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BIBLIOTECA
ITC
I N S T I T U T O TECNOLÓGICO
DE L A CONSTRUCCIÓN
CONSERVACIÓN,REHABILITACIÓNY
RECONSTRUCCIÓNDEPAVIMENTOSFLEXIBLES.
TESIS
PROFESIONAL
QUEPARA OBTENER ELTITULODE:
L I C E N C I A D O E N I N G E N I E R Í A DE C O N S T R U C C I Ó N
PRESENTA:
MOISÉSZECUA MUÑOZ
DIRECTORDE TESIS:
ING.FRANCISCOJAVIERMEJÍADÍAZ
LICENCIATURAENINGENIERÍADECONSTRUCCIÓNCONRECONOCIMIENTO
DEVALIDEZOFICIALDEESTUDIOSDELASECRETARIADEEDUCACIÓNPUBLICA
SEGÚNACUERDO No84330DEFECHA27DENOVIEMBREDE1984
MEXICOD.F. 1998
CONSERVACIÓN,REHABILITACIÓN YRECONSTRUCCIÓN
DEPAVIMENTOS FLEXIBLES
Ami esposa e hija.
Amispadresyhermanos.
Con unprofundo agradecimiento
por su paciencia, su fortaleza ysuapoyo
CONSERVACIÓN. REHABILITACIONYRECONSTRL'CCION
DEPAVIM E M O S FLEXIBLES
INDICt
I.-IVIBODlCOOS
11ANTECEDENTES
1
i: OUETIVOS
;.CEVEKAI.IDIDES
T
21-DEFINICIONES
J.-LINEAMIEVTOSPARADEFINIRPOSIBLESCAUUSDEFALUI
31.DATOSDEDISEÍO
S I - DATOSDECDNSRSLCCION
; Í - DATOSDE TRAFICO
; - • DATOSDELMEDIOAMBIENTE
*, 1l! ! , S 1 " I . O S P A V I M E M O S F I IMBI ES
11-DEFORMACIONES
- : • AGRIETAMIETVOS
••
12
l i - DESPRENDIMIENTOS
14. AFLORACIONESOMOVIMIEVTOSDELMATERIAL
5.. EVALLACIÓNDEPAVIMENTOSFLEXIBLE!
2)
Jl-CONDICIONESDELAESTRUCTLRADELPAVIMEVrO
S2-COKDICIONESDELDRENAJE
Í..CONSERVACIÓNDEPAUMENTOS
él-CALAfATEGOEtiftlEtAS
12-BACHEO
U-RENHÍlACIONES
6 1 - TRATAMIENTOSSUPERFICIALES
61I-IMPERMEABILI7AC¡OVDECARPETAS
• - : - - :1 :•::SIII SELLOCDNMA T E R U L 3 - A
6 1I .RIEGOSDESELLOCONCEMENTOASFALTICOPREME2CLA DO
614.MORTEROSASFÁ L T E O S
2S
REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS
7 1 - CORTE OPERFILADO DELACARPETA EXISTENTE
7 2 - SOBRE CARPETAS DECONCRETO ASFÁLTICO
7 3- CARPETAS ASFÁLTICAS DEESPESOR DELGADO
73 1 - CARPETA DELGADA MEJORADA CON FIBBRAS
7 32 - CARPETA DEGRADUACIÓN ABIERTA (OPEN GRADED)
733- CARPETA DE GRADUACIÓN CERRADA
74 - MODIFICACIÓN DEASFALTOSCON POLÍMEROS
7 5 - USODE GEOTEXTILES
37
RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTO
8 1 - RECUPERACIÓN DE PAVIMENTOS EN ELLUGAR
82 - RECICLADODECARPETASDE CONCRETO ASFÁLTICO
EN PLANTA
8 3- RECICLADODE CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO
ENELLUGAR
57
CONCLUSIONES
67
ANEXO
68
BIBLIOGRAFÍA
73
3
INTRODUCCIÓN
En la actualidad nuestro país cuenta con una red de caminos pavimentados, que se estima en
247,000 kms Loscualesrequieren deconservar en óptimas condiciones sus niveles de servicio,
conel objeto de mantener el crecimiento sostenido del país
En Mexico los caminos se han convertido en el principal modo de transporte y en el pilar de
actividad económica, manejándose por ellos del orden del 80 % de la carga y el 95%de los
pasajeros que segeneran durante el año
Dada la magnitud de caminos con los que cuenta nuestro pais, una de las inquietudes
principales es mantener la superficie de los pavimentos existentes, por lo que el Programa
Nacional de Conservación y Rehabilitación de las Carreteras Nacionales tiene como principal
objetivo contar con vialidades en óptimas condiciones de circulación que permitan agilizar el
movimiento de los usuarios
Del mismo modo todos los Estados de la República tienen el mismo objetivo de mantener,
lascalles,avenidasyvialidadesrápidas quetienen a sucargo
En todaslasesferas dela actividad humana se están experimentando muy profundos cambios,
en particular, la evolución tecnológica de la Ingeniería de Vías Terrestres ha venido
acelerando su marcha en los últimos años con el objeto de seleccionar los materiales y
procedimientos constructivos que conduzcan a la optimizacion de la calidad de las obras y de
losrecursos utilizados en ellas
Actualmente para mantener los caminos, se realizan obras de rehabilitación y reconstrucción
de pavimentos, reforzando la estructura y ampliando los anchos de calzada Se emplea
tecnología de punta para conocer con precision el estado aue guarda el pavimento, se utiliza
maqumana especializada que capta Ja conformación del pavimento a través de la emisión de
sondas magnéticas, lo cual permite corregir a tiempo las fallas aue presenten estos Se emplea
la tecnología mas avanzada para la recuperación de pavimentos y se utilizan carpetas de
concreto asfáltico modificados ytratamiento superficiales ahulados
Por otra parte debe recordarse que el problema de la conservación de caminos es compleja y
que su solución debe darse en tres vertientes la financiera, la organizacional y la técnico económica En esta ultima tiene lugar la implemetacion de nuevas tecnologías, pero para que
estas sean provechosas deben darse sobre un sistema de administración que permita
racionalizar yoptimarlasacciones que serealicen
4
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t9ArlTjfeDÍNTÉS.O 1 fc. L» A
Todos los pavimentos, desde el termino de su construcción requieren de mantenimiento, con
elpasodeltiempopresentan diferentes fallas, quesemanifiestan enlacapade rodamiento
Sisedesea tener untráfico rápido, seguroycómodo esnecesario corregir dichas fallas lo mas
prontoposible para evitar,que losproblemas se vuelvan cada vezmas senos
Las pnncipales fallas que se presentan en los pavimentos son causadas por envejecimiento,
fatiga de alguna de las capas que conforman la estructura del camino, las vialidades que no
cuentan con un sistema de drenaje pluvial adecuado presentan senos problemas en su capa de
rodamiento, además las fallas pueden ser causadas por el empleo de matenales y
procedimientos constructivos noadecuados.
