Los ligantes asfálticos clasificados por viscosidad (VG) se clasifican según su viscosidad absoluta a 60 °C — VG-10, VG-20, VG-30 y VG-40 — donde los números más altos indican ligantes más rígidos para climas más cálidos y cargas de aeronaves más pesadas. Abarca el ensayo ASTM D2171, la selección de grados según el clima, VG-40 para pistas de aeropuerto, y comparación con los sistemas de grado de penetración y PG.
Los ligantes asfálticos clasificados por viscosidad (VG) representan un enfoque racional y orientado al rendimiento para clasificar el betún de pavimentación según su resistencia al flujo a temperaturas críticas de servicio y construcción. A diferencia del sistema tradicional de clasificación por penetración, que mide la dureza del ligante a una sola temperatura (25 °C), el sistema VG evalúa la consistencia del ligante a 60 °C — la temperatura que se aproxima a la temperatura máxima de la superficie del pavimento durante el verano — y a 135 °C — la temperatura típica de mezcla y compactación para mezcla asfáltica en caliente. Esta caracterización a doble temperatura proporciona a los ingenieros una predicción significativamente más precisa del comportamiento del ligante en campo.
El sistema VG designa cuatro grados estándar: VG-10, VG-20, VG-30 y VG-40, con números ascendentes que corresponden a una rigidez creciente. Un ligante VG-40 tiene una viscosidad absoluta mínima de 3200 poises a 60 °C, lo que lo hace aproximadamente cuatro veces más rígido que un ligante VG-10 a la misma temperatura. Esta jerarquía de rigidez se correlaciona directamente con la resistencia del ligante al ahuellamiento (deformación permanente) bajo carga — el modo de deterioro más crítico para pavimentos asfálticos en climas cálidos y bajo tráfico pesado.
El sistema VG fue adoptado formalmente por la Oficina de Normas de la India (BIS) en la norma IS 73:2006 (tercera revisión), reemplazando el sistema de grado de penetración que se había utilizado en la India desde 1950. La cuarta revisión (IS 73:2013) refinó aún más la especificación al introducir rangos de viscosidad para cada grado, establecer valores mínimos de penetración a 25 °C y — lo más importante — proporcionar una tabla de selección de grados basada en el clima vinculada a la temperatura máxima promedio del aire de 7 días. Esto hizo del sistema VG no solo un esquema de clasificación, sino una metodología completa de selección de ligantes para ingenieros de pavimentos.
El concepto de clasificación por viscosidad surgió del reconocimiento de que el ensayo de penetración — que mide la profundidad que una aguja estándar penetra en una muestra de betún a 25 °C bajo una carga de 100 gramos durante cinco segundos — proporciona información limitada sobre el rendimiento del ligante a las temperaturas extremas que los pavimentos realmente experimentan. A principios de la década de 1960, la Asociación Estadounidense de Oficiales de Carreteras Estatales (AASHTO) desarrolló un sistema de clasificación mejorado basado en ensayos de viscosidad, publicado como AASHTO M 226 y ASTM D 3381. Este sistema representó un cambio fundamental de la clasificación empírica a la medición científica.
La viscosidad se define como la relación entre el esfuerzo cortante aplicado y la tasa de corte — esencialmente, una medida de la resistencia de un fluido al flujo. En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la viscosidad se expresa en pascal-segundos (Pa·s), pero la unidad tradicional para los ligantes asfálticos es el poise (P), donde 1 poise equivale a 1 dina·s/cm² o 0,1 Pa·s. El sistema VG utiliza el poise para la viscosidad absoluta a 60 °C y el centistoke (cSt) para la viscosidad cinemática a 135 °C.
El sistema VG opera bajo un principio fundamental: el comportamiento de flujo del betún a la temperatura de servicio del pavimento (60 °C) es el predictor más fiable de la resistencia al ahuellamiento. Los ligantes que fluyen menos a 60 °C se deformarán menos bajo la carga del tráfico. Simultáneamente, la viscosidad cinemática a 135 °C asegura que el ligante sea suficientemente fluido durante la mezcla y compactación para recubrir adecuadamente los agregados y lograr la densidad adecuada del pavimento. Este enfoque de doble temperatura es la ventaja clave del sistema VG sobre la clasificación por penetración de temperatura única.
