4. M.A.T.E.R.I.A.L.S. F.E.R.M.S. Flashcards
Materiales básicos para firmes
Áridos, conglomerantes hidráulicos, conglomerantes hidrocarbonados
Definición árido
Conjunto de partículas discretas de naturaleza pétrea
Que influye en el comportamiento de un árido? Como se controlan estas características?
Naturaleza físico-química (tipo de roca), granulometría, limpieza, forma.
El control lo establece el PG-3 (antiguamente la NLT)
Tipos de áridos
Naturales y artificiales
Áridos naturales típicos y propiedades
- Calizos: básicos (polaridad positiva), abundantes en península, economía en machaqueo, para todas las capas excepto rodadura (son pulimentables); buena adhesividad con el ligante.
- Silíceos: carácter ácido (polaridad negativa), insuficiente adhesividad con ligantes (solución: poner finos calizos i gruesos los silíceos), duros, caras de fractura (buenas características mecánicas)
- Ígneos: ácidos, muy duros, caros, problemas adhesividad (activantes, emulsiones adecuadas, finos de naturaleza básica).
Áridos artificiales tipos
- Subproductos de procesos industriales (materiales locales)
- Áridos manufacturados: tratamiento industrial de áridos naturales.
Áridos artificiales subproductos de procesos industriales
Explotaciones mineras, escorias de alto horno, cenizas volantes, escorias de incinearción de residuos sólidos urbanos, desechos industriales cerámicos, pavimentos antiguos.
Áridos artificiales manufacturados
Generalmente por secado o calcinación.
Arcillas expandidas, sílice calcinada (Blanco), bauxita calcinada. Se obtienen áridos porosos: buena resisténcia al deslizamiento (rodadura).
Árido grueso granulometría
> 2mm (comercialmente >5mm)
Propiedades que se ensayan en un árido grueso
Forma y caras de fractura, desgaste, adhesividad, pulimento
Árido grueso. Forma y caras de fractura. Ensayos
Mejor: áridos cúbicos y con caras de fractura.
- Índice de lajas (FI): calibres metálicos (%). Cuanto más alto, peor (fractura frágil)
- % partículas total y parcialmente trituradas.
Árido grueso. Desgaste. Ensayos
Se mide la resistencia mecánica del esqueleto mineral con el ensayo de Los Ángeles.
-Coeficiente de Los Ángeles (LA; en %): tambor con bolas de acero. Se separa la muestra que pasa por 1,6mm.
Valores:
>50: áridos de muy mala calidad.
<20: áridos excelentes.
Como mayor LA, peor el árido.
Árido grueso. Tipos de adhesividad.
Adhesividad activa: capacidad de “pegarse” con el ligante.
Adhesividad pasiva: capacidad de “despegarse” con el ligante.
Árido grueso. Adhesividad. Factores físicos que influyen.
Textura (+, mejor) Porosidad (+, pérdida de material;peor) Viscosidad ligante (+, cuesta que moje el árido) Tensión superficial (+, moja peor) Espesor película (+, mejor)
Árido grueso. Adhesividad. Factores químicos que influyen.
- Naturaleza, polaridad (bueno: polaridad positiva con polaridad negativa del ligante).
- Áridos ácidos (sílice): hidrofilia—> mala adhesividad. Soluciones: reducir la tensión superficial del ligante, activarlo.
- Áridos básicos (alcalinos, alcalino terreos): se cargan positivamente en presencia de agua. - Agua (malo): desplazamiento del ligante de la superfície del árido.
Árido grueso. Adhesividad. Ensayos
- Tracción indirecta (compresión diametral). Primero sin submergir. Luego después de submergido.
- Adhesividad a los áridos de los ligantes en presencia de agua: visual (contar partículas que se sueltan).
- Placa Vialit: ligante encima de placa metálica. Se pone árido encima (ligante a la mitad del árido). Se gira la placa hacia abajo. Se golpea normalizadamente y se determina cuanto árido se suelta del ligante después de los golpes. Repetir después de submergido.
Árido grueso. Pulimento. Ensayos
El pulimento afecta a la textura superficial (rodadura).
- PSV: Polished Stone Value (antigua nomenclatura: CPA-> coeficiente de pulimento acelerado). Lechada de cemento. Se ponen áridos encima (hasta la mitad del árido). Fragüe. Se ponen las placas con cemento en una rueda. Se gira la rueda contra una superfície rugosa, y se esparce arenilla por encima para acelerar el pulimento. Se compara el pulimento inicial y final mediante el péndulo de fricción (diferencia de ángulos).
Propiedades que se ensayan en árido fino.
Limpieza y plasticidad, adhesividad.
Árido fino. Limpieza y plasticidad. Ensayos
Limpieza y plasticidad: contaminación por polvo (problemas adhesividad) o partículas arcillosas (además problemas de plasticidad).
- Límites de Atterberg
- Coeficiente de limpieza (granulometría árido normal vs granulometría árido limpio (agua arrastra el polvo y partículas más finas).
- SE4: Sand Equivalent 0/4mm (antigua nomenclatura: EA: equivalente de arena)
<20 árido muy contaminado (ensayo complementario)
>50 árido limpio
Si da mal, puede ser por exceso de finos, o también por un problema de plasticidad de los finos. - MB(F): Methylene Blue 0/0.125mm (antigua nomenclatura: AM: azul de metileno). Si el SE4 da mal se hace complementariamente. Si absorbe mucho Azul de Metileno, tendremos problemas de plasticidad.
Qué afecta a la adhesividad de un árido fino al ligante?
Superfície específica, humedad, homogeneidad, polaridad
Como se ensaya la adhesividad de un árido fino con un ligante bituminoso?
Con el procedimiento Riedel-Weber. Immersión en soluciones de carbonato sódico en concentraciones crecientes de una muestra de mezcla árido-betun, y se observa cuando se desprenden los áridos de la muestra.
Qué es el filler?
Fracciones granulométricas inferiores al 0,063mm.
En mezclas bituminosas hablamos de filler de…
Aportación o filler recuperado (de trituración).
Qué se ensaya de un filler?
La densidad aparente. La afinidad con ligante.
Como se ensaya la finura-envuelta de un filler?
Con la densidad aparente en tolueno.
Como se ensaya la afinidad de un filler con el ligante?
Mediante la emulsibilidad (afinidad con una emulsión que intentará envolver al filler; se mide la velocidad)
Características generales del esqueleto mineral que forma un árido?
Granulometría
-Resistencia mecánica
-Husos granulometrícos (contínuos o máxima compacidad, uniformes -macadam-, discontínuos)
-Tamaño máximo: condiciona el espesor de la capa, la trabajabilidad, segregación.
- Finos: contenido, plasticidad
Rozamiento interno
- Resistencia a la deformación
- Partículas angulosas, textura superficial áspera.
-Granulometría y % huecos: influye en la compactación.
Cohesión
- Despreciable entre las partículas (exceso plasticidad fracción fina)—>necesario el ligante.
Tipos de ligantes hidráulicos
Cemento
Cal
Puzolánicos (escorias de alto horno, cenizas volantes)
Tipos de ligantes hidraulicos puzolánicos de cenizas volantes
Sílicoaluminosas (las negras), para firmes.
Sulfocálcicas (las blancas), presentan problemas de hinchamiento.
Que caracteriza los ligantes hidraulicos?
Que requieren añadir agua para que se produzca el fragüado.
CEM I
Cemento Pórtland
CEM II
Cemento Pórtland con adiciones.
CEM III
Cemento de horno alto
CEM IV
Cemento puzolánico
CEM V
Cementos compuestos