de los 3 cm. 
Los micro-concretos en caliente pueden definirse como una mezcla 
bituminosa en caliente cuyo tamaño máximo de árido se encuentra en el 
entorno de entre 6 y 19 mm y se aplican en capas de espesores inferiores a 
los 4 cm. Como consecuencia de su aplicación en capas delgadas, el empleo 
de estas mezclas no tiene otro fin que el mantenimiento de las características 
superficiales de los pavimentos. 
Los micro-concretos asfálticos discontinuos en caliente son muy 
empleados en la actualidad, en caminos donde las necesidades de actuación 
no son del tipo estructural, sino simplemente de renovación superficial. Los 
tipos demezclas más utilizados son las denominadas tipos F (capas finas), en 
espesores comprendidos entre los 2 y 3.5 cm. Los tamaños máximos 
utilizados son 8 y 10 mm. Se caracterizan por presentar discontinuidades 
entre los tamices 2.5 y 5 mm, limitándose el retenido parcial máximo entre 
ambos tamices en el 8 %. Además poseen un elevado contenido en árido 
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Vías de Comunicación II 35 Ing. Fernando Buono 
grueso (entre 70 y 85%) responsable de su buen rozamiento interno y un 
elevado contenido de filler. 
En lo que respecta al tipo de ligante utilizado, se emplean asfaltos 
modificados (en porcentajes entre 5.5 y 7.0 %) con elevada cohesión interna 
para evitar posibles riesgos de escurrimientos y segregaciones. Estos ligantes 
le otorgan a la mezcla una gran resistencia al desprendimiento de sus 
partículas minerales, una cierta capacidad de recuperación elástica, y dada su 
muy baja susceptibilidad térmica y comportamiento reológico, una mejora 
notable en su resistencia a la deformación plástica, manteniendo en el 
tiempo la excelente macrotextura de la mezcla. 
Los micro-concretos asfálticos discontinuos en caliente se destacan 
sobre las mezclas convencionales para capa de rodadura por las siguientes 
características: 
� Durabilidad: El mayor porcentaje de asfalto y la adición de fibras y/o 
polímeros al mismo, garantizan una mayor resistencia a la fatiga con 
respecto a las mezclas asfálticas convencionales. 
� Seguridad: Los micro-concretos discontinuos presentan valores altos 
de macrotextura (valores iniciales superiores a 1,2 mm) ofreciendo 
al usuario de la carretera una superficie muy segura, con elevada 
adherencia neumático calzada. 
� Sonoridad: El empleo de micro-concretos discontinuos permite 
reducir el ruido de rodadura producido por el tránsito. 
 
 
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� Mezclas drenantes: 
Pueden definirse como mezclas porosas o drenantes a aquellas que 
tienen un contenido de vacíos suficientemente elevados (superiores al 20 %) 
que permiten filtrar el agua de lluvia con rapidez y evacuarla hacia las 
banquinas, cunetas u otros elementos de drenaje. El objetivo de este tipo de 
mezclas es solucionar los problemas de pérdida de adherencia neumático 
calzada y disminución de la visibilidad producidos por la lluvia, brindando una 
superficie de rodamiento confortable y segura. 
El elevado porcentaje de vacíos se logra mediante el uso de una 
granulometría muy discontinua con alto porcentaje de áridos gruesos 
(alrededor del 85 %), pocos finos y aporte de filler. Generalmente se emplean 
asfaltos modificados con polímeros en el orden del 4.5 %. Con el aporte de 
fibras y/o polímeros se logra mejorar la consistencia de la mezcla, la 
adhesividad con el árido y la cohesión. 
El uso de mezclas drenantes cambia el concepto de la carpeta de 
rodamiento impermeable, traspasando la función de proteger a la estructura 
de los efectos negativos del agua a la capa de base. Esta última deberá ser 
impermeable y asegurar el escurrimiento del agua hacia los drenes laterales. 
Las mezclas drenantes presentan las siguientes ventajas: 
� Mejora la adherencia neumático calzada, disminuyendo los riesgos 
de hidroplaneo. 
� Aumenta la visibilidad de los conductores en días de lluvia, 
minimizando la formación de “spray”. 
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� Reduce el ruido de rodadura producido por los neumáticos. 
� Menor encandilamiento de vehículos en sentido de tránsito 
opuesto. 
A su vez, también presentan las siguientes desventajas: 
� Mayor costo inicial. 
� Pérdida de porosidad por amasado en el tiempo. 
� Necesidad de drenes laterales. 
� Necesidad de mantenimiento por pérdida de drenabilidad. 
 
2.5 Tratamientos bituminosos superficiales 
Los tratamientos bituminosos superficiales son revestimientos 
constituidos de material bituminoso y agregado pétreo, en los cuales los 
agregados se colocan uniformemente sobre el material bituminoso, en una, 
dos o tres capas, denominándose tratamiento superficial, simple, doble o 
triple respectivamente. 
Los tratamientos bituminosos superficiales son empleados usualmente 
en caminos de bajos volúmenes de tránsito y su espesor final es 
generalmente inferior a 25 mm. Abarcan desde una simple y ligera aplicación 
de cemento asfáltico o emulsión bituminosa, a múltiples aplicaciones de 
materiales asfálticos sobre las que se distribuyen agregados pétreos. 
Pueden ser utilizados como capas de protección sobre caminos 
estabilizados o como conservación de pavimentos asfálticos. Los objetivos del 
empleo de este tipo de capas son la protección, impermeabilización y 
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mejoramiento de la capa de rodadura. 
Los tratamientos superficiales deben ser ejecutados sobre una base 
previamente imprimada y de acuerdo con los alineamientos, rasantes y 
secciones transversales de diseño. 
El tratamiento superficial no proporciona a la estructura del camino un 
aporte estructural significativo, sino que tiene como función proveer a la 
superficie del camino una cubierta impermeable y resistencia a la acción 
abrasiva del tránsito. Sus principal función es proveer una superficie 
económica en caminos de base granular con bajo volumen de tránsito. 
Tratamiento Superficial Simple: Consiste en una sola aplicación 
uniformemente distribuida de ligante bituminoso, seguido de una aplicación 
de árido de tamaño tan uniforme como sea posible. Esta se realiza sobre una 
superficie acondicionada y con una estructura apropiada a las condiciones de 
solicitación a que va a estar expuesta. Inmediatamente después de la 
aplicación del asfalto, el agregado debe ser, esparcido y asentado en su lugar 
por medio de la aplanadora para obtener una superficie lisa y compacta, de 
textura llana. 
 Tratamiento Superficial Doble: Son dos riegos alternados y 
uniformemente distribuidos de ligante bituminoso y árido sobre una 
superficie acondicionada previamente. El tamaño medio del árido de cada 
distribución sucesiva es la mitad o menos del tamaño medio de la capa 
precedente.