Existen dos subsistemas dentro de la clasificación por viscosidad: la clasificación AC (cemento asfáltico, ensayado sobre el ligante original tal como se suministra) y la clasificación AR (residuo envejecido, ensayado después de someter el ligante a un ensayo de película delgada en horno rotatorio que simula el envejecimiento de la mezcla en caliente). El sistema AC utiliza grados AC-2.5 a AC-40, donde el número representa la viscosidad objetivo en cientos de poises a 60 °C. El sistema AR utiliza AR-1000 a AR-16000, donde el número representa la viscosidad en poises después del envejecimiento. El sistema VG utilizado en IS 73 y en la práctica internacional está alineado con el concepto AC — ensayos sobre muestras de ligante original.
Dos mediciones primarias de viscosidad definen la clasificación del ligante VG: la viscosidad absoluta (dinámica) a 60 °C y la viscosidad cinemática a 135 °C. Estas mediciones capturan el comportamiento del ligante en los dos extremos de temperatura relevantes para el rendimiento y la construcción del pavimento.
La viscosidad absoluta a 60 °C es el parámetro de clasificación principal para los ligantes VG. Se determina utilizando un viscosímetro capilar al vacío — un instrumento de vidrio de borosilicato de precisión que mide el tiempo requerido para que un volumen fijo de betún líquido fluya a través de un tubo capilar bajo condiciones controladas de vacío y temperatura.
El procedimiento de ensayo según ASTM D2171-94 (Método de Ensayo Estándar para la Viscosidad de Asfaltos mediante Viscosímetro Capilar al Vacío) implica los siguientes pasos:
Se aprueban tres tipos de viscosímetros capilares al vacío: el Viscosímetro al Vacío Cannon-Manning (CMVV), el Viscosímetro al Vacío del Instituto del Asfalto (AIVV) y el Viscosímetro al Vacío Koppers Modificado (MKVV). Cada uno tiene características dimensionales específicas que determinan su rango de viscosidad. El CMVV es el tipo más utilizado, con tubos capilares intercambiables que cubren diferentes rangos de viscosidad.
La viscosidad cinemática a 60 °C de un ligante VG-40 típico es de aproximadamente 3200–4800 poises. El método de ensayo es aplicable a materiales con viscosidades desde 0,036 hasta más de 200 000 poises, cubriendo todos los grados prácticos de ligantes.
La viscosidad cinemática a 135 °C se mide utilizando un viscosímetro capilar del tipo Cannon-Fenske o Ubbelohde, sumergido en un baño con temperatura controlada a 135 °C ± 0,1 °C. El procedimiento es similar al ensayo de viscosidad absoluta pero utiliza flujo por gravedad en lugar de vacío:
La viscosidad cinemática a 135 °C sirve como verificación de trabajabilidad — asegura que el ligante será suficientemente fluido durante la producción de mezcla en caliente para recubrir adecuadamente los agregados. Los requisitos mínimos de viscosidad cinemática aumentan con el grado: 250 cSt para VG-10, 300 cSt para VG-20, 350 cSt para VG-30 y 400 cSt para VG-40. Estos valores mínimos ayudan a prevenir mezclas tiernas (mezclas excesivamente propensas a la deformación durante la construcción) y garantizan un espesor de película adecuado sobre los agregados.
