Mezclas Asfálticas Especiales para Pavimentos Sustentáveis

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La visión local Siglo 21 
MEZCLAS ASFALTICAS 
ESPECIALES 
 
 
• Comportamiento Superior: 
•Deformaciones permanentes 
•Fatiga 
•Fisuramiento térmico 
•Durabilidad 
•Fricción 
•Nivel de confort 
•Amigables con el medio ambiente 
•Menor costo del ciclo de vida. 
 
 
 
 
En los primeros años de concesión….1995
• Preocupación de los concesionarios de 
caminos: 
 
•Fricción 
•Durabilidad 
 
 
En la Ciudad de Buenos Aires…..2003 
• Especificaciones técnicas 
 
•Capas asfálticas de 
bajo espesor 
•Aplicación de 
nuevas técnicas 
 
 
En definitiva 
• Especificaciones técnicas 
• Reducir espesores 
• Aumentar durabilidad 
• Reducir tiempos de habilitación 
• Difundir y promover las nuevas técnicas 
• Medio ambiente………. 
• y los costos ? 
 
 
Mas de 15 años de experiencia. 
• Mayormente con mezclas discontinuas 
elaboradas con asfaltos modificados con 
polímeros elastoméricos (SMA, MAC). 
•Fricción 
•Durabilidad 
•Sustentabilidad 
 
 
SMA Composición Granulométrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 0 
20 
40 
60 
80 
100 
 
 0.075 2.36 12.5 4.75 0.6 9.5 
 
8 - 12 % 16 - 24 % 
Más del 60 % en volumen 
 
 
 
 
 
Menos del 40 % 
 
 
 
 
 
Pero qué es la sustentabilidad y el desarrollo sustentable 
se habla mucho, se sabe poco y se actúa menos !!!
• American Society of Civil Engineers (2008, 157): 
•El desafio de satisfacer las necesidades 
humanas de los recursos naturales, productos 
industriales, energía, comida, transporte, 
refugio, y manejo efectivo del desperdicio 
mientras se conserva y protege la calidad del 
medio ambiente y los recursos naturales 
esenciales para el desarrollo futuro. 
 
 
 
Pero qué es la sustentabilidad y el desarrollo sustentable
• Brundtland (1987) 
•La generación presente tiene el legítimo 
derecho de usar los recursos naturales, pero 
al mismo tiempo, tiene la responsabilidad de 
considerar las necesidades de las futuras 
generaciones cuando las emplea. 
 
 
 
 
•Debemos por tanto emplear combinaciones de 
materiales y técnicas de aplicación que resulten en 
pavimentos sustentables. 
 
•Mezclas asfálticas más durables y técnicas más 
eficientes y ecológicas. Intervenciones de rápida 
habilitación al tránsito. 
 
Qué significa en pavimentos asfálticos…………. 
 
 
 
 
 
 
Hot Mix Asphalt Visions 2005 and 
Beyond: 
La sustentabilidad debe ser parte del 
proceso de diseño de pavimentos. 
 
Los materiales utilizados en la construcción 
inicial y rehabilitaciones de pavimentos deben 
ser reflejados en análisis de costo del ciclo de 
vida de los mismos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por lo tanto: 
 
 - Sustentabilidad (Durabilidad) 
-Seguridad y Confort 
-Bajo Mantenimiento 
-Análsis del costo del CV 
-Análisis de Eco eficiencia 
 
 
 
 
 
 
• Bases Asfálticas de Alta Resistencia 
• Carpetas Espesas 
• Carpetas Delgadas 
• Carpetas Combinadas 
• Carpetas de bajo nivel de ruido 
• Pavimentos de alta fricción 
 
 
 
 
• Autopistas por Peaje 
• Autovías Interurbanas 
• Vias Urbanas 
• Puentes 
• Metrobus 
• Puertos: Apilamiento de Contenedores 
• Cruces FFCC 
• Aeropuertos 
 
 
 
 
Espesores, 
20 a 100 
mm 
TMN/e: 
2,2 a 3 
VAM: 12 
a 20% 
VAT: 3 a 
25% 
 
 
 
• RN42 (TRL) 
• High binder content is good 
• Low air void content is good 
• Smaller nominal aggregate size is 
good 
 
 
 
 
 
480,000 tn Asfalto 
6 % Ligantes modificados 
 
7 % de Mezclas Especiales 
• 2011 
 
 
Accesos a Buenos Aires 
Ciudad de Buenos Aires 
Algunos tramos de algunas Rutas: 2, 226, 
9, 36, 7, 8, 3, 205…….. 
 
