TRITURACION DE ARIDOS NATURALES RODADOS Y SU USO EN MEZCLAS ASFALTICAS DENSAS. EFECTO EN LA ADHERENCIA ARIDO LIGANTE

Gerardo Botasso, Cecilia J. Soengas, Oscar Rebollo y Mara Jos Correa

LEMaC

Centro de Investigaciones Viales. Universidad Tecnolgica Nacional Facultad Regional La Plata. Calle 60 y 124, (1900) La Plata, Bs. As., Argentina. Te +54-221-4890413. lemac@frlp.utn.edu.ar --

En regiones del pas en dnde la disponibilidad de ridos se da en yacimientos prximos a la obra, los cuales constituyen una buena alternativa por su calidad fsico-mecnica, es muy comn proceder a la trituracin de los mismos.

Este proceso involucra trituracin primaria, secundaria y tambin, en caso de ser necesario, procesos de impacto para regular la angularidad de los mismos.

Por ejemplo, en la cordillera de los Andes dada su extensin y reciente formacin, se observa una gran presencia de gravas rodadas de gran tamao en quebradas, ros, estuarios, valles, en dnde se depositan formaciones de gran extensin de ridos rodados, los cuales al no haberse visto sometidos a grandes recorridos de arrastre del agua o de los vientos imperantes, presentan grandes tamaos, ideales para ser considerados como posibles elementos a ser triturados para obras de infraestructura.

Siendo adems de significacin que al utilizar estos recursos se suman beneficios de:

Disminucin de distancias de transporte de yacimiento de roca maciza.La no generacin de actividades de voladuras.Menor consumo de energa, al cambiar el proceso de acondicionamiento.No se generan cambios en los perfiles montaosos.Promover con la explotacin controlada y autorizada, la posibilidad de favorecer el escurrimiento de aguas en quebradas y ros donde se constituyen como depsitos.

Para lograr ridos triturados que cumplan con las especificaciones de forma exigidas para mezclas por ejemplo del tipo CAC-D19 CAC-S19 o un MAC-F10 (Concretos estructurales o superficiales) el tamao del rodado predominante debe ser superior a las 4

En trabajos realizados en las regiones del pas donde predominan este tipo de ridos, se han observado las siguientes particularidades en cuanto a su utilizacin en las mezclas asflticas:

Falta de control y exigencias especficas en las tecnologas de trituracin que impactan en el producto obtenido.Utilizacin de altos porcentajes de ridos sin triturar en las fracciones gruesas y finas en su formulacin.

Generando mezclas deficitarias en su comportamiento superficial y estructural. (factores superficiales: macro y microtextura; factores estructurales: Mdulo de rigidez y resistencia al ahuellamiento)

Un ahorro en el proceso de trituracin traer aparejados daos en deformaciones permanentes y falta de cohesin

Y una disminucin en la macro y microtextura tanto inicial, como en la conservacin de la misma en el tiempo por problema de amasados prematuros

El presente trabajo muestra particularidades atendidas en obras de la provincia de Mendoza, con las reparticiones viales provinciales y nacionales, empresas constructoras de las obras, el laboratorio vial de la UTN Mendoza y el LEMaC.

Esquema de planta de trituracin

El esquema bsico de trituracin ser de:

Trituradora primaria, en general de mandbula

Sistema de trituracin secundario compuesto por trituradoras de cono

Incorporacin alternativa de Impactor dual

Esquema de roca sobre roca o rocas sobre placas

Elementos complementarios. Cintas transportadoras

El hecho de que la empresa constructora vial posea su propio equipo de trituracin permite generar un producto a la medida de las necesidades y demandas de las obras.

Se pretende valorar los cambios registrados en la COHESION INTERNA de una mezcla asfltica realizada con fracciones 100% trituradas y fracciones 100% naturales

Transformacin de la fraccin natural a rido grueso y rido fino triturado

Pas de un canto rodado de 4 pulgadas a rido 6:19 y arena de trituracin 0:6 con el sistema descripto

*

Por otro lado se formula una mezcla en el mismo entorno granular con ridos sin triturar

Fraccin 0:20

De acuerdo a la norma IRAM 1517/1988 Agregados. Clasificacin y descripcin de las Rocas ms Comunes y de sus Minerales Constituyentes

AndesitasGranitoidesTobasRiolitasEscoria volcnica43,75 %21,42 %17,85 %15,17 %1,78 %Rocas gneas volcnicas78,5 %Rocas gneas plutnicas21,5 %

Fotomicrografa con Nicoles paralelos y cruzados respectivamente, Aum 5X

El grupo de las Granodioritas tonalitas, se caracterizan por presentar texturas de grano medio a fino, levemente porfricas, donde se destacan cristales de feldespato de mayor tamao, mientras que los cristales de cuarzo forman una matriz de tamao de grano mucho menor.

