Influencia de la forma de los agregados en la estabilidad y flujo de una mezcla asfáltica empleando el equipo Marshall

Abstract

En las mezclas asfálticas, lo ideal, es tener agregados con caras fracturadas para aumentar su resistencia y en general su capacidad, pero cuando no se puede recurrir a la realización de este proceso mecánico y debemos hacer uso de agregados que tienden a tomar formas redondeadas como los provenientes de depósitos aluviales, es importante conocer que sucede con la resistencia que obtendremos y que tamaños pueden influir, en su disminución. En el presente trabajo, se realizó una investigación con el fin de conocer la influencia de la forma del agregado en la estabilidad y flujo de una mezcla asfáltica. Se realizaron 25 probetas cilíndricas mediante el método Marshall, tomando como base la mezcla gruesa en caliente con tamaño máximo de 38mm (MGC-38), la cual es utilizada usualmente para bacheos o base, de las Especificaciones generales de construcción de carreteras del INVIAS. En las probetas se reemplazaron los agregados de la distribución, por esferas de vidrio en tres grupos, primero, reemplazando un solo tamaño de la distribución, luego, dos tamaños y posteriormente tres tamaños, simultáneamente, realizando las combinaciones posibles entre ellos. Los tamaños seleccionados para los cambios son 25mm, 22mm, 16mm, 11mm, y 2.5mm. Finalmente, se encontró su estabilidad y flujo empleando el equipo Marshall. Comparando los resultados se encontró que, la estabilidad y el flujo disminuyen a medida que se van reemplazando mayor cantidad de partículas redondeadas, por el aumento en la cantidad de vacíos de las probetas, lo que nos lleva a mezclas con menor resistencia a la fatiga y cada vez más rígidas. Se evidencia que las probetas que tienen reemplazos de tamaños mas grandes de material redondeado, tuvieron mayor afectación en los resultados, obteniendo los menores valores de estabilidad, afectando directamente la resistencia y el comportamiento del pavimento el cual tiende a ser propenso a ahuellamientos, y demás afectaciones asociadas.

In asphalt mixtures, the idea is to have aggregates with fractured faces to increase their resistance and, in general, their capacity. When this mechanical process cannot be used we must make use of aggregates that tend to take rounded shapes such as those from alluvial deposits. It is important to know what happens with the resistance that we will obtain and what sizes can influence its decrease. In the present work, an investigation was carried out in order to know the influence of the aggregate shape on the stability and flow of an asphalt mix. 25 cylindrical specimens were made using the Marshall method, based on the hot coarse mix with a maximum size of 38mm (MGC-38), which is usually used for potholes or base, of the INVIAS General Road Construction Specifications. In each test tube, the aggregates of the distribution were replaced by glass spheres in three groups, first replacing a single size of the distribution, then two sizes and then three sizes, simultaneously, making the all possible combinations between them. The sizes selected for the changes were 25mm, 22mm, 16mm, 11mm, and 2.5mm. Finally, its stability and flow were found using Marshall equipment. Comparing the results, it was found that stability and flow decreases as a greater number of rounded particles are replaced, due to the increase in the number of voids in the specimens, which leads to mixtures with less resistance to fatigue and an increase in rigidity. It is evidenced that the specimens that have replacements of larger sizes of rounded material had the greatest effect on the results, obtaining the lowest stability values, directly affecting the resistance and behavior of the pavement, which tends to be prone to rutting and other associated affectations.