| Propiedad | Método de Ensayo | VG-10 | VG-20 | VG-30 | VG-40 |
|---|---|---|---|---|---|
| Viscosidad Absoluta a 60 °C, poises, mín | IS 1206 (Parte 2) / ASTM D2171 | 800 | 1600 | 2400 | 3200 |
| Viscosidad Cinemática a 135 °C, cSt, mín | IS 1206 (Parte 3) / ASTM D2170 | 250 | 300 | 350 | 400 |
| Punto de Inflamación (Copa Abierta Cleveland), °C, mín | IS 1448 (P:69) / ASTM D92 | 220 | 220 | 220 | 220 |
| Solubilidad en Tricloroetileno, %, mín | IS 1216 / ASTM D2042 | 99,0 | 99,0 | 99,0 | 99,0 |
| Penetración a 25 °C, 0,1 mm | IS 1203 / ASTM D5 | 80–100 | 60–80 | 50–70 | 40–60 |
| Punto de Ablandamiento (Anillo y Bola), °C, mín | IS 1205 / ASTM D36 | 40 | 45 | 47 | 50 |
| Ensayos sobre Residuo RTFOT: | |||||
| Relación de Viscosidad a 60 °C, máx | — | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 |
| Ductilidad a 25 °C, cm, mín (después de TFOT) | IS 1208 / ASTM D113 | 75 | 50 | 40 | 25 |
La selección del grado VG adecuado es función de dos factores principales: el clima (específicamente, la temperatura del pavimento) y la carga de tráfico. La norma IS 73:2013 proporciona una guía explícita para la selección del grado basada en la temperatura máxima promedio del aire de 7 días para la ubicación del proyecto, calculada a partir de un mínimo de cinco años de datos históricos.
| Grado | Adecuado para Temperatura Máxima Promedio del Aire de 7 Días | Grado de Penetración Equivalente | Aplicaciones Típicas |
|---|---|---|---|
| VG-10 | < 30 °C | 80/100 | Regiones frías, tratamientos superficiales, aplicaciones de riego, producción de emulsión bituminosa |
| VG-20 | 30–38 °C | — | Clima frío y regiones de gran altitud, carreteras de tráfico moderado |
| VG-30 | 38–45 °C | 60/70 | Pavimentos de servicio pesado, autopistas, áreas con cargas de tráfico sustanciales |
| VG-40 | > 45 °C | 30/40, 40/50 | Climas extremadamente cálidos, pistas de aeropuerto, intersecciones, plazas de peaje, corredores de carga pesada |
Los umbrales de temperatura en esta tabla se basan en la correlación entre la temperatura del aire y la temperatura real del pavimento. Las temperaturas de la superficie del pavimento bajo luz solar directa pueden ser 20–25 °C más altas que la temperatura ambiente, lo que significa que una ubicación con una temperatura máxima del aire de 45 °C puede experimentar temperaturas de pavimento cercanas a 70 °C — muy por encima de la temperatura de ensayo de viscosidad de 60 °C. El sistema VG considera esto a través de sus requisitos conservadores de viscosidad mínima.
Para la carga de tráfico, el principio general es que el tráfico más pesado y las cargas de movimiento más lento requieren ligantes más rígidos. Esto es particularmente relevante para pavimentos aeroportuarios, donde las cargas de las aeronaves (más de 500 000 libras en el tren de aterrizaje principal) y las velocidades lentas de rodaje crean una demanda severa de resistencia al ahuellamiento. La selección del grado también debe considerar el volumen de tráfico (cargas equivalentes por eje simple), la velocidad del tráfico (estática vs. alta velocidad) y si el pavimento está sometido a tráfico canalizado (p. ej., líneas centrales de pista, trayectorias de calles de rodaje).
Consideraciones adicionales incluyen:
El VG-40 es el grado más rígido del sistema de clasificación por viscosidad y es el ligante preferido para pavimentos de pistas de aeropuerto en climas cálidos y para pavimentos sometidos a cargas pesadas de aeronaves. Su viscosidad absoluta mínima de 3200 poises a 60 °C y su viscosidad cinemática mínima de 400 cSt a 135 °C proporcionan una resistencia excepcional a la deformación permanente bajo las condiciones de carga extrema características de las operaciones aeroportuarias.
