RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMETRICAS EN MEZCLAS ASFALTICAS

RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMÉTRICAS EN MEZCLAS ASFÁLTICAS.

Es ampliamente reconocido que el comportamiento de la mezcla asfáltica es influenciado significativamente por las proporciones relativas de asfalto, agregado y aire.

El método de diseño Marshall consiste en el análisis de la relación entre densidad y contenido de vacíos.

DIAGRAMA DE FASES

En una mezcla asfáltica se tienen tres fases; la sólida, que está formada por el agregado mineral; la líquida, que es el asfalto; y la fase gaseosa, que comprende

al aire.

Debido a que el agregado mineral, que forma parte de la mezcla asfáltica es poroso, una parte del asfalto es absorbido por los poros del agregado, por tanto, una porción del agregado y del asfalto comparten espacio; a esta porción se le llama asfalto absorbido.

FIGURA 1. DIAGRAMA DE FASES

FUENTE: (Asphalt Institute MS-2, 1996)

Donde:

Vmb = volumen total de la mezcla compactada

Vmm = volumen de la mezcla sin vacíos

VMA=volumen de vacíos en el agregado mineral

Vsb = volumen total del agregado

Vse = volumen efectivo de agregado

Vbe = volumen efectivo de asfalto

Vba = volumen de asfalto absorbido

Vaire = volumen de aire

Wmb = masa total de la mezcla compactada

Wa = masa del aire

Wb = masa del asfalto

Wsb = masa total del agregado

RELACIONES DE MASAS Y VOLÚMENES

En Mecánica de Suelos se relaciona la masa de las distintas fases de un suelo

con sus volúmenes correspondientes por medio del concepto de masa específica;

es decir, por la relación entre la masa de la sustancia y su volumen

En mezclas asfálticas, la masa específica relativa se llama gravedad específica, o

sea, la relación entre la masa de un volumen dado de una sustancia y la masa de

igual volumen de agua; ambos, a la misma temperatura. Esta es la única propiedad del material a partir de la cual se puede determinar el volumen, conociendo la masa del material

A partir de la gravedad específica se determina la masa específica del material asi:

La masa específica del material es:

Debido a que en la mezcla asfáltica se considera la absorción de asfalto, se determinan tres tipos de gravedades específicas del agregado, las cuales son:

Gravedad específica total del agregado, Gsb: Es la relación entre la masa en el aire de un volumen unitario de agregado (considera sólo el volumen de los poros permeables al agua) y la masa de igual

Es importante señalar que la gravedad específica total del agregado debe medirse

en laboratorio con la mayor precisión posible, pues ésta es usada para convertir las masas medidas a volúmenes; y cualquier error pequeño en el Gsb se reflejará

en un error significativo en el cálculo de volúmenes, lo cual podría no ser descubierto

Gravedad específica del asfalto, Gb: Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de asfalto y la masa de igual volumen de agua, ambos a la misma temperatura.

Gravedad específica máxima teórica de la mezcla, Gmm: Es la relación entre la masa de un volumen dado de mezcla asfáltica sin vacíos de aire y la masa de igual volumen de agua, ambos a la misma temperatura

Gravedad específica total de la mezcla asfáltica compactada, Gmb O GBULK: : Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de mezcla asfáltica compactada y la masa devolumen de agua; ambos a la misma temperatura

Gravedad específica efectiva del agregado, Gse: Es la relación entre la masa en el aire de un volumen unitario de agregado (considera

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