Productos | Bio-D Pavimentos SMA, S. A. de C. V.

Recomendaciones

Algunas Recomendaciones para diseño y comportamiento de mezclas
tipo S.M.A. con fibra de celulosa de acuerdo con las normas emitidas por instituciones de prestigio como la NCAT (National Center for Asphalt Technology), SHRP (Strategic Highway Research Program) subprogram SUPERPAVE y NAPA (National Asphalt Pavement Association).

1. GENERALIDADES

Stone Mastic Asphalt (SMA) (Mezcla para aplicaciones de capas delgadas de mezcla en caliente).

Esta aplicación consiste en la construcción de una capa superficial de pavimento asfáltico estabilizado con fibras de Celulosa, sobre una existente, preparada apropiadamente de acuerdo a los grados, espesores y secciones transversales. Se recomienda usar el = SMA en pavimentos de alta calidad con tráfico pesado. Sus principales ventajas es que es una mezcla estable, resistente a las deformaciones como roderas y que provee una superficie de rodamiento durable ya que es resistente al envejecimiento. Para cumplir con estas funciones, debe ser aplicado siguiendo el procedimiento constructivo recomendado.

El SMA está compuesto de agregado grueso 100% triturado, arenas de trituración, filler mineral, cemento asfáltico con ó sin aditivos modificadores y fibras de celulosa, los cuales deben ser dosificados de acuerdo al diseño para cumplir con las especificaciones del proyecto.

Mezcla de SMA es una mezcla en caliente que consiste de dos partes; un agregado grueso que proporciona una estructura estable (un buen contacto agregado-agregado) ó esqueleto y un mastic a base de arenas, filler, fibras de celulosa y cemento asfáltico.

Ensayos recomendados para el diseño de la mezcla

Probeta Marshall 50 g/c
Análisis volumétrico Superpave
Vacios del agregado Mineral
Análisis contacto Inter.-particulas
Sensibildad al drenado
Permeabilidad
Indice de fricción
Deformación permanente mediante la prueba Georgia Loaded Wheel Tested.

2. ESPECIFICACIONES Y VALORES TÍPICOS
NCAT (de acuerdo a National Center for Asphalt Technology) Y NAPA (National Asphalt Pavement Association)¹.

2.1 El diseño de la mezcla deberá cumplir con las siguientes pruebas:

Propiedad	Valor	Método
Vacíos en la mezcla total	3-4%	Basado en AASHTO T166, T209 y T269 dmáx. (AASHTO T209)
Contenido de asfalto basado en el peso total de la mezcla	6.0% min.
Estabilidad Marshall*	635kg.,min	ASSHTO T245
Flujo, 0.25 mm	8-16
Drene, %	0.3 máx. (lectura a 1 hr.).	Método propuesto por la NCAT
Vacíos en la mezcla asfáltica (VAM).	17%

* Las pastillas deberán ser compactadas con 50 golpes por cara.

2.2 Especificaciones del agregado

Agregado grueso. El agregado grueso debe ser triturado, no absorbente y cumplir con los siguientes parámetros.

Prueba	Valor			Método
Desgaste de L.A.	30% máx.			AASHTO T96
Intemperismo acelerado (5 ciclos).	15% Máx.	Si se usa Na2SO4		AASHTO T104
	20% Máx.	Si se usa MgSO4
Absorción	2% Máx.			AASHTO T85
Índice de durabilidad de gruesos y finos	40 min.			AASHTO T210
Partículas retenidas en la malla no.4 deben de tener al menos:	1 cara fracturada		100% min.
	2 caras fracturadas		90% min.
Partículas laminares y acirculares, comparando longitud vs espesor medidas en el material retenido en la malla no.4.	3 a 1		20% máx	ASTM D4791
	5 a 1		5% MÁX.

Agregado fino. Debe consistir de una mezcla de material 100% triturado y arena. Debe cumplir con los requerimientos de calidad de AASHTO M29. El intemperismo acelerado en 5 ciclos usando Na2SO4 (Sulfato de Sodio) no debe exceder el 15%. El límite líquido no debe ser mayor a 25 (AASHTO T89).