Aunado atodo estoel incremento que setiene en el número de vehículos que circulan por las
carreterasyel aumento de lascargas de los mismos han venido acelerando la destrucción de las
carreteras, avenidas yvialidades en forma alarmante, esto tiene particular importancia, dentro
de los problemas que presentan la red por el hecho de que en 1980 se modifico el reglamento
de pesos y dimensiones que regula la operación de los vehículos en las carretera, aceptando
mayores pesos que han ocasionado detenoros anormales a los pavimentos que se construyeron
antes de esta época y que resultan ahora incapaces de atender adecuadamente la demanda del
transporte,debido a losbajos nivelesdeservicio que presentan
Debido a lo antenor un porcentaje muy elevado de estos caminos requiere de una
conservación, rehabilitación, reconstrucción o modernización, para elevar su nivel de servicio,
además de que los tramos que presentan congestionamientos de trafico por fallas en el
pavimento seatienden con elevada prioridad
Los trabajos que ejecutan en los tramos dañados comprenden entre otros la reposición de la
carpetaasfáltica, trabajos debacheo,renivelaciones, sellado de lacarpeta asfáltica, refuerzos de
pavimentos, limpiezayreparación depuentes,alcantanlladoy señalamiento
El método convencional para rehabilitar una superficie dañada es el recubrimiento con una
nueva sobrecarpeta, ésta con matenal nuevo continuara jugando un papel importante, sin
embargo el reciclado de pavimentos esta adqumendo rápidamente importancia dentro de la
renovación de superficies, yaque responde a laproblemática económica del paísy contnbuye a
disminuir elproblemadelaescasez cadadía másgrandederecursos naturales
5
1.2 OBJETIVO
En este trabajo daremos una descripción de los procedimientos constructivos actualizado y
tradicionales que seestán empleando en laactualidad ennuestropaíspara conservar, rehabilitar
yreconstruir lospavimentos flexibles
Cada una de estas técnicas ofrece maneras únicas de resolver las falla que presentan los
pavimentos,por loantenor sedetalla cada una de ellas Asi como de losequipo modernos que
se emplean y los nuevos materiales asfálticos, que permiten prevenir los problemas que se
observan en lospavimentos e incrementan lacalidad, durabilidad de las obras
Se describen los hneamientos para definir las posibles causas de falla de los pavimentos
flexibles y los deterioros mas comunes que se presentan, asi como los procedimientos que se
utilizan paraevaluar suestado estructural
6
2.-GENERALIDADES
Todas las fallas que presentan los pavimentos son ocasionadas por muy variados factores que
aquí se mencionan, siendo conveniente clasificar los distintos tipos de estructuras de los
pavimentosque seconstruyen en el país.
2i DIFEVICIONES.
Pavimento.
Se define como pavimento al conjunto de capas de material seleccionado, que reciben en
forma directa las cargas del tránsito, y las transmiten adecuadamente a las capas inferiores,
proporcionando además la capa de rodamiento donde se debe tener una operación rápida y
cómoda.
Lascaracterísticas quedebetenerunpavimento son lassiguientes:
A).- Una resistencia y un espesor total suficiente para soportar la carga de los vehículos, así
como transmitir adecuadamente los esfuerzos a las terracerías, de tal manera que estas no se
deformen en forma perjudicial. Es decir la calidad y espesores de los pavimentos están
influenciados tantopor losesfuerzos debidos altránsito como a lacalidad de lasterracerías.
B).- Debe prevenir la acumulación de agua, así como la penetración de la misma a los
pavimentos.
C).- Tener una capa superior que sea adecuada parael rodamiento, que soporte las cargasylos
agentesdel intemperísmo.
Estas son las características que se buscan corregir o mejorar en los pavimentos existentes,
mediante el usode losdistintosmétodosde rehabilitación.
TIPOS DE OBRAS VIALES
OBARAS VIALES
ESPECIALES
TIPO I
TIPO II
TlPOffl
TIPO IV
TDPA
> 20 000
2 500 - 10000
500 - 2 500
RED
AUTOPISTAS Y SUB-URBANAS
AUTOPISTA Y FEDERAL
FEDERAL Y ESTATAL
ESTATAL
RURAL
TIPOS DE OBRAS VIALES DE ACUERDO AL TRANSITO DIARIO PROMEDIO ANUAL
(TDPA).
7
Lospavimentos sepueden dividirendosgrandes grupos
A)Pavimentos flexibles
B)Pavimentos rígidos
A).-Pavimentos flexibles.
En este tipo de pavimentos la superficie de rodamiento se encuentra formada por una carpeta
asfáltica, seconstruyen sobrelacapa subrasante Lospodemosclasificar entres grupos
1 -Pavimentos tradicionales
Están constituidos por una capa superficial, llamada carpeta asfáltica, construida por el sistema
de riegos o con mezclas elaboradas en planta o en el lugar, sobre una capa de base y otra de
sub-base naturales osea sintratamientos especiales
2 -Pavimentos degruesa capa asfáltica
Son los pavimentos cuya capa de base se encuentra construida con concreto asfáltico, dicha
capa recibeel nombre debase negra
3 -Pavimentos semingidos
Estospavimentos tienen capadebaseo sub-basetratadapormedio deaglutinantes hidráulicos,
comopueden sercemento portland ocal
B).- Pavimentos rígidos.
Se encuentran formados generalmente por una capa de concreto hidráulico que forma la
superficie de rodamiento, apoyada sobre una capa de material no rígido que puede ser la subrasante o una capa de sub-base La rehabilitación de este tipo de pavimentos no se incluye en
este trabajo, solonos refenmos a lospavimentos mas utilizados en nuestro país, los pavimentos
flexibles
8
3.-LINEAMIENTOS PARA DEFINIR POSIBLES CAUSASDEFALLAS.
Las causas de las fallas en un pavimento son muy numerosas y diversas, pueden ser de
índice cuantitativo (transito), de tipo cualitativo (tipo de materiales que se utilizaron) Asi
comoaleatorio (lluvias, humedades)
Para poder determinar el origen de los deterioros se hace necesario evaluar el estado del
pavimento, teniendo un conocimiento completo y actualizado del estado que guarda la
estructura delpavimento Asi como desusuperficie de rodamiento
Son cuatro los datos que se hacen necesarios para evaluar las posibles causas de falla en los
pavimentos
3i Datos de diseño
3 2 Datosde construcción
33 Datosde trafico
3 4 Datosdemedio ambiente
3.1.DATOSDE DISEÑO.
Para iniciar con la evaluación de un pavimento necesitamos determinar los parámetros
existentes Estos datos se recaban de la Dependencia encargada de la conservación del camino
en estudioyson los siguientes
- Tipodepavimentoyespesores decada una desus capas
-Características geométricas del camino
-Banco demateriales utilizados
- Tipodecarpeta asfáltica construida
-Diseño dedrenaje y subdrenaje
-Diseñode mezclas
Ademassedebe recabar información dereparaciones oactividades previas,como son
- Descripción detramosen cuantoarequerimientos de conservación
- Tiposdefallas mascomunesyépocasen lasque se presentan
- Tipo de conservación aplicada bacheo, calafateo, renivelaciones, sobrecarpetas, riegos de
sello, etc
- Evaluar lacalidadydurabilidad delostrabajos de conservación
En la actualidad son indispensables estosdatos para definir las causas de falla, sobre todo en los
pavimentos antiguos de poco espesor (de 10 a 15 cm ) o cuando el cuerpo del pavimento esta
totalmente contaminado
9
3.2.-DATOS DE CONSTRUCCIÓN.
Investigar las condiciones durante la construcción de la obra nos puede dar una idea mas clara
para determinar las fallas de los pavimentos, en este rubro la bitácora de obra es un excelente
medio de información notas de problemas de obra y condiciones de tiempo son particularmente
utiles
Siendonecesario recabar lossiguientes datos
- Periodode laconstrucción original del camino
- Dependencia y Residencia encarga dela construcción
- Calidad delosmaterialesysu colocación
Al establecer unbalance delasfallas seobserva que unabuena parte deesta provienen de
- Materiales inadecuados
- Granulometna incorrecta
- Porcentajes elevados deelementos redondos (cantos rodados)
- Insuficiente dureza delosagregados(desgaste excesivo)
- Agregados sucios
Fabricación deficiente
- Porcentaje incorrecto deasfaltos odefinos
- Insuficiente mezclado
Colocaciones quenosatisfacen lascondiciones requeridas
- Insuficiente compactacion
- Excesiva compactacion
- Insuficiente temperatura de colocación
- Segregación durantela colocación
3.3.-DATOS DE TRAFICO.
