LECHADAS ASFÁLTICAS Consisten un mortero rico en asfalto, constituido por: • agregados pétreos finos (arenas de trituración para mejorar el agarre) • una emulsión asfáltica lenta (catiónica o aniónica), • una pequeña proporción de polvo mineral (Filler) • y, si es necesario, agua en cantidad suficiente para obtener una consistencia que permita extenderla sin que se derrame. Se aplican sobre superficies fisuradas, agrietadas, desgastadas o envejecidas pero que conservan aun su valor estructural y portante. Su espesor oscila entre 3 y 12 mm, según el caso. Finalidades Las finalidades de una lechada asfáltica pueden resumirse en los siguientes puntos: 1. Obtener una superficie bien impermeabilizada y rejuvenecida, para prolongar su vida útil. 2. Mejorar la defensa del pavimento frente al tránsito y a los agentes atmosféricos. 3. Mejorar la textura superficial, para el que la superficie sea segura y antideslizante. 4. Servir como capa de rodamiento en caminos de regiones frías, en dónde son comunes las heladas, ya que su textura y microrugosidad le dan resistencia a la acción desintegrante del hielo, además de que sirve como superficie antirresbaladiza. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel Los componentes de una lechada asfáltica son: A) Áridos: Generalmente se usan arenas naturales de ríos, arenas de trituración de rocas o una mezcla de ambas. Estas deben ser sanas, limpias de materia orgánica, y no contener polvo, grumos o material arcilloso. Las arenas de trituración deben provenir de rocas cuto desgaste de los ángeles sea menor a 25%. El agregado de arenas silíceas es económico y mejora la trabajabilidad, pero se debe tener cuidado de no agregar en exceso. B) Emulsión: Pueden emplearse emulsiones catiónicas o aniónicas. Su selección depende del tipo y naturaleza del agregado pétreo que se emplee. En la actualidad, se utilizan mayormente las emulsiones catiónicas lentas superestables. DOSIFICACIÓN Podríamos decir que la dosificación de lechadas asfálticas se divide en dos etapas fundamentales: 1- Obtener las cantidades teóricas de áridos y emulsión, con la mayor aproximación posible. 2- Determinar el tenor óptimo de fluidos. Sea ajustan y verifican los valores mediante un ensayo de prueba de abrasión en inmersión hasta obtener valores de desgaste y deformación que aseguren un buen comportamiento de la mezcla en obra. Granulometría de los Agregados El primer factor a tener en cuenta es el Estado de la superficie a tratar, ya que a partir de este dato se determina la granulometría de los agregados de la lechada y, por lo tanto, el espesor de la lechada. Existen cuatro tipos de granulometría normalizadas (A, B, C y D) que van desde una mas fina hasta la más gruesa. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel ➢ La granulometría fina se utiliza para revestir un pavimento nuevo o viejo ligeramente abierto y/o fisurado. ➢ La intermedia sirve para la conservación de tratamientos bituminosos, carpetas o concretos asfalticos con claro síntomas de peladuras y agrietamientos. ➢ La gruesa se aplica para la conservación y restitución de superficies de pavimentos envejecidos y muy desgastados. Por otro lado, la utilización o no de Filler dependerá de: - Si es requerido para corregir la curva granulométrica. - Si su presencia mejora el comportamiento de la mezcla en los ensayos mecánicos. Determinación del Contenido de Asfalto - Método de Cálculo Duriez Este método consiste en realizar un cálculo estimativo de la superficie específica de los áridos basándose en la granulometría y, a partir de ello, se determina el porcentaje teórico de cemento asfáltico utilizando una constante denominada “módulo de riqueza”. Para determinar la superficie específica de los agregados, Duriez calcula la contribución de cada fracción por medio de la siguiente ecuación: Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel Determinación del tenor de agua para ajustes de la consistencia Es una determinación importante, ya que el tenor de agua está relacionado con la fluidez de la mezcla. Una lechada con escasa fluidez tendrá inconvenientes para ser aplicada, mientras que, si la fluidez es excesiva, se puede producir la segregación de los componentes de la mezcla, un escurrimiento desmedido durante su extendido y/o un tiempo excesivo de secado. Además, si el tenor de agua de prehumectación es elevado, se produce una sedimentación de los agregados y la mezcla deja de ser homogénea, quedando la parte superior más rica en asfalto que la inferior, generando así una superficie lisa y deslizante. Por otro lado, la consistencia necesaria de una lechada dependerá directamente del objetivo por el cual se la realiza. Por ejemplo, una lechada destinada a penetrar en las fisuras y grietas requerirá una mayor fluidez que una lechada cuyo objetivo sea rejuvenecer un pavimento envejecido con peladuras. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel El método utilizado para medir la consistencia de una lechada se conoce como el Método del cono de consistencia, el cual consiste en colocar la lechada en un molde tronco-cónico de medidas normalizadas, el cual a su vez se apoya sobre su base mayor en una placa que tiene grabadas unas circunferencias concéntricas de radios también normalizados. Luego, al levantar el molde, la lechada fluye y se extiende sobre la placa. Para que la consistencia de la lechada sea considerada óptima, la misma debe alcanzar una zona determinada la cual, según norma, es la zona comprendida entre dos circunferencias consecutivas de 2 y 3 cm. Sin embargo, algunas experiencias locales han demostrado que las lechadas que fluyen dentro de los límites antes mencionados son excesivamente fluidas y no permiten confeccionar probetas para el ensayo de Young. Se considera realmente óptima a la consistencia que permite elaborar probetas para el ensayo de Young, ya que la misma permite una adecuada aplicación en obra. Comprobación de la consistencia mediante ensayos Una vez que se han calculado las proporciones de la mezcla, se procede a comprobar mediante ensayos mecánicos si dichas proporciones brindan también la mayor resistencia a la deformación y al desgaste abrasivo por vía húmeda. Existen varios métodos de ensayo, cada uno con sus propios aparatos correspondientes. En primera instancia podemos clasificar estos métodos como: Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel a- Los que implican la rotación de algún elemento sobre la probeta de lechada, previamente curada y sumergida en agua. Dentro de esta categoría podemos citar: - el aro de neopreno en la maquina Young, - el rodillo de goma Chevron (Kary-Coyne), - la manguera de goma en la WTAT (Wet Track Abrasion Test) - las ruedas de acero utilizadas por PROBISA en España, sobre la base del método Kary-Coyne (California Test 355) b- Los que implican un impacto de esferas de distintos materiales (por ejemplo, caucho duro) sobre la probeta previamente curada y húmeda. Ensayo de Abrasión en Maquina Young 1. Se apoya un aro de hierro de 12 cm de diámetro interno y espesor igual al previsto para la lechada sobre unas placas cuadradas y plásticas que sirven de base. 2. Se prepara material como para confeccionar por lo menos 3 probetas con cada fórmula. Dicho material se reparte en los 3 aros y se acomoda mediante un suave movimiento de vaivén hasta que los espesores sean parejo e iguales al del aro. Luego se retira el aro y, si la mezcla está bien formulada, no se produce desmoronamiento de la mezcla. 3. Se dejan orear las probetas durante 15 minutos y luego se las hace secar en estufa durante 17 horas a 60°C, o 6 horas a 100°C. Una vez hecho esto se sacan, se dejan enfriar a temperatura ambiente y se pesan. 4. Se colocan las probetas en un baño de agua a 25°C durante 1 hora y luego se las desgasta en la maquina Young cada 10 minutos, procurando siempre la cantidad de agua sea la suficiente como para cubrir la probeta. 5. Se secan las probetas en estufa durante 6 hs a 100°C, se retiran, se enfrían a temperatura ambiente y se pesan nuevamente. 6. Por diferencia de peso, se determina la pérdida de material, el cual multiplicado por un factor de conversión nos da las pérdidas en la probeta por m2 Ensayo de W.T.A.T Se trata en realidad de dos ensayos que se realizan de manera conjunta. El primero sirve para determinar el contenido mínimo de asfalto correspondiente a la máxima perdida admisible por abrasión. El segundo sirve para determinar el máximo contenido de asfalto, según el límite admisible de absorción de arena por probetas. Las probetas son curadas a 60°C hasta peso constante y son luego sometidas, bajo agua, a la acción abrasiva de una goma de manguera de dureza prefijada durante 5 minutos. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel Las pérdidas por abrasión se determinan por diferencia de peso de las probetas curadas con respecto a la unidad de superficie. Estas pérdidas se grafican en función del porcentaje de ligante, de donde se obtienen curvas como la siguiente: El valor máximo de pérdida admitido es de 800 g/m2. Por otro lado, se determina la cantidad de arena absorbida en función del contenido de asfalto, de donde se obtiene una curva como la siguiente: El valor máximo de arena absorbida es también de 800 g/m2. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel Combinando ambos ensayos, se puede fijar el rango valido de contenido en asfalto, tal que se eviten tanto las exudaciones por exceso como elevados desgastes: Ensayo California 355 El rodillo de goma es sustituido por dos ruedas metálicas. El sistema gira durante 10 minutos sobre unas probetas de 10” de diámetro y ¼” de altura, previamente curadas en estufa a 60°C y cubiertas con agua a 25°C. Luego se secan las probetas hasta peso constante, y por diferencia de pesos se obtiene el grado de abrasión. Exigencia: Método de la Firma Young La abrasión se produce por el impacto de unas esferas de caucho duro que caen sobre las probetas de lechada Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel PROCESO CONSTRUCTIVO Las secuencias a seguir son las siguientes: 1- Limpieza y Bacheo de partes afectadas: La superficie queda libre de polvo y materias extrañas y bien perfilada. 2- Riego ligero de agua (generalmente mediante máquinas) 3- Aplicación de la lechada 4- Paso de rodillos neumáticos livianos. Elaboración de la Lechada y su Aplicación Se utilizan máquinas diseñadas y montadas sobre chasis o camiones, de modo que pueden simultáneamente: almacenar los materiales, elaborar la lechada, realizar el riego de agua previo a la aplicación y extender la misma. Una de las máquinas más conocidas y utilizadas en nuestro país es la máquina tipo Young, la cual esta provista de 4 depósitos: uno para agua, uno para emulsión, uno para los áridos y uno para el Filler. Los áridos y el Filler son llevados hacia un mezclador mediante una cinta transportadora, en el cual a su vez se introducen las cantidades de agua y emulsión correspondientes a través de unos inyectores regulados por válvulas. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel Una vez que la lechada alcanza la consistencia requerida, esta pasa hacia una caja extendedora, la cual tiene provista una placa de neopreno apoyada libremente sobre el pavimento para que, al ir extendiendo la lechada, esta no se derrame y para que quede con un espesor similar al del agregado de mayor tamaño. Para lograr una mejor cubierta de los agregados se usa la rastra de cepillos El equipo posee también un sistema para riego de agua constituido por una barra ubicada adelante de la caja extendedora y cuya longitud abarca todo el ancho de distribución de la lechada. Esta barra esta provista de unos picos rociadores y es alimentada por una bomba a presión. La máquina realiza todas estas operaciones de manera sincronizada y en una sola pasada, es decir, que a medida que avanza, primero riega el pavimento con agua y luego extiende la mezcla. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel Cuando las lechadas son elaboradas con emulsiones lentas de curado rápido, hay que densificarlas empleando un rodillo neumático, de manera de eliminar el agua ocluida y acelerar el proceso de curado. (esto es de principal importancia en caminos que requieren una rápida habilitación al tránsito como autopistas, aeropuertos, etc. y recordando siempre que el tránsito se habilita una vez que corta la emulsión). Control de la mezcla elaborada en obra Se debe controlar de manera periódica que el funcionamiento de la máquina es normal y que la mezcla tiene la misma composición que con la que fue calibrada inicialmente. Esto es para prevenir que la máquina haya sufrido desperfectos en alguno de sus componentes. Para controlar la composición de las mezclas existen varias técnicas. Una de ellas se basa en extraer el betún por un solvente en frío y luego separar la fase sólida por centrifugación. Se toma una muestra representativa de la lechada y se la seca en estufa a 110°C, luego se pesa una cantidad determinada, se la trata con un solvente que puede ser benceno o tetracloruro de carbono y se la centrifuga. Finalmente, se seca el agregado pétreo y por diferencia de pesadas se obtiene la cantidad de asfalto residual. Resumen para Examen Final ~ Vías de Comunicación 3 ~ Acosta G. Daniel
