Implementación de mezclas asfálticas diseñadas con protocolo AMAAC

Implementación de mezclas
asfálticas diseñadas con protocolo
AMAAC

Las carreteras son el modo de transporte más
utilizado para el movimiento de productos en nuestro país
y estado, por esto, una infraestructura vial mejora la
economía de la región. Estas vías deben
cumplir con ciertas especificaciones que permitan el paso de
vehículos pequeños y vehículos grandes
dimensiones de tal forma ágil y segura. Estas
características, demandadas a una infraestructura de
carretera, en gran parte son proporcionadas por los pavimentos;
un Pavimento es una estructura compuesta de diferentes capas de
material seleccionado que dan soporte a las cargas generadas por
el paso de los vehículos, estos se dividen por el tipo de
capa de rodamiento en rígidos y flexibles, los primeros
con una superficie de concreto hidráulico y los segundos
están compuestos con mezcla asfáltica en su capa de
rodadura(figura 1) que a la vez es la que distribuye mejor los
esfuerzos aplicados y proporciona la durabilidad del pavimento en
lo que se refiere a soportar los efectos del clima y del
tráfico aplicado, en este último estrato
está

formado por la mezcla entre material pétreo y
cemento asfáltico. (Puga, 2011)

Figura 1. Estructura del Pavimento
Flexible

Para el diseño de la mezcla asfáltica se
ha recurrido a diferentes métodos para establecer un
diseño óptimo en laboratorio, en México el
método comúnmente utilizado es el Marshall. El
concepto del método Marshall en el diseño de
mezclas para pavimentación fue formulado por Bruce
Marshall, ingeniero de asfaltos del Departamento de Autopistas
del estado de Mississippi. El Cuerpo de Ingenieros de Estados
Unidos, a través de una extensiva investigación y
estudios de correlación, mejoró y adicionó
ciertos aspectos al procedimiento de prueba Marshall, a la vez
que desarrolló un criterio de diseño de mezclas.
(Paul Garnica Anguas, 2005)

Según (Puga, 2011), El método
Marshall fue concebido para tránsito y cargas diferentes a
las condiciones actuales, además no considera el
comportamiento de la mezcla asfáltica a lo largo del
tiempo, tampoco el efecto de diferentes aspectos en su
desempeño.

Después en 1987, el Strategic Highway Research
Program (SHRP) fue establecido por el Congreso de los Estados
Unidos con un presupuesto de 150 millones de dólares en
programas de investigación, a fin de mejorar el
desempeño y duración de las carreteras
volviéndolas más seguras tanto para automovilistas
como para los trabajadores de las mismas. (Paul Garnica Anguas,
2005)

Iniciando el desarrollo de un nuevo sistema para
especificar materiales asfálticos, el producto final del
programa es un nuevo sistema llamado Superpave (Superior
Performing Asphalt Pavement). Representa una tecnología
provista de tal manera que pueda especificar cemento
asfáltico y agregado mineral; desarrollar diseños
de mezclas asfálticas; analizar y establecer predicciones
del desempeño del pavimento. (Paul Garnica Anguas,
2005).

Según (Paul Garnica Anguas, 2005), este
método evalúa los componentes de la mezcla
asfáltica en forma individual (agregado mineral y
asfalto), y su interacción cuando están
mezclados.

Al tener muchas características en común
entre México y Estados Unidos, tales como el trafico,
condiciones de climas extremos, asfaltos, etc., en México,
específicamente la Asociación Mexicana del Asfalto
A.C., formó un comité denominado Comité de
de Desempeño de Mezclas Asfálticas para desarrollar
y analizar un método mexicano, así se llegó
al Protocolo AMAAC para el diseño de mezclas
asfálticas de granulometría densa de alto
desempeño, el cual tuvo como antecesor al SUPERPAVE de
EUA, pero adoptado a las condiciones prevalecientes y a la
tecnología disponible en nuestro país para su
aplicación (Puga, 2011)

El Protocolo AMAAC es la nueva propuesta para el
diseño de mezclas asfalticos de granulometría densa
de alto desempeño en México, surge con la necesidad
de desplazar al método Marshall y para colocarse dentro de
la normativa nacional, como un sucesor del SUPERPAVE que se
desarrollo en Estados Unidos, pero adaptado para las
características particulares de nuestro
país.