Sinduda unode losfactores que ocasionan, daños severos en la estructura de los pavimentos y
estoesdebido al incremento de lascargas permitidas en el autotransporte
Estudiosen carreteras,demuestran queenpromedio casi el 50%delosvehículos,transitan sobre
cargados, hasta con un 30% en exceso Esto ha ocasionado deterioros anormales a los
pavimentos
Actualmente lospesosautorizados son los siguientes
Para dos ejes en tandem con ocho llantas 18ton y el peso brutal máximo permitido de 775
ton
El conocimiento del transito nos da los parámetros para solucionar el problema de capacidad de
carga en las carreteras, esto se traduce en un parámetro muy complicado al relacionar la carga
aplicada y el comportamiento del conjunto de capas que forman la estructura vial, estos
parámetros se deben ver desde dos puntos de vista, el primero en el sentido de que la carga
maxima no cause deterioros severos o fallas por roderas, agrietamientos o deformaciones
10
visibles, yel segundo es relativo a la capacidad estructural para soportar muchas repeticiones de
cargas menores,sin perdida acelerada dela calidad de servicio
Lo anterior es indicativo de que debe presentarse particular atención a la estructuración de los
pavimentos, principalmente en los rangos de transito pesado y muy pesado con el proposito de
que los pavimentos tengan la rigidez, resistencia y durabilidad adecuada para estas condiciones
detransito
Por otra parte, la estructuración no debe restringirse a las capas superiores del pavimento, pues
como se ha mencionado anteriormente, el efecto de las cargas aplicadas por los vehículos
modernos llega a manifestarse a profundidades importante, que afectan a la capa superior de las
terracenas
34 DATOS DEL MEDIO AMBUENTE.
Los parámetros del medio ambiente y las condiciones del clima, influyen en forma
determinante en el deterioro del cuerpodeun pavimento
Lapresencia de agua en mayor cantidad que la normal y los ciclos de hielo, deshielo en zonas
frías, son losparámetrosquemas influyen
Presencia de agua
El agua seinfiltra enel cuerpodelpavimentoya seapor
- Porlasuperficie pavimentada através delasgrietasybaches
- Por infiltración lateral, el agua que proviene de los acotamientos se desplaza honzontalmente
hacia el cuerpo de la vialidad, este es uno de los problemas que se presenta con mayor
frecuencia, ademas de ser de los mas peligrosos Pueden resolverse en forma eficaz
impermeabilizando yconstruyendoundrenaje eficaz
- Por afloracion capilar el agua proviene del nivel freatnco, en este caso el problema de la
evacuación del agua escomplejo yengeneral requiere de unestudio especial
- El contenido de agua el subsuelo cuando es muy elevado, puede provocar importantes
trastornosyaque llega amodificar lacapacidad soporte del suelo
Losciclosdehieloy deshielo.
Durante las heladas (en el momento del hielo), el agua que existe dentro del pavimento se
transforma en cristales de hielo, hay una demanda de las zonas no congeladas a las congeladas
Durante el deshielo, el contenido del agua del suelo es muy elevado dentro de un espesor muy
variable
El transito pesado entonces provoca asentamientos mas o menos importantes, produciendo
deformaciones ygrietas quehacen queelcuerpodel pavimento envejezca prematuramente
11
4-FALLAS OBSERVADAS ENLOSPAVIMENTOS
Lasfallasdelospavimentossemanifiestan enlasuperficie derodamiento,porlocualresulta
desumaimportanciaelanálisisdeladescripcióndeltipodefalla quesepresentanenlacapade
rodamiento
Entendiendocomofallalaperdidadealgunasdelascaracterísticasdeservicio,paralascuales
fuediseñadoelpavimento Lasfallasenlospavimentospuedensertantodetipofuncional como
deltipoestructura
Cuando se presenta una falla en el pavimento, es necesario corregir los daños lo mas rápido
posible,antesdequeprogresenyocasionen unadestrucción total,ademas del estadodelacapa
derodamientodependelaposibilidaddeuntransitoseguro,cómodoyrápido
Tiposdefallasenlospavimentos.
Algunosdelossíntomassuperficiales delosdiversostiposdefallasdelospavimentosson
1-Deformaciones
2-Agrietamientos
3-Desprendimientos
4-Afloraciones
Lasdeformaciones ylasfisuras(agrietamientos)afectan porlogeneral lascapasinferiorespara
luegoalcanzar lacapasuperior,mientrasquelosdesprendimientosyafloraciones dedesarrollan
yoriginanenlacapasuperior
CAPAS
SUPERIORES
CAPAS
INFERIORES
IDESPRENDIMIENTOS I IAFLORACIONES
l
•
^—^—J
fc^—^—«^—
r _ ^ _ i _ _ 1
I DEFORMACIONESI
— - . L — ^ - .
IAGRIETAMIENTOS
Independientemente de la importancia de los daños,si se desea una maxima efectividad en la
rehabilitación es importante realizar lasreparaciones a tiempo Cuando mas pronto se inician
los trabajos de una zona dañada en mas fácil y económico corregir el daño Esto es muy
importante, si la superficie presenta grietas que facilitan el paso del agua a la estructura del
pavimento,aceleransuprontodeterioro
Sehanclasificado enloscuatrogruposantesmencionadoslasfallas mascomunesquepresentan
lasdiferentesvialidadesenMexico,ademasestasasuvezsesubdividen
12
4.1.- DEFORMACIONES.
Dentrodeeste grupotenemos lassiguientes fallas típicas
1 1 -Roderas o canalizaciones
12-Ondulaciones transversales (corrugaciones)
13-Protuberancias
14 -Asentamientos transversales
1i Roderas ó canalizaciones.
Son asentamientos o deformaciones permanentes de la carpeta asfáltica, en el sentido
longitudinal de la carretera, ubicadas en la zona de huellas o rodadas de los vehículos Se
producen como consecuencia de una baja estabilidad de la carpeta, por falta de compactacion o
por lafalta de espesor de lascapas subyacentes Ademas esta falla se puede presentar por la falta
de drenaje y subdrenaje, cuando se encuentra el nivel demasiado elevado del manto freático En
la fig 4 1semuestra estetipode falla
FIG 41
Los problemas que se tienen cuando se presentan estas fallas, son principalmente acumulación
del agua en estas zonas, lo que vuelve peligrosa la carretera y al transito vehicular, ademas de
que elagua que seacumula, ocasiona baches
13
1.2.- Ondulaciones(corrugaciones).
Aestasfallastambiénselesdenominacorrimiento delacarpeta, sonondulacionesenelsentido
perpendicular olongitudinales al eje del cammo quecontiene en forma regular crestasvvalles
alternados
Estasepresentaporlassiguientesrazones
1-limonesdeficientes entrecapasasfálticas
2-Deficienteestabilidaddelacarpeta asfáltica
3-Productode lafuerza tangencial deaceleración % frenado devehículos en unazona dealto
transito
4-Deformaciones diferencialesdelsuelodecimentaciónqueserefleja enlascapassupenores
Generalmenteesnecesarioreponerdealgunaformalauniformidad delasuperficie Estetipode
fallasemuestraenfig42
TB* $ f
FIG.4.2
14
13- Protuberancias.
