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HISTORIA DEL ASFALTO_MEZCLAS ASFALTICAS

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Patricia Pechene

on 11 December 2013

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Transcript of HISTORIA DEL ASFALTO_MEZCLAS ASFALTICAS

MEZCLAS ASFÁLTICAS
Entre los años 600 y 1400 A.C, surge la palabra asfalto esta se deriva del acadio "Sphalto", que significa "lo que hace caer"; al igual que en el griego la palabra significa "seguro".
1595 Europeos exploran un nuevo Mundo
El Señor Walter Raleigh hizo uso del asfalto en la Isla Trinidad, cerca de Venezuela
Con revuloción ocasionada por el Asfalto, se dió a tratamientos superficiales y revestimiento impermeables en los baños públicos.
Los primeros indicios de carreteras construidas, datan al rededor del año 4000 a.c. Consistian en calles pavimentadas con rocas, ubicadas en Iraq.
Los productos Asfálticos naturales han sido empleados por el hombre desde hace 7000 años, como impermeabilizantes, embalses y tanques de agua.
El asfalto es un producto negro, viscoso, pegajoso, que por sus propiedades y características tiene una variedad de usos; en la actualidad el asfalto se obtiene como un sub-producto del petróleo.
USOS DEL ASFALTO
Es usado principalmente como material para revestir carreteras e impermeabilizar o aislar estructuras (depósitos, techos, tejados, etc.) y así como en la fabricación de baldosas, pisos; lo cual ha logrado que se constituya como un material de vital importancia en proyectos de construcción en vías pavimentadas.
BONDADES DEL ASFALTO
Es un material altamente impermeable, cohesivo, y adherente; capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo las cargas permanentes, presentando propiedades ideales para la construcción.
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO ASFÁLTICO
ELABORACIÓN DE LA MEZCLA ASFÁLTICA
PRUEBAS DE PENETRACIÓN
los cementos asfálticos clasificados, se basan en los rangos de viscosidad entre 60ºC (140ºF) viscosidad mínima entre 135ºC (275ºF); el propósito, es dar valores límites de consistencia a estas dos temperaturas y para ello se emplea un viscosímetro de tubo capilar.
ASFALTOS NATURALES
Son materiales aglomerantes de color oscuro, constituidos por complejas cadenas de hidrocarburos no volátiles y de elevado peso molecular; los asfaltos naturales se han producido a partir del petróleo, proceso natural del cual; fue producto de una evaporación de las fracciones volátiles.
Se pueden encontrar como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres, también aparecen impregnando los poros de algunas rocas, lo cual se encuentran mezclados con minerales.
COMPOSICIÓN DEL ASFALTO
Es considerado un sistema coloidal complejo; el modelo para configurar la estructura del asfalto, se denomina modelo micelar, existen dos fases; una discontinua, formada por dos asfaltenos y una continua denominada maltenos.
REGISTRO DEL PERFIL
ESTATIGRÁFICO
CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES
Es la colocación y compactación en capas de suelos apropiados para conformar la sección vial, según lo que indique los planos del proyecto.
PREPARACIÓN DE LA SUB-RASANTE
Es la capa superior de la explanación (generalmente el espesor de 300mm) lo cual se constituye el pavimento.
COMPACTACIÓN DE LA SUB-RASANTE
SUB-RASANTE COMPACTADA Y AMASADA
Es ligero y el agua se filtra rápidamente; tiene baja materia orgánica ya que el suelo no es muy fértil.
SUELO ARCILLOSO
Es un terreno pesado que tiene filtración de poca agua; siendo pegajoso, plástico en estado húmedo, y lo cual posee materia orgánica.
SUELO LIMOSO O ROCOSO
Es estéril, pedregoso, se filtra el agua con rapidez, la materia orgánica que contiene se descompone.
EMPLEO DE GEOMALLA PARA REFUERZO
Cuando se desea reducir la magnitud de los esfuerzos verticales sobre la subrasante, una opción consiste en la colocación de geomallas.
EXPLORACIÓN BASE
Se debe tomar suficiente cantidad de muestra de cada suelo perforado; en ello se encontrará:

