Estudio_de_Materiales_Calizos_como

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SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 
Estudio de Materiales Calizos como Agregado Grueso 
en Mezclas Asfálticas en Caliente 
Study of limestone materials as coarse aggregates in hot asphalt mixtures 
Richard Raul Josephia Santos, Facultad Nacional de Ingeniería de la Universidad Técnica de Oruro, Oruro - Bolivia
RESUMEN: Cada vez es más difícil hallar materiales que reúnan las cualidades y características específicas para la 
utilización en las mezclas para pavimentación. Más aún, el uso de aquellos materiales denominados tradicionales se 
hace difícil en sectores donde no abundan dichos materiales. Unido a esto nos encontramos ante la necesidad de 
disminuir los costos de construcción, conservación y consumo de energía en la ejecución de las obras, tomando muy en 
cuenta, además, los esfuerzos para la preservación del medio ambiente. En Bolivia, en particular en el departamento de 
Oruro, hay sectores donde no abundan los materiales denominados tradicionales; sin embargo, hay abundancia de 
materiales calizos (calcáreos), o sea aquellos que contienen carbonatos de calcio y magnesio, por ende estos se 
presentarían como una alternativa de solución en la aplicación de dicho material como agregado grueso en las mezclas 
asfálticas en caliente. Este trabajo presenta un estudio de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados gruesos 
calizos y agregados finos, así como una descripción de los diferentes yacimientos de caliza en Bolivia. Asimismo, la 
caracterización del cemento asfáltico empleado a 4,000 m.s.n.m. Posteriormente, se comentan las características de la 
mezcla asfáltica diseñada, junto con las especificaciones pertinentes; incluyendo criterios para la evaluación de la mezcla 
asfáltica a utilizar. Los resultados de los análisis muestran que los agregados gruesos obtenidos de los materiales calizos 
resultan ser un buen material alternativo a los tradicionales en el diseño de mezclas asfálticas en caliente mediante el 
método Marshall (ASTM D1559). 
ABSTRACT: Every time is more difficult to find materials that satisfying specific qualities and characteristics for the use in 
paving mixtures. Even more the use of those materials called traditional becomes difficult in areas where the materials are 
not abounded. Coupled with this we are facing the need to reduce the costs of construction, maintenance and energy 
consumption in the execution of the works, taking into account the efforts to preserve the environment. In Bolivia, 
particularly in the department of Oruro there are not many areas having the so called traditional materials available; 
however, there is abundance of limestone materials or those containing calcium and magnesium carbonates, so these 
would be presented as an alternative solution in their use as coarse aggregates in hot mix asphalt. This paper presents a 
study of the physical and mechanical properties of limestone as coarse aggregate, and as fine aggregate; and more a 
description of the different limestone deposits in Bolivia. Also, we present the characterization of asphalt cement used at 
4,000 m.o.s.l., and the characteristics of the asphalt mix design, along with the relevant specifications. It is included the 
evaluation criteria of the asphalt mix to be used. The test results show that the coarse aggregates obtained from 
limestone materials are a good alternative to replace the traditional materials in the design of hot mix asphalt by Marshall 
method (ASTM D1559). 
1 INTRODUCCIÓN 
1.1 Antecedentes 
Debido a que los recursos del Estado nunca serán 
suficientes para enfrentar la falta de vías terrestres, 
entonces se deben aportar nuevas ideas, para que 
las obras de los gobiernos municipales del área rural 
no se vean siempre postergadas. 
 
