El presente Expediente Técnico tiene como objetivo la realización de los trabajos de colocación de una capa nivelante con mezcla arena-emulsión asfáltica sobre la superficie de rodadura de la Pista Principal desde el Km 0+000 al Km 1+200, Calle de Salida y Plataforma de Estacionamiento de Aeronaves del Aeródromo de Puerto Esperanza, de tal manera que permitan las operaciones de aeronaves hasta el tipo Hércules. Cabe destacar que este aeródromo cubrirá las necesidades de transporte Aéreo de esta zona fronteriza con el brasil integrándola de esta forma al Sistema Aeroportuario Nacional, apoyando el desarrollo socio-económico de la región a través de un medio de transporte, rápido, eficiente y seguro.

El objetivo principal del tema de memoria es realizar un análisis comparativo, entre las metodologías chilenas y algunas extranjeras relacionadas a la especificación de granulometrías para mezclas asfálticas en caliente, con la intención de conocer los márgenes admisibles que podrían considerarse en la normativa tradicional, de modo que las gradaciones de áridos que se adopten, generen mezclas asfálticas que compatibilicen los aspectos constructivos, económicos y de desempeño en servicio del pavimento. El sistema tradicional de bandas granulométricas expuesto en el Volumen 5 del Manual de Carreteras, presenta diferencias con respecto a algunas metodologías no tradicionales (SUPERPAVE, RAMCODES, método Bailey y normativa mexicana SCT) que actualmente se consideran como especificaciones validas para definir la granulometría de la mezcla. Para abordar este estudio comparativo se contempla la búsqueda de relaciones entre el grado de empaquetamiento de las mezclas y las granulometrías definidas según los distintos métodos, para distintos niveles de compactación. En esta etapa se llevó a cabo un programa experimental basado en la medición de probetas cilíndricas de mezclas asfálticas en caliente que difieren solamente en la banda granulométrica de áridos en estudio. Entre los resultados se verifico que la granulometría de máxima densidad produce insuficientes vacíos en la mezcla asfáltica, así como que los puntos de control que impone SUPERPAVE, permiten una gama muy amplia de gradaciones que generan mezclas que no cumplen con los requisitos mínimos de estabilidad y vaciós. Además se encontró que la densificación por efecto de la compactación depende significativamente de la estructura granulométrica de la mezcla. Se concluye que incorporar las restricciones de evitar la línea de máxima densidad y el cumplimiento de los requerimientos de los parámetros del método Bailey, a las bandas granulométricas tradicionales, permite obtener gradaciones de áridos que generan mejores propiedades. También se obtuvieron relaciones directas entre la compactación, la granulometría y las propiedades básicas de las mezclas asfálticas contempladas en este estudio, por lo que se recomienda comparar empíricamente la compactación Marshall, con la provocada por el mezclador giratorio de SUPERPAVE, el cual simula mejor las condiciones reales de compactación con rodillo.

Para determinar la susceptibilidad al ahuellamiento de las mezclas asfálticas, el Manual de Carreteras (M.C.) especifica el ensayo “Método para determinar la deformación en mezclas asfálticas utilizando la máquina de ahuellamiento” homologado de la norma NLT-173/84, ensayo que considera alta temperatura ambiente (60 ºC) y una presión de contacto rueda-probeta de 9 kgf/cm2 . No obstante esta especificación no incluye como factor la presencia de agua superficial, condición que sí se considera en otras normas internacionales por su importante influencia en la pérdida de adherencia entre el cemento asfáltico y el sustrato mineral. En este trabajo de título se investigan alternativas para adaptar la especificación antes mencionada, incorporando el factor agua superficial bajo la rueda y manteniendo las otras condiciones. Para ello se diseñó un programa de ensayos que, en una primera parte, aborda el estudio del comportamiento de mezclas asfálticas sometidas al ensayo NLT 173/84 y al ensayo AASHTO T324-04 “Hamburg Wheel Tracking Device”. Para realizar esta investigación se utilizan dos tipos de cemento asfáltico, el CA24 y cemento asfáltico modificado con polímeros y además se incorpora un aditivo promotor de adherencia a cada uno de ellos. Por otra parte se varía el método de compactación de las probetas, utilizando la compactación de placa vibratoria del método NLT-173/84 y compactación mediante el compactador giratorio. Posteriormente en una segunda etapa, el estudio evalúa un ensayo alternativo de ahuellamiento incorporando agua superficial en la interfaz rueda-probeta en el ensayo NLT 173/84 y compara los resultados con el método NLT normal y con el método de Hamburgo. De los resultados obtenidos se pudo concluir que el aditivo promotor de adherencia mejora el comportamiento en deformación permanente de mezclas asfálticas tanto en el ensayo seco como en el ensayo estándar Hamburg Wheel Tracking Device, al retardar la pérdida de adherencia del cemento asfáltico con el sustrato mineral. En efecto, en el ensayo NLT 173/84 se observó una disminución en la velocidad de deformación para las probetas con aditivo de entre un 31% y 48%, mientras que en el ensayo con la máquina de Hamburgo se logró retardar el inicio del desprendimiento del cemento asfáltico (“stripping”) 50 minutos llegando incluso a su total supresión. Al comparar el comportamiento de los diferentes cementos asfálticos considerados en el ensayo NLT modificado en medio húmedo, con respecto a su respuesta frente al ensayo NLT normal, se observa un aumento en las deformaciones de ahuellamiento, en aproximadamente un 100%, con respecto a las obtenidas en el ensayo normal, dentro del periodo estándar de 120 minutos. El desarrollo de “stripping” en el ensayo NLT modificado sólo ocurrió en las probetas confeccionadas con CA24, mientras que en la máquina de Hamburgo este fenómeno se desarrolló tanto en las probetas de CA24 como en las de cemento asfáltico modificado con polímeros sin aditivo promotor de adherencia. Finalmente, comparando el ensayo NLT modificado con el Hamburg Wheel Tracking Device, se puede concluir que no obstante para algunos tipos de mezcla se percibe la pérdida de adherencia, en forma similar en ambos ensayos, no es posible obtener una correlación general entre ambos ensayos.