Son desplazamientos de parte del cuerpo de la carpeta asfáltica hacia la superficie, formando un
montículo deconsiderables dimensiones
Lascausasprobablesdeesta son
1 - Acción deltransito intenso
2- Estabilidad inadecuada delamezcla asfáltica
3 - Altovalordeflujode lamezcla asfáltica
4 - Ligadeficiente entre capas debasey carpeta
14 - Asentamientos transversales.
Estosasentamiento sepresentanenáreasdelpavimento localizadasen elevaciones masbajas que
lasáreasadyacentes, enel sentidotransversal al eje del camino
Lascausas probables deesta falla pueden ser
1 - Deformación diferencial vertical del suelo de cimentación o de las capas que forman el
pavimento
2 -Cargasexcesivasósuperioresa lasdel diseño
3 -Comparación inadecuada
4 - Drenaje ó subdrenaje deficiente, que permite el paso de agua a las diferentes capas que
forman, lasección delavialidad ocasionando cambios volumétricos
5 -Desplome decavidades subterráneas
En todo los casos será necesario definir con exactitud la causa de la falla para evitar que los
problemas sevuelvan a presentar
4.2.- AGRIETAMIENTOS
Son vanos los tipos de gnetas que se presentan en las carpetas asfálticas, siendo algunas de
estas, etapas tempranas de postenores fallas que requieren de soluciones mas costosas, si no se
realizan lasreparaciones atiempo,dentrode lasgrietasmascomunes tenemos
2 1 -Gnetas longitudinales
2.2 -Gnetas piel de cocodrilo
23-Gnetastipo mapa
24 -Agnetamiento parabólico (cornmiento)
2.1.-Grietas longitudinales.
Sondostiposdegnetas longitudinales
a) Longitudinal por el eje Son líneas de falla paralelas al eje del camino o en muchos casos
sobre el eje del camino y pueden deberse a deficiencias en las juntas de construcción del
pavimento, asentamientos,deficiencia delajunta deconstrucción longitudinal
15
b) Transversales: Agrietamiento de la carpeta que sigue un padrón transversal o perpendicular al
eje del camino y sus posibles causas son acción del tránsito, reflejo de grietas en capas
subyacentes, espesorde la carpeta.
2.2Grietas en forma de pielde cocodrilo.
Se manifiestan como fisuras en la superficie de la carpeta asfáltica, formando un patrón regular
con polígonoshasta de20 cm.Estas fisuras están interconectadas.
Se deben usualmente a una falla de la base, a la existencia de un terreno excesivamente flexible
formando colchón, a la escasez del espesor de la carpeta, esto es cuando se somete a volúmenes
mayoresdetránsito para losque fue diseñada. Semuestra estetipo defalla en lafig.4.3.
r
ti
FIG. 4.3
2.3- Grietas tipo mapa.
Este tipo degrietas propician la desintegración de la capa de rodamiento, ya que facilitan el paso
del agua a las capas inferiores, se manifiestan como fisuras finas formando polígono regulares,
estetipodefalla esuna manifestación temprana de un agrietamiento que con elpaso del tránsito,
toma lascaracterísticas depiel decocodrilo.
Suscausas son iguales a lasdeel ejemplo anterioryson:
1.-Calidaddeficiente dealguna de lacapa dela sección estructural.
2 - Debilidad de laestructura delpavimento.
3.-Escasezdeespesordela carpeta.
4.-Fuertes solicitaciones detránsito.
Seobserva estafalla en fig. 4.4
16
FIG 44
24-Grietasfinas.
Semanifiestan comopequeñasfisurassuperficiales muypróximaslasunasconlasotrasyaque
noconforman unpatrónregularyseextiendenaciertaprofundidad, peronoalespesortotal dela
carpeta,siendosusposiblescausas
1-Envejecimiento delacarpeta
2-Oxidacióndelasfalto(penetracióndeaguaenlacarpeta)
3-Maladosificación deasfalto
4-Excesodefinosenlacarpetaasfáltica
Estas grietasdeben sellarse lomasrápidoposibleya quepermiten elpasodel agua a lascapas
inferioresocasionandoproblemasdedesprendimiento
25Agrietamientoparabólico.
Songrietasconformadeparábolaodemedialunaqueseforman enlacarpeta asfáltica enla
direccióndeltransito
Este tipo de fallas pueden presentarse, por tener una capa de rodamiento débil, mezcladas
inestablesenlaszonasdefrenaje oarranquedevehículos,otenerunafaltadeadherenciaentrela
capasuperficial ylacapadebaseporalnegó
17
4.3.-DESPRENDIMIENTOS.
Dentrodeestegrupolasfallasmáscomunesson:
3.1.- Baches.
3.2.- Desprendimientosdeagregados.
3.3.- Desintegración.
3.4.- Desprendimientodelsello.
3.1.-Baches.
Sedebealadesintegracióndelasuperficie, sereflejan comooquedadesdevariostamañosenla
capaderodamiento yquepenetran hasta labase ópordebajo deella,porloquesedividenen
profundos ósuperficiales, siendoestosúltimoslosqueafectan exclusivamentealacarpeta.Este
tipodefalla sepresentaenlafig.4.5.
FIG.4.5
Sonvariaslascausasquepueden,producirunbache,lasmascomunesson:
- Faltaderesistenciaenlacarpeta,inestabilidadenlamismaporfaltadecementoasfáltico.
- Faltadeespesorenlacarpeta.
- Puntosdébilesdelasuperficie comojuntasdeconstrucción, queconelpasodelosvehículos
seabren,yelaguafacilita queseformenlosbaches.
- Defectosdeconstruccióndesdelasterracerías.
- Mala calidad de los materiales inferiores, incluyendo las terracerías como alto contenido de
asfalto.
18
ene
,SJ6 1 . I 0 Í E C A
3 2Desprendimiento de agregada
Son pequeñas depresiones en forma de crater, por separación de los agregados gruesos de la
carpeta asfáltica, dejando huecos en lasuperficie de rodamiento
Para frenar el desprendimiento de agregados, es necesario, realizar lo mas pronto posible el
negó de sello Estas son capas de asfalto ymatena pétreo, que impermeabilizan el pavimento, lo
protegen del desgasteyproporciona unasuperficie antidenapante
Lascausasprobablesdeestafalla son
- Faltadeafinidad delmatenal pétreo con los asfaltos
- El contenidodeasfalto óptimode lamezclaesteporabajo del especificado
- Este problema de desprendimiento se presenta, cuando la mezcla elaborada en caliente, no se
compacta a su temperatura mínima especificada, es decir se enfna el matenal, y no alcanza el
gradomínimode comparación
33Desintegración:
Se define como un detenoro grave de la carpeta asfáltica en pequeños fragmentos con perdida
progresiva de losmatenales quela componen
Dentrode lascausas probablesde estafalla tenemos
1-Fin de lavida útil delacarpeta asfáltica
2 -Acción del transito intensoypesado,para locual nofue diseñadala estructuradel pavimento
3 -Contenido pobrede asfalto en la mezcla
5 -Compactacion insuficiente de la carpeta
6-Acción de heladas ohielo
7 -Presencia de matenales,demala calidad enlascapas infenores
8-Separación deagregado yasfalto ligante
9 -Desintegración de losagregadosde la carpeta
Como se observa son muchas las causas que ocasionan este tipo de falla, para su reparación se
requiere de un estudio minucioso, ycon este poder determinar si la falla esta relacionada con las
capas infenores
Esta falla sepresentaen laFig 46
19
_
^ =
FIG. 4.6
4.4.-AFLORACIONES.