En tal sentido, el propósito del presente trabajo de 
investigación es experimentar el comportamiento en 
laboratorio de los materiales calizos como agregado 
grueso en mezclas asfálticas en caliente mediante el 
método Marshall, reemplazando parcial o totalmente 
a la roca basáltica, para las zonas donde no existan 
estos materiales denominados “tradicionales” o su 
distancia de transporte sea prohibitiva. Existen 
países vecinos donde se tienen experiencias en el 
uso de estos materiales calcáreos; uno que los 
emplea es la República de Argentina, que desde 
hace más de 40 años ha estado aprovechando los 
yacimientos de piedra caliza, denominada Tosca en 
ese país, precisamente por la escasez de la roca 
basáltica, en las provincias de Buenos Aires, 
Córdoba, La Pampa y el Sur de ese país. Esta 
mezcla denominada TOSCA-ARENA-ASFALTO ha 
dado excelentes resultados, razón por la cual se han 
llegado a bajar los costos de construcción de las 
carpetas de mezcla asfáltica en caliente de las 
carreteras, diseñadas con el método Marshall. 
 
2 Estudio de Materiales Calizos como Agregado Grueso en Mezclas Asfálticas en Caliente 
 
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En Bolivia, principalmente en el Altiplano, existen 
construcciones sumamente antiguas (iglesias, 
viviendas y otros), en las cuales se usó como adobe 
la piedra calcárea con algún tipo de aglomerante y 
que persisten hasta el día de hoy, demostrando su 
calidad de buen material en la construcción, que 
desafía al tiempo, intemperismo y erosión. 
2 ROCAS SEDIMENTARIAS 
2.1 Caliza 
Si diferenciamos a qué clase de roca sedimentaria 
pertenece, la roca caliza es una roca sedimentaria 
de carbonatos, una de las más importantes de este 
tipo, de origen químico, no clástico. Las calizas 
pueden depositarse en mares, lagos, ríos y sobre la 
tierra; los depósitos de mayor extensión se 
encuentran en el fondo del mar, en su mayoría a 
profundidades menores de 50 metros. El travertino y 
el mármol (metamórfica) son rocas con altos 
porcentajes de carbonato de calcio. 
2.2 Distribución geográfica de los depósitos de 
calizas en Bolivia 
Por los trabajos de campo y bibliografía consultada 
se ha podido establecer la existencia aproximada de 
92 depósitos de caliza en todo el territorio nacional 
de Bolivia. Este dato puede variar de acuerdo con 
estudios posteriores de mayor detalle. 
TABLA 1. Depósitos de caliza en Bolivia. 
Departamento N° yacimientos yacimientos importantes (*) 
La Paz 18 6 
Oruro 5 1 
Potosí 26 2 
Cochabamba 16 3 
Chuquisaca 12 2 
Tarija 6 1 
Santa Cruz 9 1 
Total 92 16 
(*) Son importantes por su volumen del yacimiento 
Fuente: Geografía y recursos naturales de Bolivia, Ismael Montes 
de oca 
3 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS 
MATERIALES A EMPLEAR 
3.1 Evaluación de los agregados 
La selección de los agregados para su uso en la 
pavimentación depende de la disponibilidad, costo y 
calidad del material, tanto como del tipo de 
construcción proyectada. La conveniencia de un 
agregado se determina por medio de su evaluación 
en términos de: 
3.1.1 Tamaño 
3.1.2 Granulometría 
- granulometría abierta 
- granulometría cerrada 
3.1.3 Limpieza 
3.1.4 Resistencia al desgaste 
3.1.5 Textura superficial 
3.1.6 Forma de las partículas 
3.1.7 Absorción 
3.1.8 Afinidad con el asfalto 
3.2 Fuentes de agregados 
Los agregados para pavimentación asfáltica son 
generalmente clasificados de acuerdo con la fuente 
o medios de obtención. Incluyen los agregados 
procedentes de minas o de agregados procesados y 
los agregados sintéticos o artificiales. 
3.3 Agregados calizos 
La caliza es un tipo de roca sedimentaria muy 
común. Por esta abundancia y por la relativa 
facilidad de su trituración, su utilización está 
generalizada en todas las capas del firme. Es un 
tipo de agregado que no presenta dificultades de 
adhesividad, es decir, de afinidad con el asfalto. Por 
otra parte, se trata de una roca que presenta 
resistencia al pulimento (cuando se forma bajo 
presiones altas); debido a esta cualidad es idóneo 
su empleo como agregado grueso tanto en las 
mezclas asfálticas para pavimentación, como en los 
tratamientos superficiales (Kraemer C. et al, 2004). 
3.4 Cementos asfálticos 
Los cementos asfálticosson preparados 
especialmente para el uso en la construcción de 
pavimentos asfálticos. Es un material ideal para su 
aplicación en trabajos de pavimentación, pues 
aparte de sus propiedades aglomerantes e 
impermeabilizantes posee características de 
flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la 
mayoría de los ácidos y álcalis. El cemento asfáltico 
a temperatura atmosférica normal (ambiente) es un 
material negro, pegajoso, semi-sólido y altamente 
viscoso. 
3.4.1 Propiedades o características deseables del 
cemento asfáltico 
Para los estudios técnicos y la construcción hay tres 
propiedades o características del asfalto 
importantes: (a) consistencia (llamada también 
fluidez, plasticidad o viscosidad), (b) pureza y (c) 
seguridad. 
3.4.2 Tipos de cementos asfálticos 
 
