TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN
Compactador giratorio, una alternativa para la compactación por amasado de suelos En México, el compactador giratorio se ha usado por más de una década para el diseño de mezclas asfálticas y en la actualidad existe una gran experiencia en su aplicación tanto en el diseño de laboratorio como en el control de la producción.
L
a compactación en mezclas asfálticas es el proceso mediante el cual los agregados cubiertos con cemento asfáltico se entrelazan mediante presión y acción de amasado con o sin vibración mientras se reduce el aire atrapado en el concreto asfáltico. En consecuencia, la estructura interna de la mezcla evoluciona durante el proceso de compactación. Es sabido que la estructura interna del concreto asfáltico desempeña un papel muy significativo en las propiedades mecánicas y en la resistencia a los principales tipos de deterioros a los cuales está expuesto en servicio. Por este motivo, desde sus inicios en la década de 1990, el compactador giratorio fue concebido para fabricar en laboratorio especímenes con las densidades obtenidas bajo las condiciones de carga de los pavimentos en servicio, buscando simular dos características principales: a) la estructura interna y b) la cantidad, tamaño y distribución de los vacíos de aire, debido a que el principal objetivo del diseño de una mezcla asfáltica es encontrar las proporciones volumétricas de agregado, cementos asfálticos y vacíos de aire, tomando en cuenta aspectos técnicos y económicos. El compactador giratorio utiliza distintos principios de diseño para cumplir con estos objetivos, por ejemplo, una presión vertical constante y un ángulo de giro constante durante todo el proceso de compactación, lo cual permite obtener de las curvas de compactación. La altura del espécimen Presión 600 kPa
es obtenida en cada giro, y permite el cálculo de la densidad conociendo la masa de la muestra. La inclinación del molde durante el proceso de compactación crea fuerzas normales y de corte (amasado) en la mezcla (véase figura 1). Una presión vertical de 600 kPa es aplicada a la muestra durante la compactación; esta presión es una aproximación a las condiciones de presión durante el proceso de compactación en campo por medio de compactadores de rodillos estáticos. Los parámetros especificados para la compactación de mezclas asfálticas en laboratorio son: ángulo externo de inclinación del molde (1.25°), presión vertical (600 kPa) y velocidad de giro (30 rpm). La estandarización de estos parámetros ha vuelto muy popular al compactador giratorio, debido a su excelente reproducibilidad de resultados. De hecho, la desviación estándar de la densidad de una muestra de concreto asfáltico fabricada en un mismo laboratorio con el mismo equipo es menor que 10 kg/m3. Este nivel de reproducibilidad permite al compactador giratorio ser usado en los métodos de diseño y en el control de calidad de la producción, además de que de él se puede derivar información adicional, como resistencia al corte y trabajabilidad. El número de giros usado con el compactador giratorio es determinado principalmente para un nivel de tráfico de diseño específico. El número de ejes sencillos equivalentes (ESAL, por sus siglas en inglés) se usa para determinar tres
F
Φ
1.25º
30 giros/min
Figura 1. Representación de la compactación por medio del compactador giratorio.
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Núm. 245 Septiembre - Noviembre 2017
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