Dentrodeestetipodefallastenemos
4 1 -Lloradodeasfalto
42-Afloramiento dehumedad
4 1 -Lloradodeasfalto.
Laexudaciónolloradodeasfaltoesunafallaqueesmuycomúnencontrar
Son consecuencia del empleo de un exceso de matenal asfáltico en la aplicación de un
tratamientodesellado
Sobre dosificación de riego de liga que tiende a subir a la superficie Dando lugar a una
superficieresbaladizacomoconsecuenciadelaexcesivacantidaddeasfalto Tambiénpuededar
lugar a la ondulación de la superficie debido a la inestabilidad del concreto En la fig 47se
observa el llorado de asfalto por el exceso de asfalto en el tratamiento de negó de sello con
matenal3-A
34 Desprendimientodelsello.
Esunadesintegraciónparcial ozomficada delasuperficie derodamiento,elagregadotiendea
desprenderse dejando zonasexpuestasporelarranquedelagravilla omatenal pétreo3-A Las
causasquemotivanestasfallasson
1-Separacióndelapelículadeligadelosandosporhumedadofaltadeafinidad
20
2-Dosificación inadecuadadelligante
3-Calidaddudosadelmaterialligante
4-Ejecución delostrabajos enmalascondicionesdeclima
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a clima,t.empo defraguado, afinidad del asfalto conel material pétreo Condiciones que en
" afi2C4S08Ssne°f P u e d e « - ^ yquehanrepercutidoenlacandaddelostraba"' '
í ^ £ ¿ £ £ 2 £ £ 2 d e S P r e n d ™ t 0 * — ' d e «"o 3-4ongmadopor¿ n r eltramo
FIG.4.7
FIG.4.8
tí-
42Afloramiento dehumedad.
Sepresentan zonashúmedasen la superficie cono smencharcamiento, comoconsecuencia de
unadeficiencia del drenajeosubdrenaje
Cuando el agua proviene de las capas inferiores, fluye a la superficie, a través de lasgnetaso
zonasmenoscompactadas, por capilandad opresión hidrostática porel efecto del tránsito,este
problemaocasionadesintegración deestructuradelpavimento
22
5 -EVALUACIÓNDEPAVIMENTOS FLEXIBLES
Laevaluacióndeunpavimentotienecomopropositoconocerelestadoactualdelmismodesde
los puntos de vista superficial y estructural, ademas de establecer las razones por las que se
encuentra en esa condición Los equipos mas usuales para determinar la condición estructural
son lavigaBenkelman,elcurvimetroDehelen,elDynafect, etc Conlafinalidaddesimularlo
mejorposibleelefecto producidoporeltransitodevehículos,sehandiseñadoequiposcomolos
llamados deformometros de impacto (Falling Weight Deflectometer) Con estos equipos se
puededeterminar lacondiciónestructural deun pavimentoatravés deíndicesycalificaciones,
para posteriormente,conocerlosmóduloselásticosdelasdiferentescapasqueloforman
Porelampliousosdelascomputadoras,tambiénsetiendeautilizarlasdirectamenteendiversas
modalidadesdecalculo paraeldiseñoylarevision deestructuraciones depavimentos Deesta
manera se utilizan cada vez mas los modelos de simulación para el diseño integral de los
pavimentos
5.1CONDICIONESESTRUCTURALESDELOSPAVIMENTOS
Seleccionareltipoderehabilitaciónenunpavimentoesunadecisiondeconsiderable significado
económico
Por ello,tomartal decision sintener el adecuado conocimiento de la condición estructural del
pavimento,puedeacarrearconsecuenciasmuygraves
Ladeflexion superficial ha sidoutilizada por largotiempo comounindicador de lacapacidad
decargadelospavimentos,ladeflexión dependedelosespesoresymódulosde deformaciónde
las diferentes capas del pavimento y el deterioro de este depende de los esfuerzos y
deformaciones criticas en los materiales que lo forman, que pueden causar agrietamientos en
capasestabilizadas con cementoPortland oasfalto ydeformaciones permanentes en suelossin
estabilizar En un sistema multicapa como un pavimento, los esfuerzos y deformaciones
unitarias,noserelacionan conlasdeflexiones superficiales deunamanera sencilla odirectaya
que dos secciones de pavimento pueden mostrar la misma deflexion, pero ofrecen
comportamientosmuydiferentes
Equiposquemidenlarespuesta acargasrepetidasodinámicas
El Dynaflect yelRoad Rater son losequipos masconocidosyutilizados en esta categoría, las
deflexiones son generadas por dispositivos vibratorios que imponen una fuerza dinámica
sinusoidalquesesuperponeal pesoestáticodelvehículooremolque Lamagnituddeesa fuerza
dinámica es menor que el doble del peso estático, de manera que el dispositivo vibratorio
siempreaplicaunafuerza decompresióndemagnitudvariablesobreelpavimento
23
Medidasdedeflexión superficial
El equipo de aplicación de cargas dinámicas son un medio rápido y eficiente para recolectar
datosdedeflexion, deloscualespuedendeterminarseenforma adecuada laspropiedades delos
materiales queformanlascapasdepavimento
El deflectometro de impactos parece ser la mejor elección entre los equipos que miden la
deflexion depavimentosdebidoaquelacargaquepuedenaplicareslamejor aproximaciónque
setiene hasta la fecha de las cargas reales que impone altransito,ademas de la facilidad para
variarlasmagnitudesdelascargasparaajustarse adiferentes condiciones
5.2CONDICIONESDELDRENAJE.
Evaluar las condiciones del drenaje es relativamente sencillo pero de suma importancia Los
problemasdeldrenaje normalmentemanifiestan senosproblemasenlaestructuradelpavimento
como baches, asentamientos, grietas en la capa de rodamiento asi como desintegración de la
estructura
Alevaluarel drenaje pluvial debemos cercioraron que lavialidad cuente con el equipamiento
necesarioparadesalojar elaguapluvialy evitaralmáximoqueestallegaaelpavimento,porlo
anterior es necesario contar con un programa permanente de desasolve de coladeras y
alcantanllas, asi como limpieza de cunetas y contracunetas evitando encharcamientos en la
superficiederodamiento
Elingenierodebecontrolaryeliminarademasdelaguapluvial elaguasubterránea pormedio
de captación yconducción, impidiéndole que erocione oque provoque presiones indeseables
Lasobrasque se construyen con este fin, en general, son costosas, sin embargo, si setomaen
cuenta el ahorro que se tendrá durante la conservación, es seguro que se justificaran
ampliamente
24
6.-CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS.
Al estar en operación una vialidad se va detenorando, presentando diferentes condiciones de
servicio a través de los años La conservación tiene como principal objetivo, mantener, las obras
con las condiciones y características, tales como fueron planeadas, siendo importante corregir
oportunamente losdaños quepresenten para evitar queprogresen yocasionen senos problemas
Por lo antenor la conservación de los caminos es de suma importancia, para asegurar un transito
seguro, cómodo y eficiente, durante la vida de proyecto Es importante mencionar que los
trabajos de mantenimiento se realizan sobre caminos con una capacidad estructural aceptable,y
quenoproporcionan unrefuerzo al pavimento
El detenoro que va teniendo una obra, se mide mediante valores que van de 1 a 5, estos son
índices de servicio Cuando una obra se pone en servicio tiene un índice de entre 5 y 4 5 el cual
vadisminuyendo conforme pasa el tiempo Esto índices conforme pasa el tiempo yel trafico van
disminuyendo (fig 6 1)
5 •=—Brt^_^
ÍNDICE 4 •DE
3 -•
SERVICIO 4 •1
0
•-
x
\
, OBRAVIALCONBUENMANTENIMIENTO
^"sjf
\
> ^ _ _ _ FALLAFUNCIONAL
\
\
n'
^ ^ FALLAESTRUCTURAL
J l J t — — — OBRAVIALCONMALMANTENIMIENTO
'
1—• N
AÑOS
Fig.6.1 Esquema quemuestra el detenoro quese va teniendo en las obrasa través de tiempoyel
efectodeunaconservaciónbuenayotra deficiente
Dentro de las actividades que se realizan para corregir las fallas que presentan los
pavimentos flexibles ymantener la superficie de rodamiento en buenas condiciones tenemos
las siguientes
6 1 -Calafateo de gnetas
6 2 - Bacheo
6 3 - Renivelaciones
6 4 -Tratamientos superficiales (negó de sello)
25
6.1.- CALAFATEO DE GRIETAS.