Comercialmente se dispone de cementos asfálticos 
en varios rangos de consistencia normalizados 
R. Josephia 3 
 
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(grados). Estos rangos se basan solamente en 
mediciones hechas con el ensayo de penetración; 
se dispone de cementos asfálticos de cinco grados: 
40-50, 60-70, 85-100, 120-150, y 200-300, que 
indican los rangos permitidos de penetración para 
cada uno. El más blando (200-300) es 
moderadamente firme a temperatura ambiente. El 
más duro (40-50) es de una consistencia que 
permite sólo una ligera impresión del pulgar, hecha 
bajo firme presión, a temperatura ambiente. 
4 DESARROLLO EXPERIMENTAL 
4.1 Caracterización de los agregados 
En el presente estudio se utilizaron los agregados 
gruesos calizos del yacimiento de Huancané. 
Asimismo, los agregados tradicionales de la cantera 
de Sepulturas, ubicados al sudeste de la ciudad de 
Oruro, Bolivia. Los resultados de las pruebas de 
laboratorio se resumen en las Tablas 2-4. 
TABLA 2. Resultados de la caracterización de agregados 
TABLA 3. Peso específico saturado y sin humedad 
superficial. Determinación en el agregado grueso. ASTM 
C127. 
Agregado grueso calizo ¾” 
Peso específico aparente bulk G [g/cm3] 2.426 
Peso específico bruto bulk Gb [g/cm3] 2.251 
Peso específico bulk (sss) Gbs [g/cm3] 2.323 
Por ciento de absorción Abs. [%] 3.19 
Agregado grueso calizo ⅜” 
Peso específico aparente bulk G [g/cm3] 2.417 
Peso específico bruto bulk Gb [g/cm3] 2.248 
Peso específico bulk (sss) Gbs [g/cm3] 2.318 
Por ciento de absorción Abs. [%] 3.10 
Agregado grueso basáltico ¾” 
Peso específico aparente bulk G [g/cm3] 2.626 
Peso específico bruto bulk Gb [g/cm3] 2.523 
Peso específico bulk (sss) Gbs [g/cm3] 2.562 
Por ciento de absorción Abs. [%] 1.57 
Agregado grueso basáltico ⅜” 
Peso específico aparente bulk G [g/cm3] 2.634 
Peso específico bruto bulk Gb [g/cm3] 2.487 
Peso específico bulk (sss) Gbs [g/cm3] 2.543 
Por ciento de absorción Abs. [%] 2.24 
 
 
TABLA 4. Peso específico saturado y sin humedad 
superficial. Determinación en el agregado fino. ASTM 
C128. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2 Caracterización del cemento asfáltico empleado 
La American Association of State Highway and 
Transportation Officials (AASHTO) y la American 
Society for Testing and Materials (ASTM) han 
adoptado especificaciones para la clasificación de 
cementos asfálticos para pavimentación. En la Tabla 
5 se muestran los resultados de la caracterización 
del cemento asfáltico, con el método apropiado 
según ASTM. 
 