Humedad Natural
Límites de Consistencia
Granulometria
Compactación
TIPOS DE ENSAYOS DE LOS SUELOS
Las muestras para clasificación y otros ensayos, no se deben tomar al azar; si no a la secuencia en que se presenten las diferentes capas de suelo, hay dos tipos; determinación de granulometría y límites de consistencia.
GRANULOMETRÍA POR TAMIZADO
EJECUCIÓN DE ENSAYOS DE RESISTENCIA
El ensayo más utilizado es el C.B.R, el cual es una medida de la resistencia del suelo al esfuerzo cortante bajo condiciones de humedad y densidad controladas.
ESTRUCTURAS DEL PAVIMENTO
Para la elaboración del pavimento es necesario conocer las diferentes capas del pavimento; Sub-rasante, Base, Sub-base, superficie de rodadura.
SUB-RASANTE
TIPOS DE SUELO
SUELOS NO COHESIVOS
Las partículas de suelo no tienden a juntarse ni a adherirse, sus partículas son relativamente grandes, también llamados suelos granulares o friccionantes (Gravas, Arenas, Limos).
SUELOS NO COHESIVOS
SUELOS COHESIVOS
Partículas muy pequeñas, predominan los efectos electroquímicos superficiales; las partículas tienden a juntarse (interacción agua partículas), suelos plásticos (Arcillas).
SUELOS ORGÁNICOS
Son aquellos que contienen materia orgánica de origen biológico (residuos animales y vegetales en etapa de descomposición), son suelos esponjosos, con grumos adheribles; son prohibidos para el soporte de estructuras de ingeniería.
ESTRUCTURA DE SUELOS
La estructura de un suelo es producto de su historia geológica y su tipo de formación (suelo residual o transportado).
ANGULARIDAD, TEXTURA, Y FORMA DE LAS PARTÍCULAS
ENSAYO C.B.R.
Es el más utilizado, el cual representa la relación en porcentaje, entre el esfuerzo requerido para penetrar un pistón a cierta profundidad dentro de una muestra patrón de piedra triturada.
VALORES DE ESFUERZO EN LA MUESTRA PATRÓN
Esta muestra fue elegida y ensayada por O.J. Porter en California en 1992; presentando los siguientes esfuerzos requeridos para diferentes profundidades.
ENSAYO C.B.R.
ENSAYO C.B.R
Para cada muestra preparada, se dibuja una gráfica relacionando Esfuerzo vs Penetración de Pistón.
ENSAYO DE PLACA

PATRICIA PECHENE
KAREN BECHARA
ANDREA AMAYA

CONTENIDO
Historia del Asfalto
Qué es el Asfalto
Elaboración del Pavimento Asfáltico
Usos del Asfalto
Tipos de Suelo
Exploración de la Estructura de la Sub-rasante
Ensayos C.B.R y de Placa
Base - Granulometria
Sub-Base - Especificaciones INVIAS
EXPLORACIÓN DE LA ESTRUCTURA
SUB-RASANTE
HISTORIA DEL ASFALTO
ORIGEN DEL SUELO
Se puede definir
SUELO
a todo tipo de material Terroso
ORIGEN
PIEDRA POMEZ
DOLOMITA
PIZARRA
DESCOMPOSICIÓN FÍSICA DE LAS ROCAS
Cambios de temperatura periódicamente (Tensiones y compresiones)
Congelación del agua en las Juntas o grietas de las rocas.
Efectos del organismo "Plantas".
CONGELACIÓN
DESCOMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS ROCAS
Oxidación
Hidratación
Carbonatación
Efectos de la Vegetación
OXIDACIÓN
CARBONATACIÓN
SUELOS RESIDUALES
Son aquellos que se forman a partir de los ataques del intemperismo, los cuales crean la desintegración de la roca en su mismo lugar de origen.
SUELOS TRANSPORTADOS
Son los que pueden ser removidos de su lugar de origen y ser re-depositados en otras zonas, para así generar suelos que sub-yacen sobre otros estractos sin ninguna relación directa entre ellos.
DEPÓSITO TRANSPORTADOS
DEPÓSITO ALUVIAL
DEPOSITO COLUVIAL
DEPÓSITO DE DUNA
DEPÓSITO DE MORRENAS
HUMUS
TIPOS DE LIMOS
LIMO ORGÁNICO: Lodo o barro con resto de vegetación.