La carga de las aeronaves difiere fundamentalmente de la carga del tráfico carretero en varios aspectos críticos:
La especificación P-401 de la FAA (Especificación Estándar para Pavimentación Asfáltica de Aeródromos) y las Especificaciones Guía Unificadas de Instalaciones (UFGS) 32 12 15.13 hacen referencia a los ligantes clasificados por viscosidad para la construcción de aeródromos. La FAA permite el uso de ligantes tanto de grado de desempeño (PG) como clasificados por viscosidad, siendo la relación equivalente aproximadamente:
El Manual de Diseño de Aeródromos de la OACI (Doc 9157, Parte 3 – Pavimentos) proporciona orientación sobre la selección de ligantes para pavimentos aeroportuarios, recomendando que el grado del ligante se seleccione según la temperatura de referencia del aeródromo — la temperatura máxima promedio del pavimento de 7 días a 20 mm por debajo de la superficie. Para aeropuertos en regiones con temperaturas de referencia superiores a 45 °C (como Oriente Medio, el sur de Asia, partes del sudeste asiático y el sur de Estados Unidos), se recomienda un ligante equivalente a VG-40 o superior.
Para aplicaciones aeroportuarias críticas, el VG-40 a menudo se modifica con polímeros (produciendo PMB 40 o grados equivalentes) para mejorar aún más el rendimiento. La modificación con polímeros mejora:
El Programa de Tecnología de Pavimentos Asfálticos Aeroportuarios (AAPTP) y el Centro Nacional de Tecnología del Asfalto (NCAT) de la Universidad de Auburn han desarrollado una Herramienta de Selección de Ligantes Asfálticos para Aeródromos en Línea que ayuda a los ingenieros a seleccionar el grado de ligante adecuado según la ubicación del aeropuerto, la carga de tráfico y la estructura del pavimento. Esta herramienta confirma que el VG-40 (o su equivalente PG) es el grado mínimo recomendado para pistas principales en aeropuertos de climas cálidos.
El sistema de clasificación por penetración (ASTM D946 / IS 73:1950 / EN 12591) clasifica el betún según la profundidad que una aguja estándar penetra en la muestra bajo condiciones específicas (25 °C, 100 g, 5 segundos). Grados como 30/40, 40/50, 60/70, 80/100 y 100/120 representan valores de penetración en décimas de milímetro. Este sistema fue el estándar global durante más de un siglo y sigue utilizándose en muchos países, incluidos Irán, EAU, Arabia Saudita, Omán, Kenia, Tanzania e Indonesia.
| Aspecto | Grado de Penetración | Grado de Viscosidad (VG) |
|---|---|---|
| Temperatura de ensayo | Solo 25 °C | 60 °C (servicio) y 135 °C (construcción) |
| Principio de ensayo | Profundidad de penetración de aguja | Resistencia al flujo (viscosidad) |
| Susceptibilidad térmica | No se puede determinar | Se puede calcular a partir de datos de doble temperatura |
| Predicción de ahuellamiento | Pobre — un grado de penetración 60/70 de una fuente puede ahuellarse de manera diferente al mismo grado de otra | Excelente — el mismo grado VG produce un rendimiento de ahuellamiento similar independientemente de la fuente del crudo |
| Número de ensayos de especificación | 14 (según la anterior IS 73:1992) | 7 (según IS 73:2006/2013) |
| Empírico vs. fundamental | Empírico (profundidad de penetración de aguja) | Fundamental (propiedad física — viscosidad) |
| Sensibilidad a la cera | Alta — los crudos cerosos producen valores de penetración engañosos | Baja — la viscosidad captura mejor la consistencia real del ligante |
| Costo de ensayo | Más alto (se requieren más ensayos) | Más bajo (menos ensayos, ejecución más rápida) |
La debilidad fundamental de la clasificación por penetración es que la penetración a 25 °C no se correlaciona de manera fiable con el rendimiento de ahuellamiento a alta temperatura. Dos ligantes con valores de penetración idénticos (p. ej., ambos 60/70) podrían tener viscosidades significativamente diferentes a 60 °C dependiendo de su fuente de crudo y método de refinación. Esto significa que un ligante 60/70 de un crudo ceroso podría ahuellarse severamente en clima cálido, mientras que un ligante 60/70 de un crudo nafténico podría rendir perfectamente — sin embargo, ambos se clasificarían como el mismo grado.