El cemento asfáltico empleado para el presente 
trabajo de investigación tiene un grado de 
penetración 85-100 (1/10 mm), procedente de la 
refinería Gualberto Villarroel (Valle Hermoso), 
ubicada en el Departamento de Cochabamba, 
Bolivia. 
 
 
 
 
 
Ensaye Resultado Especificación Método de 
 ABC (*) Ensaye 
Angularidad del agregado grueso calizo 100/100 95/90 mín ASTM D5821 
Angularidad del agregado grueso basáltico 100/100 95/90 mín ASTM D5821 
Angularidad del agregado fino 65 45 mín ASTM C1252 
Partículas alargadas y planas agregado grueso calizo 29 35 máx 
Partículas alargadas y planas agregado grueso basáltico 25 35 máx 
Equivalente de arena (%) 70 50 mín ASTM D2419 
Desgaste de Los Ángeles agregado grueso calizo 24 25 máx ASTM C131 
Desgaste de Los Ángeles agregado grueso basáltico 16 25 máx ASTM C131 
Intemperismo acelerado agregado grueso calizo (%) 2.12 12 máx ASTM C88 
Intemperismo acelerado agregado grueso basáltico (%) 3.54 12 máx ASTM C88 
Intemperismo acelerado agregado fino (%) 5 10 máx ASTM C88 
Ensayo de adherencia agregado calizo 98 95 mín ASTM D1664 
Ensayo de adherencia agregado basáltico 99 95 mín ASTM D1664 
(*) Administradora Boliviana de Carreteras. 
Arena natural 
Peso específico aparente bulk G [g/cm3] 2.694 
Peso específico bruto bulk Gb [g/cm3] 2.585 
Peso específico bulk (sss) Gbs [g/cm3] 2.626 
Por ciento de absorción Abs. [%] 1.56 
Arena triturada 
Peso específico aparente bulk G [g/cm3] 2.68 
Peso específico bruto bulk Gb [g/cm3] 2.57 
Peso específico bulk (sss) Gbs [g/cm3] 2.611 
Por ciento de absorción Abs. [%] 1.60 
4 Estudio de Materiales Calizos como Agregado Grueso en Mezclas Asfálticas en Caliente 
 
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TABLA 5. Resultados de la caracterización del cemento 
asfáltico 85-100 de penetración en (1/10) mm. 
5 DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA EN 
CALIENTE MÉTODO MARSHALL “ASTM D1559” 
5.1 Características de la mezcla 
Al realizar el diseño de mezclas asfálticas en 
caliente, se deben obtener las siguientes 
características: 
 
− Estabilidad 
− Durabilidad 
− Flexibilidad 
− Resistencia a fatiga 
− Resistencia al deslizamiento 
− Impermeabilidad 
− Trabajabilidad 
5.2 Metodología 
El método original de Marshall sólo es aplicable a 
mezclas asfálticas en caliente para pavimentación 
que contengan agregados con un tamaño máximo 
de 25 mm (1”). El método está pensado para diseño 
en laboratorio y control de campo de mezclas 
asfálticas en caliente con graduación densa. Debido 
a que la prueba de estabilidad es de naturaleza 
empírica, la importancia de los resultados en 
términos de estimar el comportamiento en campo se 
pierde cuando se realizan modificaciones a los 
procedimientos estándar. Se emplea en 
especímenes cilíndricos de prueba estándar de una 
altura de 64 mm (2 ½”) y 102 mm (4”) de diámetro. 
Estos se preparan mediante un procedimiento 
específico para calentar, mezclar y compactar 
mezclas de asfalto-agregado (ASTM D1559). Los 
dos aspectos principales del método Marshall de 
diseño de mezclas, son la densidad-análisis de 
vacíos y la prueba de estabilidad y flujo de los 
especímenes compactados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La estabilidad del espécimen de prueba es la 
máxima resistencia en Newtons que un espécimen 
estándar desarrollará a 60 °C cuando es ensayado. 
El valor de flujo es el movimiento total o 
deformación, en unidades de 0.25 mm (1/100”), que 
ocurre en el espécimen entre estar sin carga y el 
punto máximo de carga durante la prueba de 
estabilidad. 
5.3 Granulometría de proyecto 
La granulometría del presente estudio está basada 
en las especificaciones de la ABC (Administradora 
Boliviana de Carreteras), la cual indica que la 
composición de la mezcla asfáltica debe satisfacer 
los requisitos de granulometría mostrados en la 
Tabla 6. 
 
