Slurry seal
1 recomendación1,271 vistas
Este documento describe los procesos de diseño de slurry seal y micropavimento. Define slurry seal y micropavimento, especifica sus componentes y propiedades requeridas. Incluye detalles sobre la caracterización de agregados, emulsiones asfálticas y agua, y métodos de ensayo. También presenta un caso práctico mostrando el diseño completo de una mezcla de slurry seal tipo II y otra de micropavimento tipo II.
Slurry seal
- 1. DiseDiseñño de Slurry Seal yo de Slurry Seal y MicropavimentoMicropavimento MetodologMetodologíía ISSAa ISSA
- 2. Sobre el slurry seal y micropavimento • Técnicas de mantenimiento preventivo y rehabilitación de superficies. • Se logra poco o ningún incremento estructural. • Deben de ser consideradas solo para aquellos pavimentos que poseen capacidad de carga remanente, necesaria para soportar las cargas de diseño vehicular. • Se utilizan como un sello superficial para corregir irregularidades tales como pérdida de propiedades anti-derrapantes (alisamiento), oxidación y desprendimientos en pavimentos. • Han mostrado buenos resultados para mejorar las características de fricción superficial, recuperación de ahuellamientos y pequeñas irregularidades, en vías tanto de alto como de bajo volumen de tráfico.
- 3. Definición SLURRY Es un sistema formado por: • Agregado mineral • Filler • Agua • Emulsión de rotura lenta ó emulsión de rotura lenta modificada con polímero TODOS DEPENDEN UNO DEL OTRO
- 4. Definición MICROPAVIMENTO Es un sistema formado por: • Agregado mineral • Filler • Agua y otros aditivos debidamente proporcionados • Emulsión de rotura controlada modificada con polímero TODOS DEPENDEN UNO DEL OTRO
- 5. ESPECIFICACIONES ISSA International Slurry Surfacing Association • ISSA A 105 Especificaciones para Slurry Seal • ISSA A 143 Especificaciones para Micropavimento
- 6. Agregado - Granulometrías Tamaño de tamiz Tipo I % pasante Tipo II % pasante Tipo III % pasante Tolerancias 3/8 (9.5 mm) 100 100 100 #4 (4.75 mm) 100 90 – 100 70 – 90 +/-5% #8 (2.36 mm) 90 – 100 65 – 90 45 – 70 +/-5% #16 (1.18 mm) 65 – 90 45 – 70 28 – 50 +/-5% #30 (600 um) 40 – 65 30 – 50 19 – 34 +/-5% #50 (330 um) 25 – 42 18 – 30 12 – 25 +/-4% #100 (150 um) 15 – 30 10 – 21 7 – 18 +/-3% #200 (75 um) 10 – 20 5 – 15 5 – 15 +/-2% SLURRY SEAL : TIPO I, II y III MICROPAVIMENTO : TIPO II y III
- 7. Caracterización de agregados Ensayos Granulometría Durabilidad Abrasión Forma de partícula Equivalente de arena Azul de Metileno Slurry Seal Tipo I, II, III 15% máx. Na2SO4 35% máx. 100% triturada 45% mín. ninguno Micropavimento Tipo II, III 15% máx. Na2SO4 30% máx. 100% triturada 65% mín. 15 mg/g máx.* * Este valor representa la máxima cantidad de azul de metileno comúnmente permitido para este ensayo. Pocos laboratorios realizan esta prueba.