El sistema VG elimina esta ambigüedad midiendo directamente la viscosidad a la temperatura que más importa para el ahuellamiento. Bajo el sistema VG, dos muestras cualesquiera del mismo grado VG darán un rendimiento de ahuellamiento similar en clima cálido — una afirmación que no puede hacerse para los grados de penetración.
| Grado VG | Equivalente de Penetración Aproximado | Reemplazos Típicos de 60/70 |
|---|---|---|
| VG-10 | 80/100 | Regiones frías, tratamientos superficiales |
| VG-20 | — | Intermedio (sin equivalente directo de penetración) |
| VG-30 | 60/70 | Reemplazo directo para 60/70 en la mayoría de aplicaciones |
| VG-40 | 30/40, 40/50 | Reemplazo directo para 30/40 y 40/50 |
El sistema de Grado de Desempeño (PG) — desarrollado bajo el Programa Estratégico de Investigación de Carreteras (SHRP) a finales de los años 1980 y principios de los 1990 y formalizado en AASHTO M 320 y ASTM D6373 — representa la metodología de clasificación de ligantes más avanzada. Los ligantes PG se designan con dos números (p. ej., PG 64-22), donde el primer número es el grado de alta temperatura (temperatura máxima del pavimento en °C que el ligante puede soportar) y el segundo es el grado de baja temperatura (temperatura mínima del pavimento en °C que el ligante puede soportar, con signo negativo).
| Aspecto | Sistema VG | Sistema PG (Superpave) |
|---|---|---|
| Base de medición | Viscosidad a temperaturas fijas (60 °C, 135 °C) | Parámetros de rendimiento a temperaturas específicas del proyecto |
| Ensayo de alta temperatura | Viscosímetro capilar al vacío (ASTM D2171) | Reómetro de Corte Dinámico (DSR) — G*/sen δ (AASHTO T315) |
| Ensayo de baja temperatura | No se mide directamente (se infiere de la penetración) | Reómetro de Viga Flexionante (BBR) — rigidez a la fluencia (AASHTO T313) |
| Ensayo de fatiga | No se mide directamente | DSR después de envejecimiento PAV — G*·sen δ |
| Simulación de envejecimiento | Solo TFOT o RTFOT | RTFO (corto plazo) + PAV (largo plazo, envejecimiento de 20 horas) |
| Especificidad de temperatura | Temperatura fija (60 °C para todos los grados) | Específica del proyecto (el ligante se selecciona para el clima real) |
| Adaptabilidad climática | Cuatro rangos amplios de temperatura | Escala de temperatura continua (cada 6 °C) |
| Número de ensayos | 7 ensayos de especificación | Suite completa de ensayos reológicos |
| Adopción geográfica | India, sur de Asia, partes de Oriente Medio | EE. UU., Canadá, Europa, Australia, China |
El sistema VG sigue siendo apropiado para:
El sistema PG es superior para:
A efectos de ingeniería, se pueden utilizar las siguientes equivalencias aproximadas:
| Grado VG | Grado PG Aproximado | Aplicaciones Típicas |
|---|---|---|
| VG-10 | PG 52-28 a PG 58-22 | Regiones frías, tratamientos superficiales |
| VG-20 | PG 58-22 a PG 64-22 | Climas moderados |
| VG-30 | PG 64-22 a PG 70-22 | Climas cálidos, tráfico pesado |
| VG-40 | PG 76-22 a PG 82-10 | Climas muy cálidos, aeropuertos, cargas pesadas |
Estas equivalencias son aproximadas y dependen de la fuente del crudo y de si el ligante está modificado. Para aplicaciones críticas, se debe realizar un ensayo PG directo.
El régimen de ensayos para ligantes VG está especificado tanto en normas ASTM como IS. Los ensayos principales son:
Este es el ensayo definitorio para la clasificación VG. El método del viscosímetro capilar al vacío requiere un control cuidadoso de:
El factor de calibración del viscosímetro se determina utilizando líquidos de referencia de viscosidad estándar. Para ligantes no newtonianos (como los ligantes modificados con polímeros), se deben considerar los efectos de la tasa de corte — diferentes tamaños de capilar del viscosímetro o niveles de vacío pueden producir resultados diferentes.