TABLA 6. Gradaciones propuestas para mezclas cerradas 
La ABC cuenta con Manuales Técnicos para el 
Diseño de Carreteras en Bolivia. Estos manuales se 
actualizaron el año 2008 bajo el marco del proyecto 
“Elaboración y Actualización de los Manuales 
Técnicos de Diseño Geométrico, Diseño de Obras 
de Hidrología y Drenaje, Dispositivos de Control de 
Tránsito y Ensayos de Suelos y Materiales Asfaltos, 
para carreteras”. 
 
Ensaye Resultado Especificación Método de 
 ABC (*) Ensaye 
Peso específico 1.006 1.05 ASTM D70 y D3142 
Penetración a 25°C, 100 g, 5 seg. (1/10 mm) 90.25 85-100 ASTM D5 
Ductilidad a 25°C, 5 cm/mín. (cm) 150 100 mín ASTMD113 
Punto de inflamación, Copa abierta, °C 455 450 mín ASTM D92 
Solubilidad en Tricloroetileno, (%) 99.34 99 mín ASTM D165 
Ensaye de película delgada, 3.2 mm, 163 °C, 5 h, (%) 0.23 1 máx ASTM D1754 
Penetración de residuo (% del original) 56.5 50 mín ASTM D5 
Ductilidad de residuo a 25°C, 5 cm/mín. (cm) 150 75 mín ASTM D113 
Ensayo de la mancha Negativo Negativo AASHTO T-102 
Punto de Reblandecimiento, °C 45 43 mín ASTM D36 
Viscosidad S. Furol a 135°C en seg. 150 85 ASTM D88 
Contenido de agua (%) 0.09 0.02 ASTM D95 
(*) Administradora Boliviana de Carreteras. 
Tamices Gradación de los agregados (porcentaje pasante) 
 A B C D 
2" 100 
1 1/2" 97 - 100 100 
1" - 97 - 100 100 
3/4" 66 - 80±5 - 97 - 100 100 
1/2" - - 76 - 88±5 97 - 100 
3/8" 48 - 60±6 53 - 70±6 - - 
Nº 4 33 - 45±5 40 - 52±6 49 - 59±7 57 - 69±6 
Nº 8 25 - 33±4 25 - 39±4 36 - 45±5 41 - 49±6 
Nº 40 9 - 17±3 10 - 19±3 14 - 22±3 14 - 22±3 
Nº 200 3 - 8±2 3 - 8±2 3 - 7±2 3 - 7±2 
Porcentaje 
de asfalto 4.0 - 7.0 4.5 - 7.5 4.5 - 9.0 4.5 - 9.0 
Fuente: Administradora Boliviana de Carreteras. 
R. Josephia 5 
 
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5.4 Análisis de la curva granulométrica 
Bajo las condiciones ya mencionadas, se procede a 
la combinación de agregados de manera que estos 
cumplan con las especificaciones de la Tabla 6 en la 
columna C. 
 
La combinación de agregado No 1, está conformada 
por (ver Figura 1): 
 
− 30% de agregados gruesos calizos de ¾”. 
− 22% de agregados gruesos calizos de ⅜”. 
− 24% de arena machacada. 
− 24% de arena natural. 
 