- 8. FILLER • Normalmente usado hasta 2% con respecto al peso del agregado seco. • Cemento Portland, Cal hidratada ó cualquier otro fino que ayude en alguno de los tres propósitos, para los cuales es usado: 1. Aditivo para iniciar la reacción 2. Agente tixotrópico 3. Corrige deficiencias en los finos que pasan la malla # 200
- 9. AGUA • Componente intermedio en diseño • Potable (de preferencia) • No debe contener sólidos en suspensión
- 10. Caracterización de emulsiones Ensayos Residuo Asfáltico Viscosidad Sedimentación Tamiz Penetración Pto. Ablandamiento % Polímero Slurry Seal 60% mín. 20 – 100 SSF 1.0% máx. 0.1% máx. 40 – 90 dmm Ninguno Ninguno Micropavimento 62% mín. 20 – 100 SSF 1.0% máx. 0.1% máx. 40 – 90 dmm 57°C mín. 3.0% mín. del contenido de asfalto
- 11. Especificaciones para el Diseño de Mezcla Ensayos Tiempo de mezcla Tiempo de rotura Tiempo de tráfico WTAT, g/m2 pérdida - 1 hora inmersión - 6 días inmersión LWT, g/m2 adhesión arena Desplazamiento Lateral Slurry Seal > 180 seg 12.0 hr máx. 24.0 hr máx. 807.0 máx. Ninguno 538 máx. Ninguno Micropavimento > 120 seg 0.5 hr máx. 1.0 hr máx. 538.0 máx. 807.0 máx. 538 máx. 5% máx.
- 12. DISEÑO DE MEZCLA
- 13. Ensayo de COHESION ISSA TB 139 • Clasifica el sistema en términos de cuan rápido la mezcla desarrolla una adecuada cohesión a fin de poder aperturar el tráfico.
- 14. Ensayo de ABRASION EN HUMEDO ISSA TB 100 • Determina la resistencia a la abrasión en húmedo de una mezcla en función al contenido de asfalto. • Mide el contenido mínimo de asfalto del sistema.
- 15. Ensayo de RUEDA CARGADA ISSA TB 109 • Determina el máximo contenido de asfalto para evitar exudación en el sistema.
- 16. Determinación gráfica del contenido de asfalto
- 17. Caso Practico DISEÑO DE SLURRY SEAL
- 18. Diseño SLURRY TIPO II I. Caracterización de agregado Procedencia de muestra Cantera km. 338+700 L. Izq. Carretera Puquio - Chalhuanca ENSAYO ESPECIFICACIÓN RESULTADO EQUIVALENTE DE ARENA (ASTM 2419) MÍNIMO 45% 48% SERIE ABERTURA PASA AMERICANA % 3/8" 9.525 100.0 # 4 4.760 96.8 90 - 100 # 8 2.380 73.7 65 - 90 # 16 1.190 53.3 45 - 70 # 30 0.590 37.8 30 - 50 # 50 0.297 24.9 18 - 30 # 100 0.149 16.7 10 - 21 # 200 0.074 12.1 5 - 15 < # 200 0.0(ASTM C-117) ESPECIFICACIÓN SLURRY SEAL TIPO II(mm) ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS POR TAMIZADO (ASTM C-136) 100.0
- 19. Diseño SLURRY TIPO II II. Caracterización de emulsión* ENSAYO MÉTODO UNIDADES RESULTADO ESPECIFICACIÓN Residuo Asfáltico ASTM D 244 % 61.8 Mínimo 60% Penetración (25 ºC, 100g, 5 seg) ASTM D 5 dmm 95 85 – 100 dmm Recuperación Elástica por Torsión NLT 329 % 15 Mínimo 12% • EMULTEC CSS-1HP • Consideración clima, requiere asfalto blando
