Tecnología de Pavimentos: Asfalto Stone Mastic y de Alto Módulo

Stone Mastic Asphalt (SMA)

El Stone Mastic Asphalt (SMA) es una mezcla asfáltica de textura abierta, caracterizada por una matriz de agregados gruesos intertrabados, filler y un alto contenido de ligante asfáltico. Su espesor típico oscila entre 5 y 7 cm, siendo apta para soportar grandes esfuerzos verticales.

Incorpora fibras (plásticas o vegetales) que, debido a su conformación, permiten retener una gran cantidad de asfalto. Esto facilita la mezcla con un alto contenido de ligante, logrando películas de asfalto de mayor espesor que recubren los agregados gruesos, lo que mejora significativamente la resistencia y el comportamiento de la mezcla bajo diversas condiciones.

A diferencia de otras mezclas, el SMA evita la exudación de asfalto a la superficie, un problema común cuando hay un alto contenido de ligante, lo que podría generar una menor adherencia.

Se caracteriza por una alta proporción de agregados gruesos, con los espacios vacíos rellenados por arena, filler y una elevada cantidad de asfalto. Su resistencia se basa principalmente en la fricción interna entre los agregados. La textura superficial resultante es similar a la de un microaglomerado.

Presenta una gran durabilidad y un bajo deterioro.

Los pellets de fibra no deben apelmazarse; por ello, a menudo se recubren para asegurar su dispersión homogénea dentro de la mezcla asfáltica.

La granulometría del SMA es similar a la de un microaglomerado, con aproximadamente un 70% de agregados gruesos y un 20% de finos. Se utiliza una alta proporción de filler (polvo mineral), que puede ser carbonato de calcio o cal, para completar la matriz.

Se evitan los ahuellamientos.

Costos del SMA

• Asfaltos con polímeros: Requieren gran cantidad.
• Fibras: Aumentan el costo debido a su necesidad de importación.
• Mayor contenido de ligante asfáltico.
• El proceso de compactación es menos costoso y más simple.
• Mayor vida útil: Implica una mayor inversión inicial.
• Mayor vida de servicio: Disminuye el costo final a largo plazo.
• Con polímeros: Implica mayores costos de energía debido a las temperaturas de mezcla requeridas.

Proceso de Incorporación de Fibras

1. Ingreso de áridos al mezclador.
2. Ingreso de fibras.
3. Premezclado en seco (5 a 15 segundos).
4. Incorporación de asfalto.

Ensayo de Shellenberg

El Ensayo de Shellenberg es una prueba utilizada para evaluar la estabilidad de la mezcla SMA. Consiste en colocar 1 kg de mezcla en un frasco, calentarlo en una estufa a 165 °C durante una hora. Posteriormente, se invierte el frasco sobre una bandeja para observar la cantidad de ligante que drena, lo que indica la capacidad de la mezcla para retener el asfalto.

Mezcla Asfáltica de Alto Módulo (MAAM)

La Mezcla Asfáltica de Alto Módulo (MAAM) se caracteriza por utilizar un ligante asfáltico de alta rigidez. A igualdad de tensión, esta mezcla presenta una deformación significativamente menor. Esto permite reducir el espesor del paquete estructural en pavimentos sometidos a grandes tensiones.

• Mezcla altamente rígida, con asfaltos muy duros.
• Requiere ser elástica para evitar deformaciones permanentes.
• Permite cero ahuellamientos.

Debido a sus propiedades, la mezcla de alto módulo bajará rápidamente su temperatura, lo que implica un menor tiempo disponible para la compactación. Posee un gran módulo de rigidez (o dinámico), lo que permite evaluar su comportamiento ante diferentes tensiones. Es importante destacar que el módulo de rigidez varía con la temperatura: a mayor temperatura, mayor será la deformación.