La combinación de agregado No 2, está conformada 
por (ver Figura 2): 
 
− 27% de agregados gruesos calizos de ¾”. 
− 21% de agregados gruesos calizos de ⅜”. 
− 26% de arena machacada. 
− 26% de arena natural. 
 
Finalmente la combinación de agregado No 3, está 
conformada por (ver Figura 3): 
 
− 40% de agregados gruesos basálticos de ¾”. 
− 18% de agregados gruesos basálticos de ⅜”. 
− 9% de arena machacada. 
− 33% de arena natural. 
5.5 Preparación de las muestras de ensayo 
− Número de las muestras: para la determinación 
óptima de asfalto, éste debe ser primeramente 
estimado. Para proveer datos adecuados se 
designan tres probetas para cada combinación de 
agregados y contenido de asfalto. 
− Preparación de los agregados: los agregados son 
secados hasta peso constante de 105 ºC (221º F) 
a 110 ºC (230 ºF), separados por un tamizado por 
vía seca en las fracciones de los tamaños 
deseados. 
− Determinación de la temperatura de mezclado y 
compactación: la temperatura a la que debe 
calentarse el asfalto para producir viscosidades 
de 0.17 ± 0.02 Pa-s y 0.28 ± 0.03 Pa-s, debe 
fijarse como temperaturas de mezcla y 
compactación, respectivamente. En tal sentido, el 
rango de temperatura de mezclado es 159°C-
166°C. El rango de temperaturas para la 
compactación es 149°C-154°C (ver Figura 4). 
− Preparación del molde y del pisón de 
compactación: el molde y el pisón de 
compactación deben estar totalmente limpios, 
pueden ser calentados en un baño termostático o 
en una plancha caliente a una temperatura entre 
93 y 149 ºC (200 y 300 ºF). 
− Preparación de las mezclas: se usan recipientes 
separados para cada probeta. Se pesa en 
bandejas la cantidad apropiada de agregado de 
cada fracción. La altura deseada de la probeta es 
2.50 ± 0.05”. 
− Compactación de las probetas: se ensambla el 
molde y se coloca un papel de filtro en el fondo 
del mismo. Después de colocar la mezcla al 
molde, se aplican con una espátula caliente 15 
golpes alrededor del perímetro y 10 en el centro 
(ver Figura 5). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Compactación de los especímenes 
 
− Enfriamiento y extracción de las probetas: 
después de la compactación se saca el plato de 
base y el collar y se deja enfriar la probeta al aire 
de manera tal de prevenir la deformación cuando 
es extraída del molde. Se puede promover un 
enfriamiento más rápido, con ventiladores de 
mesa soplando sobre molde y probeta. 
5.6 Procedimiento de ensayo 
Cada probeta compactada es sometida a los 
siguientes ensayos y determinaciones en el orden 
indicado: 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1. Combinación de agregados No 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Combinación de agregados No 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Combinación de agregados No 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO - REPRESENTACIÓN GRÁFICA
Tamiz de la Serie Standard Americana Nº (AASTHO - ASTM)
1/2" 3/8" N° 4 N° 8 N° 40 N° 200
25,000
19 ,000
12 ,500
9 ,500
4 ,750 2 ,360 0 ,430 0 ,075
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,010,1 01 ,001 0,001 00,00
Por ciento retenidoPo
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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO - REPRESENTACIÓN GRÁFICA
Tamiz de la Serie Standard Americana Nº (AASTHO - ASTM)
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Tamiz de la Serie Standard Americana Nº (AASTHO - ASTM)
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Figura 4. Carta de viscosidad del CA 85-100. 
 
5.6.1 Determinación del peso específico de la 
mezcla compactada 
5.6.2 Ensayos de estabilidad y fluencia; y 
5.6.3 Determinación de la densidad y vacíos. 
6 ANÁLISIS DE RESULTADOS 
6.1 Análisis de los resultados obtenidos 
En la Tabla 7 se presentan los datos obtenidos 
mediante el método de diseño Marshall. 
 