El ensayo de viscosidad cinemática utiliza un tipo diferente de viscosímetro capilar (típicamente Cannon-Fenske o Ubbelohde) que opera bajo flujo por gravedad a 135 °C. El ensayo mide el tiempo que tarda un volumen fijo de betún en fluir a través del capilar bajo su propia carga hidrostática. La viscosidad cinemática en centistokes se calcula como el producto del tiempo de flujo y la constante de calibración del viscosímetro.
Este ensayo sirve como indicador de temperatura de mezcla y compactación. Los valores mínimos de viscosidad cinemática en la especificación aseguran que el ligante tendrá suficiente fluidez a 135 °C para recubrir los agregados durante la producción de mezcla asfáltica en caliente. Los ligantes con viscosidades cinemáticas por debajo del mínimo pueden producir mezclas tiernas que son difíciles de compactar y propensas a la deformación durante la construcción.
La revisión IS 73:2006 eliminó varios ensayos de la especificación anterior de grado de penetración que se determinó que no tenían una relación clara con el rendimiento en campo. Estos incluyeron:
La selección del grado VG correcto influye directamente en la resistencia del pavimento a los tres modos principales de deterioro: ahuellamiento, fisuración por fatiga y fisuración térmica. La relación entre el grado de viscosidad y cada modo de deterioro es la siguiente:
El ahuellamiento es la formación de depresiones longitudinales en las trayectorias de las ruedas causada por la acumulación de deformación permanente (plástica) en una o más capas del pavimento. Es el deterioro principal a alta temperatura y es abordado directamente por el sistema de clasificación VG.
Un ligante con viscosidad insuficiente a 60 °C (es decir, un grado demasiado blando para el clima) fluirá bajo carga, permitiendo que el esqueleto de agregados se desplace. Esto es particularmente crítico en pavimentos aeroportuarios donde:
El VG-40 proporciona la máxima resistencia al ahuellamiento entre los grados estándar y es el grado mínimo recomendado para pistas de aeropuerto en climas cálidos. Para condiciones extremas, se debe especificar VG-40 modificado con polímeros (o su equivalente PG 76-22).
La fisuración por fatiga (también llamada “fisuración en piel de cocodrilo”) resulta de deformaciones de tracción repetidas en la parte inferior de la capa ligada del pavimento bajo la carga del tráfico. Es el deterioro principal a temperatura intermedia.
La relación entre la viscosidad del ligante y la resistencia a la fatiga es compleja. Si bien los ligantes más rígidos mejoran la resistencia al ahuellamiento, pueden reducir la vida a fatiga si el ligante se vuelve demasiado quebradizo. El sistema VG aborda esto a través del requisito mínimo de penetración a 25 °C — incluso el VG-40 debe tener una penetración de al menos 40 dmm (0,1 mm) a 25 °C, asegurando un nivel mínimo de flexibilidad para la resistencia a la fatiga.
Para pavimentos aeroportuarios, la capa de ligante (la capa entre la superficie y la base) es particularmente susceptible a la fisuración por fatiga porque experimenta las deformaciones de tracción más altas. Seleccionar un ligante demasiado rígido (p. ej., VG-40 en una capa de ligante donde un VG-30 sería suficiente) puede realmente reducir la vida a fatiga.
La fisuración térmica ocurre cuando las bajas temperaturas provocan tensiones de tracción en la superficie del pavimento que exceden la resistencia a la tracción del material. Este es el deterioro principal a baja temperatura y es la debilidad del sistema VG — no mide directamente las propiedades del ligante a baja temperatura.
El sistema de grado de penetración del que evolucionó el VG también carecía de medición directa de baja temperatura. El sistema PG aborda esto a través del ensayo Reómetro de Viga Flexionante (BBR), que mide la rigidez a la fluencia a bajas temperaturas. Para los ligantes VG utilizados en climas fríos (VG-10, VG-20), los valores mínimos de penetración (80–100 y 60–80 dmm respectivamente) proporcionan cierta garantía de flexibilidad a baja temperatura, pero esta es una medida indirecta.