LIMO INORGÁNICO: Lodo que posee su descomposición (polvo de la roca).
ARENA FINA
ARENA GRUESA
GRAVA
MÉTODOS DE PROSPECCIÓN
Pozos a cielo abierto
Penetración cónica
Perforaciones helicoidales
Rotatoria para rocas
Penetración Estándar
Método Directo
MÉTODOS INDIRECTOS
Método Sísmico
Método de resistividad eléctrica
PERFORACIÓN POR PERCUSIÓN
TIPOS DE MUESTRAS ALTERADAS
TIPOS DE MUESTRAS INALTERADAS
MÉTODOS DE ENSAYOS GEOTÉCNICOS
DE LABORATORIO
Es la obtención de información del estudio de los suelos, lo cual se efectúan ensayos de campo y de laboratorio que determinan la cantidad y extensión de los diferentes tipos de suelos.
¿QUE ES EL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO ?
Se define clasificación granulométrico a la medición o graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria; con fin de analizar tanto su origen como sus propiedades mecánicas
625 D.C.
Es en Babilonia, dónde se registra el primer uso del asfalto como material para la construcción de carreteras.
AÑO 1595
Los europeos que exploraban el nuevo mundo encuentran depósitos naturales de asfaltos en el lago de la Isla Trinidad; lo cual lo utilizó como impermeabilizantes de sus barcos.
PRINCIPIOS DEL AÑO 1800
Uno de los constructores, Thomas Telford; construyó mas de 900 millas de carreteras en Scontland, perfeccionando el método de construir carreteras con rocas partidas para reducir el polvo y el mantenimiento, los constructores utilizaron Alquitran caliente para unir las rocas en conjunto.
AÑO 1870
El Químico Bélgica Edmund J. Desmedt, produjo el primer y verdadero pavimento asfáltico, ocurrido en Newark-New Jersey; pavimentando la avenida Pennsylvania para lo cual empleo 54,000 yardas cúbicas de capas asfálticas de la Isla Trinidad.
AÑO 1907
La producción de asfalto por refinamiento del petróleo, sobrepasó el uso de asfalto natural con la popularidad de los automóviles; creció la demanda y hubo mejores carreteras; esto llevó a la innovación, tanto en la producción como en la colocación del asfalto.
AÑO 1942
Durante la segunda Guerra Mundial, la tecnología del asfalto mejoró en gran medida, impulsada por la necesidad de aviones Militares, lo cual contaba con superficies que pudieran soportar las cargas pesadas.
Año 1955
Se funda en USA, la Asociación
"The National Bituminous concrete Association"
Año 1956
El presidente de los Estados Unidos, aprueba el 29 de junio el "Acta de Autopistas Inter-estatales", iniciando con la construcción de 41.000 millas.
Año 1970
La crísis de energía que se sufrió en esta década, trajo consigo la necesidad de una nueva conservación de los recursos naturales.
AÑO 2002
La EPA anunció que las plantas de asfalto ya no forman parte de su lista de industrias, consideradas las mayores fuentes de polución y daños al medio ambiente.
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA
Tamaño de las partículas
Los tamaños de las partículas que conforman un suelo, varían en un rango de acuerdo a las especificaciones.
Bloques Mayor a 300mm
Bolones de 80 a 300mm
Grava de 5 a 80mm
Arenas de 0.08 a 5mm
Limos de 0.005 a 0.08mm
Arcillas menores a 0.005mm
OBJETIVO DE LA GRANULOMÉTRIA
EQUIPO GRANULOMÉTRICO
CURVA GRANULOMÉTRICA
Nos indica en general el tamaño de los granos y la buena o mala graduación de estos, de los resultados del análisis se pueden obtener dos importantes indicadores que caracterizan al suelo.
CONSISTENCIA DEL SUELO
Albert Mauritz Atterberg, desarrolló un método para describir la consistencia de los suelos de grano fino, cuando el contenido de agua es muy alto, el suelo y el agua fluyen como un líquido; por tanto dependiendo del contenido de agua, el comportamiento del suelo se clasifica de los siguientes estados: sólido, semi sólidos, plástico, líquido.
LÍMITE LÍQUIDO
Se define como el contenido de agua de un suelo fino, para el cual su resistencia al corte es aproximadamente de 25gr/cm2.
LÍMITE PLÁSTICO
Se define como el contenido de agua, en porcentaje; con el cual el suelo al ser enrollado en rollitos de 3.2mm de diámetro, se desmorona y es el límite inferior de la etapa plástica del suelo.
PI : LL - PL
OTROS SÍMBOLOS QUE SON UTILIZADOS PARA LA CLASIFICACIÓN
W : Bien Graduado