Los parámetros a evaluar en esta etapa serán: 
vacíos en el agregado mineral (VMA), vacíos llenos 
de asfalto (VFA), volumen de vacíos (Va). A estos 
se le adicionarán los parámetros propios del método 
de diseño, como son estabilidad y flujo del método 
Marshall. 
TABLA 7. Análisis de las combinaciones 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.1.1 Combinación de agregado grueso calizo y 
agregado fino de sepulturas 
 
Se puede observar que la combinación 1 presenta 
mejor estabilidad, menor flujo y el porcentaje de 
vacíos en el agregado mineral (VMA) está 
aproximadamente al centro del punto bajo de la 
curva VMA, en relación con la combinación 2, la 
cual se encuentra en el lado húmedo o derecho 
creciente, por lo que no es recomendable debido a 
que tienen la tendencia a expandirse cuando está 
colocado en campo, por ende se descartará del 
diseño. Por tanto se utilizará la combinación 1, 
además esta combinación posee menor cantidad de 
fino, proporción que pasa el tamiz Nº 4 (4.75 mm), 
posee una cantidad de asfalto menor a la 
combinación 2, lo cual es muy conveniente desde el 
punto de vista económico, sin embargo también se 
quiere una durabilidad de la carpeta y sin que afecte 
demasiado a la estabilidad, sabiendo que una 
menor cantidad de asfalto puede producir un rápido 
deterioro de la carpeta asfáltica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los porcentajes de vacíos llenos de asfalto (VFA) de 
las dos combinaciones se encuentran por encima 
del límite inferior de la especificación de VFA.Analizados los parámetros y hechas las 
observaciones se utilizará la combinación 1. 
Parámetros 75 golpes por cara 
 Combinación Combinación Combinación Especificación 
 1 2 3 ABC (*) 
Estabilidad (lb) 2,333.10 2,281.99 2,539.68 1500 mín 
Flujo (0,01") 10.96 11.07 11.31 8-16 
Densidad (g/cm³) 2.233 2.230 2.308 ----- 
% de Vacíos en la mezcla (Va) 4.0 4.0 4.0 3-5 
% de Vacíos de agregados mineral 
(VMA) 17.54 18.29 17.66 13 mín 
% Vacíos llenos de asfalto (VFA) 77.32 78.03 77.36 75 - 82 
% de asfalto óptimo 6.1 6.44 5.95 ----- 
(*) Administradora Boliviana de Carreteras. 
0.01
0.1
1
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
Vi
sc
os
id
ad
	(P
a-
s)
Temperatura	(°C)
Viscosidad	vs	Temperatura
CA	85-100
Rango	de	Mezclado
Rango	de	Compactación
8 Estudio de Materiales Calizos como Agregado Grueso en Mezclas Asfálticas en Caliente 
 
SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 
7 CONCLUSIONES 
Después del análisis de los resultados tomados en 
laboratorio de los agregados gruesos obtenidos de 
los materiales calizos, estos se presentan como un 
buen material alternativo a los tradicionales en el 
diseño de mezclas asfálticas en caliente mediante el 
método Marshall. Debido a que cumplen los 
parámetros a evaluar, es decir las especificaciones, 
como son: el porcentaje de vacíos en el agregado 
mineral (VMA = 17.54 % > 13.00 %), porcentaje de 
vacíos llenos de asfalto (82.00 % > VFA = 77.32 % > 
75.00 %); estabilidad (estabilidad = 2,333.10 lb > 
1,500.00 lb) y flujo (16.00 > flujo = 10.96 > 8.00) del 
método Marshall. Sin embargo los agregados 
gruesos basálticos machacados presentan mejores 
propiedades volumétricas y mecánicas en las 
mezclas asfálticas compactadas, con un porcentaje 
de vacíos en el agregado mineral (VMA = 17.66 % > 
13.00 %), porcentaje de vacíos llenos de asfalto 
(82.00 % > VFA = 77.36 % > 75.00 %); estabilidad 
(estabilidad = 2539.68 lb > 1500.00 lb) y flujo (16.00 
> flujo = 11.31 > 8.00) del método Marshall. 
 