 
Red de Accesos a Buenos Aires 
Extensión 320 km 
 
 
Tipos de Calzada en la Ciudad de Buenos Aires 
Adoquín
13,68%
Otros
0,40%
Granitullo
7,24%
Asfalto Natural
1,57%
Hormigón
15,60%
Asfalto
61,51%
Superficie total 
de calzada (m2) 
29.357.20
4 
15
% 
 
 
Alta Macrotextura 
Baja Macrotextura 
Monocapa 
Bicapa (Super o Yuxtapuesto) 
Ligante Convencional 
Ligante Modificado 
Altos Vacíos (≥ 15%) 
Bajos Vacíos (≤ 4) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Innovaciones en Mantenimiento 
Urbano 
 
• Microaglomerado en caliente 
• Capas delgadas en caliente 
• Capas asfálticas tibias 
• SMA 
• Mezclas anticarburantes 
• Mezclas con ligantes modificados 
• Mezclas Drenantes 
• Reciclados en caliente 
• Asfalto-caucho 
 
 
 
Mezclas especiales (asfalto verde) 
• SMA 
• MAC 
• MAD 
• CACD-AM3 
• RECICLADAS 
• RESISTENTES A COMBUSTIBLES 
• RESISTENTES AL AHUELLAMIENTO 
• ARENA ASFALTO POLIMERO 
• SMA tibio (Experimental) 
• ALTO MODULO (Experimental) 
• ASFALTO-CAUCHO (Experimental) 
• WMA (Experimental) 
 
 
Key note speakers 
• WMA, Matt Corrigan 
• RAP, Gerry Huber 
• Preservación, Jim Moulthrop 
• Durabilidad, Cliff Nicholls 
• Ensayos de comportamiento, Andrew Cooper 
• WMA y Nanotech, JJ Potti 
 
 
Mezclas densas delgadas: 20 a 30 mm 
 
 
Microconcreto Asfáltico en Caliente (MAC F10) 
Lugar de Emplazamiento Plaza de la República- Abril 2004
Ligante Asfáltico Cariphalte AM3
Riego de Liga EBCR M (50/90)
Proveedor Shell C.A.P.S.A. / REPSOL YPF
Empresa Constructora Equimac S.A.C.I.F.E.I.
 
 
Microconcreto Asfáltico en Caliente (MAC F10) 
Av. Santa Fé 
ABRIL 2006 
 
 
Mezcla Densa con Asfalto Anticarburante (19mm) 
Once - Constitución - Chacarita - Retiro 
Abril 2003 
Densa con Asfalto 
Anticarburante 
Densa convencional 
 
ARIDO 
6-19 
ARENA DE 
 TRITURACION 
ARENA 
 SILICEA 
FILLER 
 CALCAREO 
CEMENTO 
ASFALTICO 
43,1 43,6 3,8 4,3 5,2 
Dosificación 
 
 
 
 
1997 : primer tramo MAD 
19 mm TM, 50 mm espesor 
Ligantes (EVA  SBS) 
Cal hidratada 
 
 
RN 36, Córdoba 1998 
Primer tramo SMA 
Combinación de dos agregados 
Asfaltita 
Cal 
 
 
AU Riccheri – SMA-BY- 2000 
 
SMA12AM3+SMA19AM3 
 
 
Au J Newbery – SMA19AM3 Altos vacíos 
2000 
 
 
SMA en J Newbery 
 
 
Au J Newbery Etapa 2: 2005 
SMA10AM3 Altos Vacíos 
 
 
 
Con asfalto modificado con SBS 
Primer semestre 2001 
RN8: SMA19-AM3 
 
 
Subrasante 
Tosca-Asfalto, 18 cm 
Hormigón CP, 24 cm 
 Concreto asfáltico, 14 cm 
Pavimento Compuesto: 
 
 
 
SMA19CA30 
Con asfalto convencional 
Segundo semestre 2001 
 
 
RN5, pavimento compuesto, 2003 
 
 
Au Perito Moreno 
2005 
SMA10AM3 Bajos Vacíos 
 
 
Au Dellepiane 2006 
SMA-BY 
SMA10AM3+SMA19M 
 
 
Av Córdoba 2005 
 SMA BY 
 
 
Av Córdoba 
 
 
 
Calle Delgado 
 
 
 
Av del Libertador 2005 
 
 
Vias Urbanas Tránsito Pesado 
 
Avenidas Huergo-Madero 2005 
Sistema bicapa inverso SMA19M/12AM3 
 + de 17 mil camiones diarios 
 
 
 
 
 
 
 