Ingeniero Civil / El continuo crecimiento demográfico ha traído emparejado una creciente demanda de materiales para satisfacer las necesidades de los proyectos de construcción lo que ha generado impactos ambientales tanto por la sobre explotación de recursos naturales como por el acelerado aumento de los volúmenes de residuos y desechos derivados de estas actividades. Considerando la abundancia de hormigones de desechos que actualmente se disponen en vertederos de la Región Metropolitana y la posibilidad de procesarlos para la obtención de áridos, IDIEM se encuentra desarrollando una línea de investigación para evaluar el comportamiento de hormigones y mezclas asfálticas obtenidas a partir de RCA, entre los que se encuentra el presente estudio sobre microaglomerados asfálticos en frío para tratamiento de mantención de carpetas asfálticas de tráfico medio/liviano. Los microaglomerados asfálticos en frío se diseñaron ajustando la banda granulométrica de los áridos reciclados, disponibles en IDIEM, a la banda de 10 mm de tamaño máximo, recomendada por normas internacionales, junto a diferentes emulsiones asfálticas que resultaron compatibles con estos áridos. La caracterización del comportamiento de los distintos microaglomerados evaluados en este estudio se efectuó según lo establecido en el Manual de Carreteras Vol. 5 y 8. De forma de poder comparar los resultados obtenidos, se confeccionaron microaglomerados utilizando un árido natural de características granulométricas similares a las del árido reciclado. Se concluyó que el comportamiento de los microaglomerados con áridos reciclados, utilizando la emulsión CQS-1H (EA), es comparable al del microaglomerado con árido natural, cumpliendo incluso de mejor forma los plazos de apertura al tráfico. Se plantea continuar la investigación desarrollando emulsiones asfálticas que logren una completa compatibilidad con los áridos y una posterior construcción de cancha de prueba.

Con la finalidad de lograr la estabilización de pavimentos, surgen nuevas tecnologías de agentes estabilizadores como el asfalto espumado y la emulsión asfáltica. En el Proyecto del corredor vial Dv-Humajalso-Desagüadero y Tacna-Capazo-Mazocruz, se tenía como solución técnica aplicar en el Tramo 7 Tarata-Capazo el asfalto espumado. Sin embargo, la condición termodinámica es fundamental para el asfalto espumado y esto se evidencia en el Tramo 7, donde a temperaturas de 5°C en descenso, las partículas de asfalto no se dispersan sobre el mástic, éstas caen sobre otras partículas de asfalto, provocando una aglomeración de asfalto en forma de chicles e imposibilitando la compactación de la capa del pavimento. Frente a esta problemática, se plantea estabilizar el material granular con emulsión asfáltica, donde las partículas de asfalto están dispersas en una solución acuosa a 25°C y no se requiere calentar al asfalto a elevadas temperaturas. El objetivo de la tesis es lograr la estabilización del pavimento utilizando emulsión asfáltica. Para el diseño de la mezcla asfáltica en frío, se utiliza la metodología Illinois y una emulsión catiónica de rotura lenta como ligante. Prosigue, el diseño del pavimento con la metodología AASHTO 93, para determinar los espesores de las capas del pavimento que satisfarán las cargas de tráfico para la vida útil del proyecto. Finalmente, se logra validar la estabilización del pavimento en campo con los controles de compactación y deflectometría, quedando demostrado la versatilidad de la emulsión como mezcla asfáltica en frío frente a las condiciones termodinámicas críticas del Proyecto. / In order to achieve the stabilization of pavements, emerge new technologies of stabilizing agents such as foamed bitumen and asphalt emulsion. In the Roadway Project Dv-Humajalso-Desagüadero and Tacna-Capazo-Mazocruz, the technical solution was to apply foamed bitumen in road Section 7 Tarata-Capazo. Thermodynamic condition is fundamental where foamed bitumen is evidenced in Section 7, the temperature is lower than 5 °C, so the asphalt don’t disperse on the Mastic, causing an agglomeration of asphalt in the form of chewing gum and making impossible the compaction of the pavement layer. In this problem, It’s proposed to stabilize the granular material with asphalt emulsion, so the asphalt particles are dispersed in a solution to 25°C. The technique is a mixture of cold asphalt and is feasible for the critical thermodynamic conditions of the Section 7 Tarata-Capazo. The objective is to achieve the stabilization of the pavement using asphalt emulsion. The design of the cold asphalt mix applies the Illinois Methodology to determine the optimum quantity of residual asphalt. So that, the design of the pavement is done with the methodology of AASHTO 93, which allows to determine the thicknesses of the pavement layers that will satisfy the serviceability and traffic for the useful life of the project. Finally, It´s possible to validate the stabilization of the pavement in the field with the compaction and deflectometry controls, demonstrating the versatility of the emulsion as a cold asphalt mixture against the critical thermodynamic conditions of the Project. / Tesis