- 20. Diseño SLURRY TIPO II III. Contenido teórico de asfalto Asfalto teórico en base a la granulometría : 9.7% Emulsión asfáltica teórica calculada : 15.7% IV. Calidad de mezcla • Humedad natural del agregado: 2.5% • El porcentaje de agua que se indica es la añadida al agregado • Filler: Cemento Portland Tipo I • Tiempo de mezclado > 180 segundos • Porcentajes en peso del agregado Emulsión teórica (%) Agua (%) Filler (%) 15.7 13.5 0.5
- 21. Diseño SLURRY TIPO II V. ESPECIFICACIONES ENSAYO MÉTODO REQUISITO Tiempo de mezclado ISSA TB 113 Mínimo 180 seg. Cohesión en húmedo - 30 minutos mínimo (rotura) ISSA TB 139 12 kg-cm mínimo Pérdida de abrasión en húmedo, 1 hora inmersión, WTAT ISSA TB 100 Máximo 807 g/m2 Exceso de asfalto por adhesión de arena, LWT ISSA TB 109 Máximo 538 g/m2 VI. RESULTADOS % EMULSIÓN % FILLER % AGUA TIEMPO DE MEZCLADO (Segundos) COHESIÓN (kg-cm) 30 min 15.7 0.5 16.0 > 180 16.9 (N)
- 22. Diseño SLURRY TIPO II Emulsión (%) WTAT (g/m2 ) LWT (g/m2 ) 11.7 759.6 238.1 13.7 516.6 315.8 15.7 448.2 413.1 17.7 395.2 472.6 Diseño Optimo SLURRY SEAL % Emulsión = 15.5 % Agua = 16.0 % CP = 0.5
- 23. Recomendaciones Componentes Límites Residuo asfáltico Tipo I: 10.0% -16.0% Tipo II: 7.5% -13.5% Tipo III: 6.5% -12.0% (basado en peso de agregado seco) Filler mineral 0.5 - 2.0% (basado en peso de agregado seco) Aditivos como sea necesario Agua como sea necesario para lograr la consistencia apropiada de la mezcla
- 24. TASAS DE APLICACIÓN SLURRY TIPO DE AGREGADO RECOMENDACION TASA DE APLICACIÓN SUGERIDA TIPO I Areas de parqueo Zonas residenciales y urbanas Pistas de aterrizaje de aeropuertos 8 – 12 lb/yd2 (4.3 – 6.5 kg/m2) TIPO II Zonas urbanas y residenciales Pistas de aterrizaje de aeropuertos 12 - 20 lb/yd2 (6.5 – 10.8 kg/m2) TIPO III Rutas principales e interestatales 18 -30 lb/yd2 (9.8 – 16.3 kg/m2)
- 25. Caso Practico DISEÑO DE MICROPAVIMENTO
- 26. Diseño MICROPAVIMENTO TIPO II I. Caracterización de agregado Procedencia de muestra Cantera La Esperanza km. 581+650 LD Carretera Panamericana Norte SERIE ABERTURA PESO RET. RET. PAR. RET. AC. PASA AMERICANA g % % % 3/8" 9.525 0.0 0.0 100.0 100 - 100 # 4 4.760 25.6 5.1 10.5 89.5 90 - 100 # 8 2.380 30.0 6.0 23.0 77.0 65 - 90 # 16 1.190 49.5 9.9 35.9 64.1 45 - 70 # 30 0.590 47.0 9.4 53.2 46.8 30 - 50 # 50 0.297 41.9 8.4 70.9 29.1 18 - 30 # 100 0.149 19.1 3.8 87.8 12.2 10 - 21 # 200 0.074 33.1 6.6 94.5 5.6 5 - 15 < # 200 27.9 5.6 100.0 0.0 (mm) ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS POR TAMIZADO (ASTM C-136) MALLAS ESPECIFICACIÓN (ASTM C-117) ENSAYO ESPECIFICACIÓN RESULTADO EQUIVALENTE DE ARENA (ASTM 2419) MÍNIMO 45% 65.0 % DURABILIDAD (MgSO4) (ASTM C 88) MÁXIMO 25% 8.4 % AZUL DE METILENO (ISSA TB 145) -.- 12 mg/g
- 27. Diseño MICROPAVIMENTO TIPO II II. Análisis de agua PROCEDENCIA ESPECIFICACIÓN RESULTADO PH DUREZA PH DUREZA HUAMANZAÑA NEUTRO (7) MAXIMO 380 ppm 7.85 +600 EL MILAGRO 8.03 141 EL CHAO 7.72 105 EL VIRU 7.67 +600