Lasgnetas son fallas que se presentan en los pavimentos muya menudo,y estas pueden tener su
origen en laestructura del pavimento oen lacalidad de losmaterialesdesusdiferentes capas
El calafateo nodebeaphcarce enzonasdonde lasgnetastienen una profundidad tal que llegue
a las capas de sub-base oterrecerías, ni cuando lasgneta por su número no pueden rellenarse, en
estos caso se aplican normalmente trabajos de bacheo Es importante realizar los estudios
necesariosantes deefectuar cualquier trabajo, para localizarysupnmir lascausas de las fallas
Este trabajo debe de efectuarse en forma oportuna antes de que el agua se introduzca por la
gnta yocasione problemas mayores
Loslincamientos generales quesetoman en cuenta para efectuar lacorrección de gnetas, según
eltipo delasmisma son las siguientes
Gnetasaisladascuyaprofundidad nosobrepaselacapadebase
/.- Cuando elancho delagrieta sea detres (3) mm.
Se rellena con un producto asfáltico rebajado, cuya fluidez garantice la penetración del asfalto
Depreferencia deberán utihzarce asfaltos rebajados, como emulsiones asfálticas de rompimiento
rápido, mezcladas con agua en una proporción de 80 %y 20 % respectivamente, la dosificación
dedicha mezcla pormetro cuadrado esde05a 06Its
Existen productos elaborados con asfalto y hule látex, como es el caso del PA-5 del cual
hablaremos más adelante
2.- Cuando elancho delagrieta esmayor de3 mm.
Se sacan los materiales extraños de las gnetas mediante un chorro de aire compnmido, si el
matenal contenido en lasgnetas esarena puede dejarse, yaque este matenal queda confinado en
lasgnetasal momento derealizarel negó de asfalto
Los materiales que se utilizan para el taponamiento de gnetas son emulsiones y matenales
pétreos (arena) en lasiguiente dosificación
Emulsión asfáltica derompimientorápido 15lts/m2
Matenal pétreo(arena)
30 lts/m2
6.2.-BACHEO.
Son un conjunto de labores requendas para reponer una porción de la superficie de rodamiento
quehasidodestruidooremovidaporel tráfico
Los baches se dividen en profundos y superficiales, siendo estos últimos, los que afecta solo la
capade rodamiento
26
Generalmente en sureparación seutilizaelsiguiente procedimiento
a) Se abre una caja a todo lo largo y ancho del bache, llegando hasta la profundidad necesaria,
paraeliminartodoelmaterial defectuoso o inestable quese encuentre
b) Se modifica la forma del bache para cuadrarlo, en una figura regular, aunque para esto se
tenga queampliar el area delmismo, estotambién sehacenecesano cuando sepresenta un bache
profundo, para obtener las condiciones de trabajo necesarias, para la colocación y compactacion
del matenal con el que se rellenara la oquedad Los costados del orificio deben de ser
aproximadamente verticales
c) Si la excavación llego a nivel de base, todo el bache se puede rellenar con concreto asfáltico
porcapas,previosnegos deimpregnación ydeliga
d) Cuando los baches sean profundos y cuando se considere económico el procedimiento, se
construyen las capas inferiores con el mismo tipo de materiales que fueron usados en la
construcción de la base y la sub-base,con estos mismos materiales se sustituyen las capas de las
terracenas si fuera necesano
e) Se debe de tener, un buen control en la compactacion de las diferentes capas y mas si se
trabajan baches profundos
Este tipo de actividades son de las mas comunes en la conservación de caminos, cuando se
presentan zonas con agnetamientos considerables, para sureparación normalmente seprocede al
bacheodelas mismas
6.3.- RENIVELACIONES.
Son un conjunto de labores requendas para reponer la porción de la superficie de rodamiento
quehasufrido algunadeformación y/odesplazamientode sunivel onginal
Antes de realizar cualquier actividad para recuperar el nivel onginal de un pavimento
manifestado en una deformación o asentamiento, esnecesano realizar estudiospara identificar la
causa de la falla, a fin de efectuar la corrección adecuada que garantice que el problema no
vuelvaa presentarse enun lapso previsible
Siempre que existan asentamientos y se programen actividades de rehabilitación de pavimentos,
es necesano realizar previamente los trabajos de renivelacion, para lograr uniformidad en la
nueva colocación de espesores
Procedimiento constructivo.
Elprocedimiento quesesiguepararenivelar la superficie quesetrata esel siguiente
a)
En caso de deformaciones pequeñas del orden de uno a tres centímetros, estas pueden
corregirse empleando el sistema demorteros asfálticos de loscuales hablaremos mas adelante
b) Cuando las deformaciones son mayores de tres cm se pueden utilizar alguna de las
siguientes técnicas
1 - Se remvela la superficie de rodamiento actual, recortando (fresado) en una profundidad tal
quegarantice unasuperficie honzontal y uniforme
27
2- Para corregir la superficie se coloca una capa de concreto asfáltico en el espesor necesano,
deacuerdocon lossiguientes lincamientos
• La zona por renivelar deberá limpiarse de matenales extraños tales como tierra, hierbas u
otros
• Deberá definirse y marcarse el area por renivelar, siguiendo el perímetro que cubra en su
totalidad la falla
• Deberá picarse la superficie de rodamiento en la zona por renivelar, dando un
espaciamiento aproximado entre cada golpe del zapapico de 30 cm, barriendo a
continuación elmatenal excedente
• Postenormente se da un negó de liga en la totalidad del área por reparar con el producto
asfáltico que se indique
• Inmediatamente se coloca la capa de concreto asfáltico, con motoconformadora y se
compacta al 95%de supesovolumétnco máximo
Es necesano vanar el tamaño del matenal pétreo de la mezcla de tal modo que nunca exceda en
un cuarenta por cientodel espesortotal que secoloca en la renivelacion
Además de estas actividades también se realizan normalmente trabajos de limpieza de
acotamiento, mantenimiento en cunetas y obras de drenaje, así como mantenimiento en el
señalamiento honzontal yvertical queopera en lasvialidades
6.4 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES.
Estas actividades ylas ya mencionas son el pan de cada día en la conservación de caminos,asi
como elmantener la superficie derodamiento enóptimas condiciones para eltrafico, para lo cual
seutilizan,diferentes técnicas desellado,que pueden ser
•
•
•
•
Impermeabilización decarpetas asfálticas
Riegosde selloconmatenal 3-A
Riegos deselloconcementoasfáltico premezclado
Morteros asfálticos
6 4 1IMPERMEABILIZACION DE CARPETAS ASFÁLTICAS.