¹ Quality Improvement Series 122, NAPA.

La granulometría del material debe estar dentro de los siguientes rangos:

Tamaño de la malla	% peso que pasa la malla
19.0 mm (3/4”)	100
12.5 mm (1/2”)	85-95
9.5 mm (3/8”)	75 máx.
4.75 mm (No.4)	20-28
2.36 mm (No.8)	16-24
600 mm (No.30)	12-16
300 mm (No.50)	12-15
75 mm (No.200)	8-10
20 mm	< 3

2.3 Cemento Asfáltico

El cemento asfáltico deberá cumplir con lo especificado en AASHTO M226.
El cemento asfáltico debe ser mezclado con el agregado a la temperatura requerida para tener una viscosidad de 170 ± 20 cSt.

La temperatura típica de mezclado para SMA es de 155-163 °C, sin embargo la temperatura no debe exceder los 177 °C.

2.4 Filler Mineral

El filler mineral deberá consistir de material fino tal como polvo de piedras calizas u otro material disponible. Al momento de usarlo éste deberá estar lo suficientemente seco para fluir libremente, especialmente para que no forme aglomeraciones. El filler debe estar libre de impurezas orgánicas y tener un índice de plasticidad menor a 4. Este filler debe cumplir con las especificaciones de AASHTO H17.
El filler mineral adicionado a mezclas SMA,deberá ser menor a 20% en peso de la malla de 20 mm.

Aditivo Modificador.
Se podrán utilizar asfaltos modificados en cuyo caso el asfalto deberá cumplir con:

Prueba	Método
Reómetro de Corte Dinámico	TP5	G*/sen d	5.0 kPa, mín.
DSR después de RTFO	TP5	G*/sen d	11.0 kPa, mín.
BBR después de RTFO	TP5	S	1500 mPa, máx.
El grado PG deberá ser escogido de acuerdo al diseño de laboratorio (usualmente es PG 70-28 ó PG 70-22)

El uso de asfaltos modificados arroja el valor agregado de tener menor envejecimiento, mayor adherencia y un asfalto menos susceptible a la temperatura.

Una fibra de celulosa estabilizadora del drenado. Las dosis para la celulosa es de 0.3% en peso de la mezcla total. La tolerancia en las dosificaciones de las fibras son de ±10% en peso de la fibra requerida. La fibra escogida cumplirá con las siguientes propiedades de acuerdo al tipo de fibra a utilizarse:

TABLA 1
Propiedades de la Fibra celulosa

Granulometría	Método A Alpine Sieve Long. de la fibra, 6 mm., máx. Pasa malla 150 mm (No.100), 70%(± 10%)
Granulometría	Método B Por mallas Long. de la fibra, 6 mm., máx. Pasa No. 20 (850 mm), 85% (± 10%) Pasa No. 40 (425 mm), 65% (± 10%) No. 140 (106 mm), 30% (± 10%)
Contenido de cenizas	18% (± 5%) no volátiles
PH	7.5 (± 1.0)
Absorción de aceite	5 (± 1.0) (por el peso de la fibra)
Contenido de humedad	< 5% (en peso)

APLICACIÓN

La mezcla de SMA debe ser colocada en superficies secas y la temperatura ambiente debe ser mayor a 10 °C. Inmediatamente antes de colocar la mezcla de SMA, la superficie existente debe ser limpiada de cualquier material suelto.

Actualmente las sobrecarpetas con SMA se han ligado con un riego de biopolímero; estas debe ser aplicada para asegurar una uniforme y completa adherencia de la capa.

El polímero será aplicado con una dosificación de 0.5 lt/m2
En la superficie en donde se va a aplicar el SMA debe realizarse una renivelación o bacheo de mezcla en caliente o en frío para restaurar apropiadamente la sección transversal antes de construir la capa delgada de mezcla en caliente (SMA).