Avenida Madero 
 
 
Acceso Oeste 2003: combi 
SMA+F10 
 
 
Acceso a RP52 2005 
SMA10-CA30 
 
 
Au Ezeiza-Cañuelas 2006 
SMA10-CA30 
 
 
Puerto Buenos Aires: SMA10AM3 
Terminal 5 de Contenedores. 2006 
 
 
 
Avenida Santa Fe 2006 
SMA10 Fuel Safe Monocapa 
 
 
 
Diagonal Norte: SMA-AM3 
TC 2000 
 
 
Cruce FFCC Retiro 
 
 
Av. Lugones 
Mezcla SMA10-SMA19 
Año 2010 
m2 ejecutados 150.000 
Espesor 6 cm 
Dosificación: 
Árido 6/12 74,80% 
Arena 0/3 7,90% 
Filler Calcáreo 9,40% 
Cal 0,90% 
Fibra 0,50% 
AM3 6,50% 
 
 
Autopista La Plata - Buenos Aires 
Año 1999 
 
 
Mezclas drenantes: Av 9 de Julio Sur 
 
 
 
MAC – AUSOL, 1999 
 
 
Adecuación de terminadora 
 Colocación en 7,50 mts 
 Cierre de caja de distribución 
 Ajuste de Tornillo sin fin 
MAC – Aspectos Constructivos 
 
 
+ fibras 
 
 
27 % VAP 
2,3 mm 
5,5 % PmB 
(70% ER) 
0,5 % Viatop 66 
TM 19 mm 
 
 
Aeropuertos 
 
 
BRT en Buenos AiresRutas Nacionales 3 y 205 
(concesiones) 
 
 
Asfalto-caucho 
Portella, CABA, 2009 
Caliente 
 
 
WMA: Menores emisiones 
Tibio 
Caliente 
 
 
Sin segregación 
térmica 
Ciudad de Buenos Aires 
 
 
SMA con CT-40 (fibras aditivadas para 
facilitar la compactación a menores 
temperaturas) 
Termografía Au Ezeiza-Cañuelas, 2012 
 
 
Resumen WMA 
• Mejor calidad del aire 
• Mayor eficiencia energética 
• Mejor desempeño general 
• Mas trabajabilidad 
• Mejores condiciones de trabajo 
• WMA es el futuro de las mezclas asfálticas 
• El asfalto es el material más sustentable para 
pavimentos 
 
 
Cuestiones de diseño WMA 
• Método de diseño (AASHTO R35 appendix ?) 
• Dosificación de materiales 
• Compactación Marshall y SGC 
• Manejo general en lab 
• Selección del ligante asfáltico 
• Especificaciones técnicas 
• CC/AC 
• Simulación de largo plazo 
 
 
 
Requisitos sobre ligantes asfálticos 
Riego de liga: 
 
 
 
 
 
Uso obligatorio: emulsión modificada 
CRR1m, para Micros, Drenantes y SMA 
 
 
DISEÑO 
• EUROPEO (UK, España, Francia, Italia, Alemania) 
• MARSHALL 
• WTT 
• RTI 
• RTIr 
• En menor medida: Módulo Elástico, Fatiga, Creep 
• EMPIRICO, RECETAS . 
• DISEÑO PROPIEDADES VOLUMETRICAS+WTT, 
RTI, ESTAB MARSHALL SOLO EN LOS MAC 
• VAM, VAT, RBV 
 
 
Tamaño máximo 
• 25 mm a 6mm 
• 19 mm vs 12 mm (tránsito, macrotextura, 
ruido, trabajabilidad, volumen de asfalto, 
fricción, calidad de rodamiento, consumo de 
combustible, costos del usuario) 
• Fino vs Grueso 
• TM ideal ? 
 
 
LIGANTE 
• Ligantes convencionales: CA30, CA20 
 
• Ligantes modificados: asfaltita, EVA, SBS, 
SBR, anticarburante, extra resistencia al 
ahuellamiento, tibio, etc. 
 