P : Mal Graduado

L : Baja Plasticidad
(límite líquido menor que 50)

H : Alta Plasticidad
(Límite Líquido mayor que 50)
Determina la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo en cuanto al total de la muestra utilizada.
Obtiene la distribución por tamaños de las partículas del suelo, mediante los sistemas USCS Y AASHTO.
Conoce y define ciertas características importante del suelo como lo son: permeabilidad, cohesión, facilidad de drenaje.
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD (CU)
Se utiliza para evaluar la uniformidad del tamaño de las partículas de un suelo; se expresa como la relación entre D60 Y D10
D60: El diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 60% del suelo en peso.
D10: El diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 10% del suelo en peso
.
COEFICIENTE DE CURVATURA (Cc)
Refleja la curvatura de la muestra; suelos bien graduados, tienen valores en este coeficiente comprendidos entre en 1 y 3.

Se define como Cc: Cc (D30)2/(D60*D10)
Dx La Abertura del tamiz por el que pasa el x% de la muestra.

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
EQUIPOS DE COMPACTACIÓN
RECOMENDADOS
FUENTES DE MATERIALES
Los materiales pétreos para la construcción de pavimentos, provienen de dos tipos de fuentes típicas :

Formación masiva de rocas llamadas CANTERAS.
Depósitos ALUVIALES; constituidos por sedimentos que han sido arrastrados por el agua a lo largo del curso de los ríos.
ESQUEMA DE TRITURACIÓN
GLOSARIO
SUB BASE - ESPECIFICACIONES INVIAS
NORMA 320

DESCRIPCIÓN
Consiste en el suministro, transporte, colocación, humedecimiento, aireación, extensión y conformación, compactación y terminado del material; aprobado sobre una superficie preparada, en una o varias capas, indicados en los planos y proyecto o establecidos.
MATERIALES
Los agregados para la construcción de la subbase granular, deberan satisfacer los requisitos indicados en el numeral 300.2 articulo 300 para dichos materiales, lo cual se deben ajustar a algunas franjas granulométricas.
TOLERANCIAS GRANULOMÉTRICAS
TABLA 320.2
La relación entre el porcentaje que pasa por el tamiz Nº 200 y el Nº 4, no deberá exceder de 2/3 y el tamaño no deberá exceder de 1/3 del espesor de la capa.
TRANSPORTE, ALMACENAMIENTO, Y COLOCACIÓN DEL MATERIAL
Todo transporte de materiales sobre las vías, se deberá cumplir con el reglamento vigente sobre pesos y dimensiones; aprobados para circular.
Los vehículos deberán contar con dispositivos, de tal modo que no se produzca segregación.
EXTENSIÓN Y CONFORMACIÓN DEL MATERIAL
La cantidad de material extendido deberá ser, que el espesor de la capa compactada no resulte inferior a cien milímetros, ni superior a doscientos milímetros.
COMPACTACIÓN
Una vez que el material extendido tenga la humedad apropiada, se ajustará a los alineamientos, se compactará con el equipo apropiado hasta alcanzar la densidad seca especificada.
APERTURA DEL TRÁNSITO
Sobre las capas de ejecución, se prohibe la acción de todo tipo de tránsito mientras no se haya completado la compactación; si se presentan daños en la vía, el constructor deberá responder por los daños presentados y debe proceder a la reparación de las mismas.
BACHEOS
Las excavaciones para la reparación de un pavimento asfáltico existente de estructura convencional, deberán rellenarse con material de sub-base granular desde la excavación hasta una profundidad de 250 mm, por debajo de la rasante existente.
TERRAPLENES
CONTROL DE PRODUCCIÓN
Durante la etapa, el interventor examinará las descargas y ordenará el retiro de los agregados que a simple vista presenten restos de tierra vegetal, materia orgánica, o tamaños superiores al máximo especificado.
CALIDAD DE PRODUCTO TERMINADO
TERMINADO
La capa de Sub-base granular terminada deberá presentar una superficie uniforme, sin agrietamientos, baches, laminaciones, no segregaciones; la capa deberá ajustarse a las rasantes y a las pendientes establecidas sin que se halle rocas de retención de agua superficial.
ESPESOR
Debe ser como mínimo igual al 90% del espesor de diseño, admitiéndose un solo valor de dicho límite.
LISURA
El interventor comprobará la uniformidad de la superficie de la obra ejecutada, en todos los sitios que considere conveniente hacerlo, empleando una malla de 3m de longitud, colocada paralelamente como normalmente al eje de la vía.
BASE
GRANULOMETRÍA
¿QUE ES EL ASFALTO?
SUELO ARENOSO
Sus granos pasan por el tamiz de mallas Nº 200, este material inerte es utilizado para estucos; el árido proviene de la desintegración natural de las rocas o se obtiene de la trituración de las mismas.
Conjunto de partículas de rocas disgregadas de origen aluvial y coluvial, cuyo tamaño varía entre 0.063 y 2mm; son utilizadas para la arena gruesa y son normalmente de caliza, granito, basalto, dolomita.
ROCA MADRE
Es el materia rocoso sub-yacente que no ha sufrido ninguna alteración física o química significativa.
ARCILLA RÁPIDA
Se forman por roca glacial molida, la cual es transportada por cañadas y ríos a una cuenca marina dónde se depositan estas partículas finas de arcillas, y limos, se floculan en presencia del agua salada y se acumulan para formar un sedimento con un contenido de agua muy alta.
LICUEFACCIÓN DE ARENA
Consiste en la pérdida rápida de resistencia al esfuerzo cortante, temporal o definitivo; tal pérdida conduce al colapso de cualquier estructura civil.
APRENDICES
Thomas Telford
BABILONIA
ROMA
ISLA DE TRINIDAD
El Ingeniero inglés ciego desde los 6 años; Jhon Metcalf construyó 180 millas de caminos en yorkshire, insistía con un buen material excavado para la sub-rasante.
HISTORIA DEL ASFALTO
EFECTO DE LA CARBONATACION
Tamices # : ( 3´, 2 ½´, 2´, 1 ½´, 1´, ¾´, ½´, 3/5´, ¼´, # 4, # 10, # 40, # 60, # 100, # 200)
Horno: Termostáticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de de 110ºc.
Balanza con capacidad de 20kg.
Bandeja, brochas de cerda.
NORMAS INVIAS
ROCA: Agregado natural de granos minerales unidos por grandes y permanentes fuerzas de cohesión.