Es indudable que las gnetas, durante la temporada de lluvias, facilitan el paso de agua a las
capas mfenores de la estructura base y sub-base, disminuyendo su capacidad de carga y
acelerando eldetenoro de lacarpeta asfáltica, dandoongen a la formación de un numero mayor
degnetas,bachesyfinalmentedesintegración delamisma capa de rodamiento
Con el objeto de impedir la filtración del agua a través del agrietamiento, actualmente en la
rehabilitación de pavimentos se esta utilizando un producto que sella las gnetas e impide el paso
del aguayque alavezaglutinará laspartículas sueltas ademásde serunmatenal elástico
Para lograr este objetivo se emplean negos de emulsión, o productos fabncados para este fin
como el A S I 5 Este último es elaborado pnncipalmente con asfaltos y hule látex para darle
elasticidad y algunos productos químicos para obtener mayor adherencia y afinidad entre el
28
productoyelmatenal pétreodela carpeta ya lavezcuenta con unaviscosidad mínima quele
permite introducirse a lasgnetas del pavimento,tratandoderellenarlas Al ser aplicado,este
productosellalagnetadeabajohaciaambaynoúnicamente superficialmente
La aplicación del ASI 5 (PA 5) el cual se fabnca en forma de concentrado, requiere de
diluirloenproporcióndeunapartedeproductocontresocuatropartesdeaguadependiendodel
tamañodelaaberturadelasgnetas
Debidoalapendientedelasuperficie enlaquesevahaaplicar,lacantidadvana de05a06 de
Its/m2 Mayores cantidades debido a la pendiente originan que el producto escurra hacia las
partesbajas
Dependiendodelaaberturadelasgnetasconvieneaplicar,uno,dosotresnegos
Previoaelnegósoloesnecesanoeliminarlabasuradelasuperficie, laspartículasdearenaque
se encuentren en las grietas, no es necesario eliminarlas ya que el producto las aglutina
perfectamente
Eltiemporequendoentreunnegóyotrooparaabnreltransitodeuntramo, vana demediaa
unahora,estodetermina cuandoalaplicar la palma de lamanosobre la superficie regada,esta
nosemancha
Precaucionesimportantesconelequipoderiegodeesteproducto:
Elnegódeesteproductonormalmentesehaceconpetrohzadora, esindispensableynecesano
queunavezhechoelriego,sevuelvaacargarlapetrohzadoraconaguayrecircule,conelobjeto
dequeselimpienperfectamente susconductos,labombaylasespreas,repitiendoestaoperación
hastaqueelaguasalgalimpia
Denotomarestasprecauciones,elresiduodel productoquequedeenlabomba,hará queesta
se pegue, onginando la ruptura del cluch o de la barra de mando, barndo de los engranes o
cadenassegúneltipodebomba,asicomosetapenlasespreasdelabarradenegó
Cuando se realizan riegos de PA 5 es necesano aplicar todo el producto para evitar los
problemasantesmencionados con la petrohzadora, por loquedeberán decalcularse lostramos
mínimospararealizarnegosdeesteproducto
Losnegosparaimpermeabilizarlascarpetasasfálticas sondeusocomúnenlaconservaciónde
pavimentos y se emplean al igual en la rehabilitación de pavimentos después de perfilar la
carpetaasfáltica
29
c II c
BIBLIOTECA
642 -RIEGODESELLOCONMATERIAL3-A.
El negó de sello con material 3-A, consiste en laaplicación de un material asfáltico, cubierto
conunacapadematerialpétreo,cuyoobjetivoes
-Impermeabilizarlacarpeta
-Protegerladeldesgaste
-Proporcionarunasuperficie antiderrapante
Estaeslaúltimacapaqueseconstruyeenlospavimento,sedebetenermuchocuidadodurante
suconstrucción,asicomodelacalidaddelosmaterialesempleadosydesuprocesoconstructivo,
yaque son muchos los factores quepueden ocasionar fallas en esta actividad Esto esdesuma
importancia, si se considera que esta capa ademas de cumplir con los objetivos antes
mencionados,proporcionaelacabadoalavialidad
Emulsionesasfálticas
Laemulsion canónica derompimientorápidoeslamasutilizadayconella sehanconseguido
muybuenafijacióndelmaterialpétreo
Lascondiciones bajo lascuales sedeban realizar lostrabajos desellocon emulsiones son las
siguientes
- La emulsion presenta la ventaja de norequerir el secado del material, si no mas bien una
humedad superficial, lacualesmenoscomplicado
- Por otra parte, debe trabajarse con rapidez, es decir la emulsion que es distribuida en el
pavimento debe cubrirse inmediatamente con el material pétreo, antes de que la emulsion
asfáltica rompa Para esto se trabajan tramos cortos, y el equipo que distribuyen el asfalto
(petrohzadora),vanseparadodelosesparcidoresdeselloennomasde10mts
- Esimportantehacernotarquela emulsiondebeserfabricadadependiendodelmaterialpétreo
quesevahautilizar,conelfindetenerunabuenaafinidad entreelmaterialpétreoyasfalto
- Paralaaplicación delasemulsionessedebeelevarsutemperaturaligeramente,entre20y30°
C lo necesario para que no se tapen las espreas de la petrohzadora, pues estos productos
asfálticos ya tienen desde su elaboración una viscosidad baja, que incluso puede causar
problemasenzonasdeciertapendiente,alescurrirsedelaspartesaltashacialasbajas
Construcción
Es importante hacer notar que los riegos de sello no resuelven los diferentes problemas que
presentalospavimentosasfálticos comoson,deformaciones,agrietamientoodesprendimientos
Esnecesario corregirlasfallasdelpavimentoantesdeiniciarconlasactividadesdesellado
Lospasosaseguirpararealizarestostrabajosonlossiguientes
- Es necesario barrer la superficie sobre la que se trabajara, esto se hace con barredoras
mecánicas o con personal, es importante eliminar todo el polvo del pavimento para lograr una
buenaadherenciaentrelacarpetadeconcretoasfálticoylanuevacapadesello
Losasfaltos utilizados en los riegos desello sonaplicados con petrohzadora, siendoesencial
que el equipo este en condiciones de extender el asfalto uniformemente sobre la superficie a
tratar
30
Sedebetenercuidadoconlavelocidaddeaplicacióndelosasfaltosyaqueunexcesodeasfalto
produce llorado yuna falta de este produce desprendimientos del matenal pétreo, por falta de
ligante
Antes de iniciar el trabajo debe comprobarse el funcionamiento de la barra distnbuidora El
cierredelasválvulasdebeserinstantáneo,tantoalabnrcomoalcerrar
Tendidodef materialpétreo.
Alrealizarestaoperaciónserequierequeeltendidodelmatenasseauniforme Normalmenteel
anchodelnegódeasfalto debeserigualalanchodelesparcidordesello,para podercubnrtodo
elasfaltoregado
Losdistnbuidoresdematenal pétreovanandesdeunacompuerta regulablemuysencilla unidaa
lacompuertadeuncamion,hasta unidadesautopropulsadas degranrendimiento,querecibenel
agregado del camion en una tolva, lo alimentan a la caja esparcidora, donde es distribuido
uniformemente y continuamente Esta caja esparcidora esta equipada con una cnba, que se
localizas enfrente del rodillo, forzando que las partículas de agregado gruesas caigan pnmero
sobreelasfalto fig 62
Paratenerunabuenadosificación eneltendido del matenal es necesano,regular la abertura
del esparcidor y la velocidad, para que el matenal se distnbuya en forma uniforme y en la
longitud prefijada
Rastreodelmaterial.