Para pavimentos aeroportuarios en regiones frías, se aplican las siguientes recomendaciones:
La adopción de la clasificación por viscosidad en la India representa la transición nacional más significativa de la clasificación por penetración a la clasificación VG. La cronología es la siguiente:
La especificación IS 73:2013 es ahora la norma rectora para todo el betún de pavimentación en la India. Indian Oil Corporation (IOCL) y otros grandes refinadores comenzaron a comercializar betún de grado VG desde todas las refinerías en agosto de 2009. Los grados de penetración (30/40, 40/50, 60/70, 80/100, 100/120) han sido efectivamente reemplazados, aunque algunos proyectos heredados pueden seguir especificando grados de penetración.
Sudáfrica: Utiliza un sistema similar al VG pero con modificaciones locales (especificaciones SANRAL). Los grados incluyen grados de penetración 40/50, 60/70, 80/100 junto con clases basadas en viscosidad.
Australia: Utiliza un sistema basado en viscosidad con grados expresados como Clase 170, Clase 320, Clase 600, Clase 1000 (donde los números representan la viscosidad aproximada en poises a 60 °C para el residuo envejecido).
Europa (EN 12591): Utiliza principalmente la clasificación por penetración, con requisitos suplementarios para características de rendimiento. El sistema EN no ha adoptado la clasificación VG pero ha desarrollado el sistema basado en PG (EN 14023 para ligantes modificados con polímeros).
Estados Unidos: El sistema PG (AASHTO M 320) ha reemplazado en gran medida tanto la clasificación por penetración como por viscosidad para nuevas construcciones. Sin embargo, la ASTM D3381 (Especificación Estándar para Ligante Asfáltico Clasificado por Viscosidad para Uso en Construcción de Pavimentos) sigue vigente y se referencia en algunas especificaciones heredadas.
Oriente Medio: Muchos países (EAU, Arabia Saudita, Catar, Kuwait) especifican tanto grados de penetración (60/70, 40/50) para construcción general como grados PG para proyectos importantes. El VG es menos común pero está cada vez más reconocido debido a la influencia de los contratistas indios.
Para los inspectores de pavimentos aeroportuarios y los ingenieros de aseguramiento de calidad, comprender los ligantes VG es crítico por varias razones:
Al inspeccionar la construcción de asfalto aeroportuario, el ingeniero debe verificar que el ligante entregado coincida con el grado VG especificado. Esto implica:
Durante la inspección del pavimento, los siguientes signos pueden indicar una selección incorrecta del grado VG o problemas relacionados con el ligante:
Para proyectos aeroportuarios, se recomienda la siguiente frecuencia de ensayo:
| Ensayo | Frecuencia |
|---|---|
| Viscosidad Absoluta a 60 °C | Un ensayo por cada 50 toneladas o por cada entrega, lo que sea más frecuente |
| Viscosidad Cinemática a 135 °C | Un ensayo por cada 50 toneladas o por cada entrega |
| Penetración a 25 °C | Un ensayo por cada 100 toneladas |
| Punto de Ablandamiento | Un ensayo por cada 100 toneladas |
| Punto de Inflamación | Un ensayo por cambio de fuente |
| Ensayos sobre residuo RTFOT | Un ensayo por cada 500 toneladas o por cambio de fuente |
Los ligantes VG tienen requisitos específicos de temperatura durante la mezcla, el transporte y la compactación:
| Grado | Rango de Temperatura de Mezcla | Rango de Temperatura de Compactación |
|---|---|---|
| VG-10 | 140–160 °C | 130–150 °C |
| VG-20 | 145–165 °C | 135–155 °C |
| VG-30 | 150–170 °C | 140–160 °C |
| VG-40 | 155–175 °C | 145–165 °C |
Estas temperaturas aseguran que el ligante alcance la viscosidad cinemática adecuada para recubrir los agregados durante la mezcla y para lograr la densidad objetivo durante la compactación. Las temperaturas exactas deben determinarse a partir de la relación viscosidad-temperatura del ligante específico utilizado.
Para la aceptación de pavimentos aeroportuarios, se debe mantener la siguiente documentación del ligante VG:
La documentación adecuada asegura que el pavimento cumple con los requisitos del grado VG especificado y proporciona un registro para investigación forense futura si se desarrollan deterioros en el pavimento.
Referencias y Lecturas Complementarias
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