AGREGADO: Se emplea para designar una masa de suelo; los agregados podrían definir textura, estructura, capacidad, consistencia y humedad.

BOLONES: Fragmentos de rocas entre 80 y 300 mm

GRAVA: Agregados sin cohesión de fragmentos granulare, cuyos tamaños varían entre 50 y 80 mm.

ARENA: Agregados sin cohesión cuyos tamaños varían entre 0.08 y 5 mm.

LIMOS: Suelos de grano fino con poca o ninguna plasticidad y de tamaños entre 0.005 y 0.08 mm

ARCILLA: Son agregados de partículas pequeñísimas derivadas de la descomposición química de las rocas, son plásticas y su tamaño es menor de 0.005mm.

PERIODO ENTRE 1765 - 1792
JHON METCALF
Edmund J. Desmedt
EN 1871
La compañia Cummi Abbott, abrio las primeras centrales de producción de mezcla asfáltica en caliente, en los EE.UU. La primera patente de asfalto fue presentada por Nathan B. Kelley, arquitecto y constructor en Brooklyn- New York.
Nathan B. Kelley
EGIPTO
Utilizaban el asfalto para unir las rocas, colocadas a lo largo del rio Nilo, y para evitar la eroción.
EGIPTO
Dwight D. Eisenthower
ENSAYO DE COMPACTACIÓN PROCTOR
Este da origen con el Ingeniero Ralhp R. Proctor en 1933, por el cual se le da su nombre.
Por medio el cual se determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos o áridos, en unas determinadas condiciones de humedad.
PROCTOR ESTANDAR Y MODIFICADO
El primero método es el que conocemos como estandar.
El más empleado en la actualidad, es el proctor modificado en el que se aplica mayor energía de compactación ya que este método cumple con las especificaciones requeridas con las estructuras modernas.
Los antiguos griegos fueron usuarios del asfalto lo utilizaban para sellar sus famosos acueductos.
ASFALTO EN LA ISLA TRINIDAD
En algunos escritos se encuenttra que la cesta de Moises, que fue impermeabilizada antes de arojarlo al Nilo.
PRESENTADO A :
ESPECIALIDAD:
Tec. en construccion de vias
430142
Instructor Jorge Romero
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