En cuanto a las tobas se puede citar que estas rocas pertenecen al grupo de las rocas volcnicas efusivas o extrusivas. Se forman a partir de cenizas volcnicas de tamao de grano muy fino y su composicin es principalmente silcea. Se caracterizan por presentar color blanquecino a grises claros y texturas muy homogneas, algo porosas dependiendo del grado de compactacin sufrido durante su depsito.

En cuanto a la escoria, corresponde tambin a un producto volcnico que se caracteriza por un importante grado de porosidad. stas suelen presentar colores pardos rojizos muy oscuros y negros. En este caso la composicin de la misma es de carcter bsico y puede observarse cmo sus cavidades se encuentran parcialmente rellenas por xidos de hierro, provenientes de la descomposicin de los principales minerales que componen esta roca.

Existen dos indicadores fundamentales del contenido de partculas con formas indeseables que son el ndice de lajas y el ndice de elongacin, los cuales estn regidos en nuestro pas por las normas IRAM 1687.

DeterminacinValores (%)ndice de Lajas (1687 - 1) 21ndice de elongacin (1687 - 2) 24Partculas con dos o mas caras fracturadas 80

Cemento asfltico

Se utiliza un cemento asfltico convencional CA-30

Promotor de adhesin utilizado

Se utiliza un Promotor de adhesin del mercado, lquido, en dosis variables, viscosidad a 20 C de 5500 mPa*s, densidad 1,02 g/cm3. Base amnica.

Mtodo de valoracin elegido en base a metodologa desarrollada entre el Test de Lottman modificado .

Mezcla Asfltica : CAC-D20

M1: Con ridos naturales

M2: Con ridos triturados

M1 y M2 cumplen con la totalidad de los parmetros volumtricos y mecnicos de la metodologa Marshall, de diseo de mezclas asflticas en caliente.

Bajo dos tratamientos diferentes de los ridos se pueden hacer combinaciones granulares que cumplan con lmites especificados.

Los valores mecnicos de los dos tipos de mezclas son diferentes y su comportamiento frente a solicitaciones dinmicas tambin lo es.

En esta presentacin se muestra solo los cambios en valores absolutos generados en la medida de la cohesin de la mezclas utilizando el Test de Lottman y los cambios segn la configuracin de ridos entre el estado seco y hmedo.

Tipo de mezclaTensin enSeco(Kg/cm2)Tensin enSeco(Kg/cm2)TSRResistencia conservada(%)0 % promotor de adhesinMezcla 14,32.251Mezcla 25,94.1690,5 % promotor de adhesinMezcla 15,33,159Mezcla 27,36,5890,8 % promotor de adhesinMezcla 15,83,764Mezcla 28,38,299

Grafica- 5: Curvas ensayos WTT. Mezclas con ridos naturales y triturados

CONCLUSIONES

Se pueden realizar mezclas que cumplan con las exigencias de curvas, anlisis volumtrico y mecnico del Mtodo Marshall con ridos 100 % naturales y 100 % triturados.Su cumplimiento no garantiza el buen comportamiento de la mezcla, por lo cual utilizar esos parmetros como exclusivos, resulta inadecuado.En el presente trabajo se ha estudiado el comportamiento de la cohesin interna de la mezcla por medio del Test de Lottman. En este aspecto se observan fuerte dficit de las mezclas realizadas con ridos 100 % naturales. Los procesos de trituracin descriptos permiten en aquellos ridos que superen las 4 pulgadas, la obtencin de ridos con ms del 75 % de 2 o ms caras fracturadas y un adecuado valor de lajosidad y elongacin.

El uso de un promotor de adhesin no ha logrado optimizar en las dosis ms habituales a los ridos naturales. Se observa en todos los casos que el uso de promotores de primeras marcas eleva la resistencia a traccin indirecta tanto hmeda como seca, realizado el ensayo a 25 C. En los ridos triturados los valores de la traccin indirecta hmeda y seca, son siempre superiores a los arrojados en la mezcla 1 con ridos naturales. Los valores que se observan en el TSR que relaciones ambas condiciones se observan como ptimos a partir de una incorporacin del 0,5 %. En trabajos complementarios, se presentarn los resultados obtenidos en el comportamiento de estos dos tipos de mezclas en el ensayo de Wheel tracking test. Se recomienda incorporar en las especificaciones regionales el uso del 100 % de ridos triturados considerando las tecnologas y recomendaciones descriptas en el presente trabajo.

MUCHAS GRACIAS

lemac@frlp.utn.edu.ar

0221-4890413