In our country the state of the roads has changed for the better in the last 10 years, and is becoming aware that it is best to adequately maintain their appropriate maintenance road, to repair a collapsed road but still not running action enough to say that we are well on roads, as there are still many miles to try. According to the Ministry of Transport and Communications (MTC) of the 86.965 kilometers of roads that owns the country, 80 % are unpaved roads (69.549 kilometers), 16% paved (13,683 kilometers), while 4 % are roads gauge (3,734 miles). In this research work have the opportunity to evaluate and compare two projects in our country with this technology, beginning with the La Oroya - Chicrín - Huánuco – Tingo María - Dv.Tocache que corresponds to the central road of Peru , which connects the city of Lima with the central jungle of the country , to major urban centers such as Oroya, Cerro de Pasco, Chicrín , Huanuco , Tingo Maria and Pucallpa , so that has a significant heavy traffic , which is constant for all seasons and road Conococha - Yanacancha belonging to the National Road Network (Route 3N ) was found in the provinces of Ancash Bolognesi and Huari over 4000 m which was built between 1999 - 2000 from Lake Conococha to the turnoff to the town of Huallanca . After several studies evidenced that the road to La Oroya - Chicrín - Huánuco – Tingo María - Dv. Tocache was an advanced state of deterioration, which was not effected routine maintenance, long time, so it was urgent intervention to it, since it caused constant discomfort of carriers. Similarly launched in 2007 to process the call notice No.PR- 007032, for the preparation of the Final Study for Periodic Maintenance of Road Conococha - Yanacancha as it was suitable to perform maintenance failures that had not affect traffic.

En el desarrollo del presente trabajo, se plantea desde el punto de vista técnico económico la importancia de la interacción de las partículas finas presentes en el mastic para dos técnicas que se presentan como innovadoras en el mundo de reciclado (RAP) de carreteras, tratamiento de carpetas con asfalto espumado y tratamiento con emulsiones asfálticas. Esta investigación se llevó a cabo en el proyecto “Servicio de reciclado Huancayo – Yanango – puente Herrería tramo III. Conforme se avanza en la investigación, se analiza y sintetiza una extensa revisión de bibliografía sobre la aplicación de las técnicas de tratamiento de carpetas con asfalto espumado y emulsiones asfálticas, de cada una se explica su historia, uso, producción, diseño para su desarrollo. Posteriormente, se explica la metodología para tener la secuencia del proceso para ambas técnicas, identificar la población, el tamaño de la muestra y las variables. Se da pase a la descripción del proyecto, en donde se presenta su ubicación, las características esenciales, el estudio de tráfico y estudio de la condición antes del proyecto. Además, se estudia las muestras y el resultado de los ensayos de pavimentos donde se ven las calicatas, el triturado de RAP a dimensiones de suelo, cálculo del número estructural de acuerdo con la resistencia saturada, resultados técnicos con asfalto espumado, con emulsión asfáltica, discusión de la solución adoptada y comparación económica de ambas técnicas. Finalmente, las conclusiones y recomendaciones que se encontraron en la presente investigación. / In the development of this work, the importance of the interaction of the fine particles present in the mast for two techniques that are presented as innovative in the world of road recycling (RAP), treatment of folders with foamed asphalt and treatment with asphalt emulsions. This research was carried out in the project "Recycling service Huancayo - Yanango - Herrería bridge section III. As the research progresses, an extensive review of the literature on the application of folder treatment techniques with foamed asphalt and asphalt emulsions is analyzed and synthesized, each of which explains its history, use, production, and design for its development. Subsequently, the methodology is explained to have the process sequence for the techniques, to identify the population, the sample size, and the variables. The description of the project is given, where its location, the essential characteristics, the traffic study and the condition study before the project are presented. In addition, the samples and the results of the tests of pavements where the test pits are seen, the grinding of RAP to soil dimensions, calculation of the structural number according to saturated resistance, technical results with foamed asphalt, with asphalt emulsion, are studied. discussion of the adopted solution and economic comparison of both techniques. Finally, the conclusions and recommendations found in the present investigation. / Tesis