La compactación del pavimento asfáltico es un indicador fundamental para evaluar la calidad y el rendimiento de la construcción del pavimento, ya que influye directamente en la resistencia, durabilidad y resistencia al daño por agua. Aunque los métodos tradicionales de extracción de testigos mediante perforación son precisos, son destructivos e ineficientes. Con los avances en la tecnología de ensayos, los medidores de densidad sin fuente nuclear (Nuclear-Free Density Gauges) se utilizan ampliamente para pruebas rápidas in situ.

1. Ámbito de aplicación

Este método es aplicable a las pruebas rápidas de densidad de mezclas asfálticas en cada capa estructural del pavimento asfáltico colocado el mismo día pero aún no abierto al tráfico, utilizando un densímetro sin núcleo, y para calcular el grado de compactación.

⚠ Los resultados de las pruebas se utilizan principalmente para el control de calidad de la construcción y no se recomiendan como única base para la aceptación final.

2. Requisitos técnicos para instrumentos y materiales

El densímetro sin núcleo debe contener un módulo electrónico y una batería recargable. La sonda debe estar libre de núcleo y de condensador. Los requisitos técnicos para el densímetro sin núcleo son los siguientes:

(1) Profundidad máxima de detección: ≥10 cm.

(2) Profundidad mínima de detección: ≤2,5 cm.

(3) Tiempo de medición individual: no superior a 5 s.

(4) Precisión: 0,003 g/cm³.

(5) Equipado con un bloque de densidad estándar para la autocalibración del densímetro sin núcleo.

Normas de referencia:

ASTM D2950 — Densidad de pavimentos asfálticos mediante método no nuclear

EN 12697-10 / EN 12697-6 — Densidad y contenido de vacíos de mezclas asfálticas

AASHTO T343 — Método de medición de densidad no nuclear

3. Métodos y procedimientos

3.1 Preparación

(1) Antes del primer uso, se debe completar la inicialización del software y guardar los parámetros para evitar configuraciones repetidas.

(2) Antes de su uso, se debe realizar la calibración con un bloque de densidad estándar y verificar la correlación con los resultados de la perforación para garantizar la fiabilidad de la prueba.

3.2 Procedimientos de prueba

1. Seleccione la ubicación de la prueba según las especificaciones pertinentes. La distancia al borde de la carretera o a cualquier estructura no debe ser inferior a 30 cm, y la superficie debe mantenerse seca.

2. Coloque el densímetro no nuclear de forma estable sobre el punto de prueba, asegurándose de que no haya movimiento ni vibración. Si la superficie del pavimento es irregular, se puede utilizar arena fina para nivelar la zona de prueba.

3. Encienda el dispositivo y compruebe el nivel de batería, la temperatura interna y la configuración de los parámetros de prueba (tiempo, ID de muestra, etc.).

4. Configure los parámetros del pavimento, incluyendo el espesor de la capa y el tamaño máximo nominal del árido, y seleccione el modo de prueba de un solo punto.

5. Pulse el botón de prueba. Tras aproximadamente 3 segundos, lea y registre los datos. Si el valor de humedad superficial es superior a 10, los datos se considerarán inválidos y deberá seleccionarse una nueva ubicación para la prueba.

6. Calcule la densidad real utilizando el valor de corrección o la fórmula de correlación (precisión: 0,01 g/cm³).

4. Procesamiento de datos

El grado de compactación se calcula mediante la siguiente fórmula: K = ρd / ρ0 × 100

Donde:

K — Grado de compactación (%)

ρd — Densidad medida (g/cm³)

ρ0 — Densidad estándar (determinada según JTGF40 o EN 13108)

Normas aplicables:

JTG F40-2004 — Especificación técnica para la construcción de pavimentos asfálticos

EN 13108 — Especificaciones de mezclas asfálticas

ASTM D2041 — Densidad relativa máxima teórica

5. Prueba de correlación de perforación de núcleos (método de calibración)

5.1 Selección del tramo de carretera

Longitud del tramo de prueba ≥ 200 m

Número de puntos de medición: entre 10 y 15 (determinado en función de la consistencia estructural)

5.2 Procedimiento de prueba

Realizar pruebas multipunto utilizando el método de cinco puntos (p. ej., método T0925).

Mida la densidad, la humedad y la temperatura con un densímetro sin núcleo.

Tomar muestras de núcleos de perforación en las mismas ubicaciones y determinar la densidad real mediante el método de extracción de núcleos.

Normas de referencia:

ASTM D2726 — Densidad aparente de mezclas asfálticas compactadas

EN 12697-27 — Muestreo de mezclas asfálticas

5.3 Procesamiento de datos

Calcule la desviación Δρ entre el método sin testigo y el método de perforación con testigo.

Obtenga el coeficiente de corrección o la fórmula de regresión de correlación.

El modelo solo se puede utilizar si el coeficiente de correlación R ≥ 0,90.

6. Informe

Este método deberá incluir la siguiente información técnica en el informe de ensayo:

1. Ubicación del punto de ensayo (punto de referencia, capa del pavimento, etc.).

2. Densidad medida, densidad estándar y grado de compactación.

3. Valor promedio, desviación estándar, coeficiente de variación y valor representativo del grado de compactación para la sección de ensayo.

4. Si se realiza un ensayo de correlación, también se deberá informar el valor de corrección o la ecuación de correlación, así como el coeficiente de correlación.