Según (Padilla Cabrera Montserrat Estefania,
2011), el protocolo AMAAC se desarrollo en el

2008 por la Asociación Mexicana de Asfaltos
A.C.(AMAAC), al ver la necesidad de contar en nuestro país
con un método que contemple las condiciones prevalecientes
en el territorio nacional.

La importancia de la implementación del Protocolo
AMAAC como método de diseño en México
estriba, en que el 95% de las carreteras de la República,
son de pavimento flexible y toda esta red se modernizará
progresivamente, esto generada una erogación del
presupuesto ya sea federal, estatal o local; buscando contar con
mejores carreteras, que brinden mayor comodidad, rapidez y sobre
todo seguridad a los usuarios de las vías. Pero existe una
gran discusión acerca de este nuevo método de
diseño, si cumplirá con las expectativas
esperadas.

Principales pruebas de laboratorio de
materiales entre métodos de diseño Marshall y
Protocolo

AMAAC.

Según (Puga, 2011), establece lo
siguiente:

La principal diferencia entre Marshall y el AMAAC es que
este último representa de mejor manera las condiciones a
las que estará sometida la mezcla en el pavimento, tanto
en el procedimiento constructivo como a lo largo de su vida
útil; además de contemplar diferentes niveles de
diseño según el número de ejes equivalentes
esperados, también se obtienen los módulos que
servirán para el diseño del pavimento en conjunto y
la determinación de la resistencia a la fatiga de la
mezcla.

La metodología AMAAC, hasta ahora, tiene los
mejores procedimientos para la selección del producto
asfáltico, el diseño de las mezclas de agregados
pétreos y la representatividad del proceso de
compactación de la mezcla asfáltica.

El método Marshall, considera como temperatura de
ensayo de sus probetas una temperatura estándar de
60°C, independientemente del tipo de producto
asfáltico, lo cual pone en duda sus resultados debido a
que el clima impone otras temperaturas. Por el comportamiento
viscoelástico del asfalto, se entiende que la estabilidad
y el flujo variarán en función de la temperatura.
Por lo

que se concluye que la temperatura es una variable
importante a considerar, y a la que se le intenta corresponder
con asfalto con diferentes grados de viscosidad.

En lo que respecta a las propiedades
volumétricas, el compactador giratorio, tiene mayor
versatilidad que el martillo Marshall para elaborar probetas
asfálticas con diferentes relaciones de
altura-diámetro, lo que permite realizar más
pruebas mecánicas. El compactador giratorio posee la
capacidad de lograr mayores densidades que el compactador
Marshall.

Altos porcentajes de asfaltos en la mezcla, producen una
reducción en la fricción interna del pavimento.
Mezclas cerradas con altos valores de estabilidad Marshall y baja
susceptibilidad a la humedad, pueden ser indicativos de que la
mezcla es susceptible al agrietamiento por fatiga.

El método Marshall, al no considerar el
número de ejes equivalentes corre el peligro de no
representar adecuadamente el comportamiento de la carpeta
asfáltica al densificarse por el paso del tráfico
pesado, y obtenerse resultados como el llorado del
asfalto.

Según lo anterior el método de
diseño protocolo AMAAC, caracterizan de manera más
precisa las condiciones prevalecientes y el Marshall es
más empírico, por lo cual el protocolo debe generar
mejores mezclas asfálticas, que el método Marshall,
solo que su control requiere un elevado costo, por el equipo
especializado que se utiliza, en contraste con el Marshall que no
requiere de gran cantidad de equipo y costos para su
control.

Trabajos citados

Padilla Cabrera Montserrat Estefania, D. F.
(2011). Implementación del protocolo AMAAC para el
diseño de mezclas asfálticas-Parte2. Memoria de
veranos de investigación científica UG-2011 ,
2334-2343.

Paul Garnica Anguas, H. D. (2005).
Análisis comparativo de los método de Marshall
y Superpave para compactación de mezclas
asfálticas. Safandila, Queretaro: Instituto Mexicano
del Transporte.

Puga, L. R. (2011). Implementación
de Protocolo AMAAC para el diseño de mezclas
asfálticas-Parte1.

Memoria de veranos de la
Investigación Científica 2011 ,
2289-2297.

Autor:

Ing. José Antonio Cuc Manrrero