Los agregados gruesos calizos presentan buenas 
propiedades mecánicas, con un Porcentaje de 
Desgaste = 24 % < 25 % (ASTM C131). Por otra 
parte los agregados gruesos basálticos machacados 
presentan mejores propiedades mecánicas en 
relación al anterior, con un Porcentaje de Desgaste 
= 16 % < 25 %; tal como se determinó en el ensayo 
de abrasión por medio de la máquina de Los 
Ángeles. 
 
Los agregados gruesos calizos presentan mayores 
valores de absorción comparándolos con los 
agregados gruesos basálticos machacados, ver 
Tabla 3. 
 
Los agregados gruesos calizos presentan menores 
valores de pesos específicos, como ser: peso 
específico, peso específico Bruto, peso específico 
saturado superficialmente, (ver Tabla 3), en relación 
a los agregados gruesos basálticos machacados. 
 
Los agregados gruesos calizos presentan mejores 
propiedades químicas, es decir, resistencia a la 
desintegración debido a los cambios climáticos, 
acción hielo/deshielo (durabilidad = 2.12 % “Método 
del Sulfato de Sodio”), en relación a los agregados 
gruesos basálticos machacados (durabilidad = 3.54 
% “Método del Sulfato de Sodio”). Lo que garantiza 
buena durabilidad al intemperismo y erosión. 
 
Los agregados gruesos calizos al igual que los 
agregados gruesos basálticos machacados no 
presentan dificultades de adherencia, es decir, 
afinidad con el cemento asfáltico (ASTM D1664). 
 
En Bolivia existen abundantes yacimientos de este 
tipo de material calcáreo, lo que convierte al mismo 
en una alternativa factible de ser usada como 
agregado grueso en mezclas asfálticas en caliente, 
como se describe en el Capítulo 2. 
 
El autor del presente estudio se encuentra 
satisfecho por haber cumplido con los objetivos 
planteados, pretendiendo que sea un aporte 
importante en el desarrollo de nuestros 
conocimientos en el campo del estudio experimental 
de la piedra caliza como agregado grueso en las 
mezclas asfálticas en caliente, diseñadas mediante 
el método Marshall. Sin embargo debemos tomar 
muy en cuenta también que la investigación 
científica no tiene fronteras. 
8 RECOMENDACIONES 
Considerar como piedra caliza a aquel material que 
tenga un contenido de carbonato de calcio superior 
o cercano al 50 % en cualquier forma que se 
presente. Hay que ser riguroso en lo que respecta a 
los contenidos de carbonato de calcio y magnesio 
por su importancia en el comportamiento del 
material. 
 
En el presente estudio se determinó el 
comportamiento de los agregados gruesos calizos 
en mezclas asfálticas en caliente. Sin embargo, este 
trabajo podría ser encarado con mejores resultados 
a través de la aplicación como relleno mineral 
(“fíller”), como agregado fino en las mezclas para 
pavimentación. Por ende se necesitará realizar más 
combinaciones con la piedra caliza 
9 REFERENCIAS 
ASTM, Standard Test Method for Soundness of 
Aggregate by use of Sodium Sulfate or 
Magnesium Sulfate, ASTM designation C 88-99a 
(2005). 
ASTM, Standard Test Method for Resistance to 
Degradation of Small-size Coarse Aggregate by 
Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine, 
ASTM designation C 131-03 (2005). 
ASTM, Standard Test Method for Sand Equivalent 
Value of Soils and Fine Aggregate, ASTM 
designation D 2419-02 (2005). 
Kraemer C. et al. (2004). “Ingeniería de Carreteras” 
Tomo II, Editorial “McGRAW HILL/ 
INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S.A.U.”, 
España, Madrid. 
Montes de Oca I. (1997). “Geografía y Recursos 
Naturales de Bolivia”, Editorial EDOBOL, La Paz, 
Bolivia.