• Selección del ligante en función del clima, 
tránsito y consideraciones estructurales 
 
 
VACIOS en lab y en campo 
• De diseño: entre 3,5 y 4% para las finas y 
3,0 a 3,5% para las gruesas 
 
• De colocación: 2 y 6% para las finas y 2 a 
5% para las gruesas 
 
 
DISEÑO 
• TEXTURA 
• ESTRUCTURA GRANULAR 
• MASTIC (tipo de ligante, filler, etc) 
• VAM, VAT, RBV 
• Relación Tmn/espesor 
• Nivel de Confort (IRI, Ruido, rodadura) 
• Nivel de Seguridad (fricción y visibilidad) 
• Nivel de Ecoeficiencia (emisiones, energía, reciclabilidad) 
• FUNCION ESPECIFICA 
 
 
Especificaciones 
tecnicas 
• Al principio Europeas y Americanas 
• Comisión Permanente del Asfalto, 
2003 - 2010 
 
 
 Estabilidad/Fluencia Marshall: no es 
aplicable ni en CAD ni en SMA, EM sólo 
en CAC, E/FM en mezclas continuas. 
Wheel Tracking Tests 
Resistencia Retenida 
Creep Confinado 
Fatiga 
 
 
 
Compactación 
Marshall 
Discontinuas, 50gpc 
Continuas, 75 gpc 
 
 
 
 
Hamburg Wheel Tracking Test 
 
 
 
Schellenberg Test 
 
 
 fibras 
Análisis 
cualitativo de las 
fibras 
recuperadas 
Extracción de ligante, 
granulometría y fibras 
 
 
 
 
Testing 
 
 
 
Controles In Situ 
• Temperatura 
• Textura 
• Permeabilidad 
• Espesor 
• Adherencia entre capas 
• Uniformidad 
 
 
 
 
REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL EQUIPO DE DISTRIBUCIÓN DE 
CONCRETOS ASFALTICOS 
Característica Requisitos 
Caja de 
distribución 
La porción de la caja de distribución que excede el chasis de la 
terminadora, debe contar con cierre frontal (contraescudo). En 
tanto que la parte inferior de tal dispositivo, debe contar con una 
cortina de goma que alcance la superficie de la calzada durante 
la operación de distribución. 
Tornillos 
helicoidales 
Se debe procurar que la altura del tornillo sin fin sea tal que su 
parte inferior se sitúe a no más de 2,5 veces el espesor de 
colocación de la capa. 
Plancha 
La posición altimétrica de la plancha debe poder ser regulada 
en forma automática mediante sensores referenciados a la 
capa de base u otro medio que permita distribuir la mezcla con 
la mayor homogeneidad del perfil longitudinal. 
El calentamiento de la plancha debe ser homogéneo, evitando 
sobrecalentamientos localizados de la misma. 
 
 
LCCA: aplicación en proyectos 
• Buscar el menor costo a largo plazo que 
satisface el resultado buscado. 
• Incluir costos de mantenimiento, 
rehabilitación y reconstrucción de cada 
alternativa 
• Probabilístico 
• En todo proyecto vial: seleccionar la técnica 
de pavimentación de mayor costo-
efectividad 
 
 
Costos de dos alternativas 
 
 
 
 
AC, concreto asfáltico, AC-TL, microconcretos asfálticos, AC-VTL, concreto asfáltico ultradelgado, 
UTLAC, concretos ultradelgados franceses, PA, mezclas drenantes, 2L-PA, mezclas drenantes dobles, 
HRA, concreto asfáltico inglés, Mastic-A, mezcla asfáltica sin vacíos de aire. 
 
 
LCCA 
• Si se considera solamente el costo 
inicial de construcción de la mezcla 
asfáltica, se seleccionará la mezcla 
más barata con menor vida de servicio. 
 
 
Medio Ambiente 
Emisiones de CO2e 
 
 
 
 
 
 
Conclusiones 
Las decisiones que se toman en proyectos afectan el 
medio ambiente y el uso de recursos energéticos. 
 
Resulta fundamental aplicar principios sustentables en el 
diseño de pavimentos, (asfalto verde) 
 
Sin análisis de costos presentes y futuros no se pueden 
tomar decisiones correctas en relación a la 
sustentabilidad. 
 
 
Conclusiones II 
En Argentina se han venido aplicando técnicas de capas 
asfálticas sustentables desde hace un poco más de 15 
años con excelente resultados. 
 
Bases, carpetas delgadas, capas combinadas, etc. 
 
Diferentes tipos estructurales 
 
Diferentes combinaciones de materiales 
 
 
Final 
Si bien se cuenta con más de 15 años de experiencia el 
uso de las mismas está sólo entre 7% del total de mezclas 
asfálticas. 
Mayormente se han desarrollado en BA y zona de 
influencia. Faltan sumar Provincias y RN. 
Debemos pues integrar técnicas y humanos responsables 
de su aplicación en todo el país. 
Sin el crecimiento en la aplicación de técnicas 
sustentables pueden haber más caminos, pero no 
necesariamente mejores. 
 
 
Afectuosamente………. 
En memoria del Dr Jorge Agnusdei 
(1935 - 2012)