- 28. Diseño MICROPAVIMENTO TIPO II III. Caracterización de emulsión* ENSAYO MÉTODO UNIDADES RESULTADO ESPECIFICACIÓN Residuo Asfáltico ASTM D 244 % 65.7 Mínimo 62% Penetración (25 ºC, 100g, 5 seg) ASTM D 5 dmm 68 60 - 70 dmm Recuperación Elástica por Torsión NLT 329 % 30 Mínimo 12% • EMULTEC CQS-1HP • Consideración clima, fija dureza de asfalto
- 29. Diseño MICROPAVIMENTO TIPO II IV. Contenido teórico de asfalto Asfalto teórico en base a la granulometría : 8.6% Emulsión asfáltica teórica calculada : 13.1% V. Calidad de mezcla • Humedad natural del agregado: 0.2% • El porcentaje de agua que se indica es la añadida al agregado • Fuente de agua CHAO • Filler: Cemento Portland Tipo I • Tiempo de mezclado > 120 segundos • Porcentajes en peso del agregado Emulsión teórica (%) Agua (%) Aditivo (%) Filler (%) 13.1 8.0 1.0 0.2
- 30. Diseño MICROPAVIMENTO TIPO II V. ESPECIFICACIONES ENSAYO MÉTODO REQUISITO Tiempo de mezclado ISSA TB 113 Mínimo 120 seg. Cohesión en húmedo - 30 minutos mínimo (rotura) - 60 minutos mínimo ISSA TB 139 12 kg-cm mínimo 20 kg-cm mínimo Pérdida de abrasión en húmedo, 1 hora inmersión, WTAT ISSA TB 100 Máximo 538 g/m2 Exceso de asfalto por adhesión de arena, LWT ISSA TB 109 Máximo 538 g/m2 VI. RESULTADOS % EMULSIÓN % FILLER % ADITIVO % AGUA TIEMPO DE MEZCLADO (Segundos) COHESIÓN (kg-cm) 30 min 60 min 13.1 0.2 1.0 8.0 220 12.2 (N) 24.9 (S)
- 31. Diseño MICROPAVIMENTO TIPO II Diseño Optimo MICROPAVIMENTO % Emulsión = 12.5 % Agua = 8.2 % Aditivo = 0.2 % CP = 1.0 Emulsión (%) WTAT (g/m2 ) LWT (g/m2 ) 11.0 419.0 356.3 13.0 370.0 403.2 15.0 272.0 466.2
- 32. Diseño MICROPAVIMENTO Consideraciones Componentes Límites Residuo asfáltico 5.5% a 10.5% por peso de agregado seco Filler mineral 0.0% - 3.0% (basado en peso de agregado seco) Polímero Mínimo 3% basado en peso de asfalto Aditivos como sea necesario Agua como sea necesario para lograr la consistencia apropiada de la mezcla
- 33. TASAS DE APLICACIÓN MICROPAVIMENTO TIPO DE AGREGADO RECOMENDACION TASA DE APLICACIÓN SUGERIDA TIPO II Zonas urbanas y residenciales Pistas de aterrizaje de aeropuertos 10 - 20 lb/yd2 (5.4 – 10.8 kg/m2) TIPO III Rutas principales e interestatales Bacheo 15 -30 lb/yd2 (8.1 – 16.3 kg/m2) como sea requerido
- 34. Consideraciones finales • La buena calidad de los materiales es importante para el rendimiento apropiado de las mezclas de slurry seal y micropavimentos. • Sin embargo, no es suficiente que los materiales sean de buena calidad pues ello no asegura una mezcla satisfactoria ya que pueden ser incompatibles entre ellos. • Los diseños de slurry seal y micropavimentos son hechos a medida del agregado, teniendo en cuenta las condiciones climáticas a las que serán sometidas las mezclas y las facilidades o limitantes del sector de aplicación.
- 35. GRACIAS POR SU ATENCION Ing. Wendy Herencia Jefe de Departamento Técnico [email protected] Teléfonos 616-9300 Anexos 311 - 314 Slurry Seal Tipo II Emultec CSS-1P Carretera Nazca - Puquio 2009 GYM SA