Después dequeel esparcidor distnbuye el matenal pétreo,una cuadnlla de personal cubre las
zonasqueno fueron cubiertas con matenal pétreo,asi mismo eliminan todas las ondulaciones,
bordosodepresiones
Planchadodelmaterial.
El equipo que se utiliza normalmente para el planchado de sello, son rodillos metálicos tipo
tandem con pesos de 4500 kg a 7500 kg, asi como compactadores de neumáticos con pesos
similaresalatandem Loscompactadoresnodebendesobrepasarestospesosyaqueseejercena
mayorpresiónenelpétreotriturándoloocasionandodesprendimientos
El planchado se inicia con el paso del equipo tandem el cual solo pasa dos veces sobre el
matenal ypostenormente entra el neumáticoque esesencial para hundirfirmementelosandos
enlaszonasbajas opequeñasdeformaciones delasuperficie, quenormalmentenosoncubiertas
porlosrodillosmetálicos(tandem)
Es importante aclarar que en este tipo de trabajos el equipo tandem y el compactador de
neumáticosnocompactanelmatenal,soloproporcionanacomodoalpétreo
Despuésdelplanchado,esnecesanoeliminartodalagravillasobrantesueltaenlasuperficie,es
necesano barrerlo antes de abnr la vialidad a el transito, ya que resulta peligroso, provocando
derrapones o volcaduras, ademas el matenal suelto es proyectado por los automóviles
ocasionandorompimientodeparabnsas
Estematenalseeliminayaseaconpersonaloconbanedorasmecánicas
31
MOTOEXTENDEDOR
PARTESCOMPONENTESDEL
MOTO-EXTENDEDOR
1.-GANCHOREMOLCADORDELCAMION.
2.-CAJARECIBIDORADEAGREGADOS.
3.-CONTROLMANUALDELASCOMPUERTAS
REGADORASDELAGREGADO.
4.-FRENOMECÁNICO.
5.-DOSBANDASTRANSPORTADORASQUE
ACTÚANINDEPENDIENTEMENTE.
CERRADO
6.-PLACASQUEEVITANDESPERDICIODELAGREGADO.
7.-MALLAPRIMARIAQUEEVITAEL
PASODEBASURA YMATERIALGRUESO.
8.-CAJADEREGADO.
9.-AGITADOR.
10.-COMPUERTASRADIALES.
11.-RODILLODEREGADO.
12.-MALLAAJUSTABLE.
Fig.6.2
32
6.4J RIEGODESELLOCONCEMENTOASFÁLTICOPREMEZCALADO.
Conlaidea desolucionar losproblemasde desprendimientoquepresentan losriegosdesello
conmatenal 3-A,se emplea elcementoasfáltico AC-20,arazón demedioporcientoenpeso
delmatenalpétreomezcladoenplantaa 150°Cy08lts/m2alamismatemperaturaregadoenel
camino
Elequipoqueseutilizaeselsiguiente
-Plantadeconcretoasfálticoparacalentarelmatenalpétreoeincorporarelasfalto
-Esparcidor remolcableoautopropulsadodelosyamencionadosconantenondad
-Petrolizadoraparaeltendidodelproductoasfáltico
-Compactadordeneumáticosde5ton yunrodillosmetálicoslisotipotandem
-Camionesvolteoparatransportarelmatenalpétreo
-Barredoramecánicaparaeliminarelmatenalsobrante
Procedimientodeconstrucción.
Elmatenal pétreosecalientaenplantaa 150°C seleincorpora el05%decemento asfáltico
enpesoalamismatemperaturaysemezcladepositándose encamionesparasertransportadosa
laobra
Se nega con la petrolizadora el cemento asfáltico a 150°C y se aplica a razón de 08lts/m2,
sobre la capa de asfalto se coloca el matenal pétreo con una dosificación de 8 lts/m2 con el
esparcidor
Tendidoelmatenalsehacepasardosvecesporlamismafranja elcompactadordeneumáticosy
el rodillo liso tipo tandem, postenormente con una banedora de tipo mecánico y con una
cuadnlladepersonalserecogeelmatenalsobrante
Lafinalidaddecalentar el matenal pétreoyaplicarle parte del asfalto en planta, es lograruna
mejor adherencia entre el pétreo y el asfalto, evitando el polvo durante la construcción, asi
mismofavorececuandolatemperaturadelmedioambienteesbaja
Laaparienciadeestetrabajo esdebuena calidad,eldesperdicio dematenal quenoseadhiere
esdelordendel8al10%
Estesistemaeseconómicosiemprequesecuenteconunaplantadeasfalto
Elproblemaalqueseenfrenta elselladoconmatenal3-A enlaconservaciónyrehabilitación,
en vialidades localizadas en zonas urbanas, son los horanos de trabajo que normalmente son
nocturnosymuyrestnngidos,nocontandoenmuchoscasosconeltiempomínimonecesanopara
elfraguado delosasfaltos,estoaocasionadoquesetengantrabajos defectuosos
Ademas en este tipo de tratamiento el estado climatológico es esencial, se recomienda
seleccionar la época del año mas adecuada, resultando ser ideal la época de secas, con una
temperatura del medio ambiente no menor de 18 grados centígrados, que proporcionan
temperaturas altas en los pavimentos Condición que es desfavorable cuando se realizan estas
actividadesenhoranosnocturnosportenervialidadesdealtotransito
33
6.4.4MORTEROSASFÁLTICOS.
Tienen por objeto, mejorar oreparar las característica dela superficie de rodamiento delos
caminos,ademas deformar unacapa de desgaste,regenerando la impermeabilidad yrugosidad
delasuperficiederodamiento
La pasta de fraguado relativamente rápido que se utiliza como tratamiento superficial de los
pavimentos asfálticos yque se elabora con emulsion asfáltica mezclada con arena o bien con
gravilla y arena, asi como con filler mineral y un aditivo que regula la rotura de la emulsion,
recibeelnombredeMorteroAsfáltico oLechada Asfáltica, tienesuorigenenEstadosUnidos,
dondeseconocecomo"SlurrySeal" El materialpétreoconstituyeelesqueletomineral,el filler
sustentaelmismoyelasfaltoconfiere cohesionalconjunto
Esutilizadaparasellarlascarpetasdondelaaplicacióndelriegodeselloconmaterial3-Anoes
recomendable,comoenelcasodelosaeropuertosdondeelmaterialpétreo,cuandosedesprende
puedeocasionar senosproblemas en lasturbinas de losaviones,ademas presenta laventaja de
poder utilizar este método en vialidades donde por la intensidad del trafico, no es posible
mantener cerrada las vialidades ya
que minimiza el tiempo de intervención y como
consecuencialasperturbacionesdeltransito
El campo de aplicación de los morteros asfálticos esta limitado casi exclusivamente a
tratamientosdeselladoeímpermeabihzacion depavimentosenvíasdebaja intensidaddetrafico
En los últimos años vanos factores han contribuido al desarrollo de esta procedimiento
constructivo,comolosqueseindicanacontinuación
- Losnuevos emulgentes yaditivos, ha hecho posible la fabricación de emulsiones de rotura
controlada de extraordinana importancia, especialmente cuando se trata de utilizar morteros
asfálticos envíasurbanascuyotrafico nopuedeestarinterrumpidopormuchotiempo
- El empleo de asfaltos modificados en la fabncacion de emulsiones mejoradas con
elastomeros, han permitido obtener ligantes dotados de baja susceptibilidad térmica yelevada
cohesion,condicionesnecesanaspararesistiraltasintensidadesdetransito
- Aumento del tamaño máximo del matenal pétreo, esto tiene una gran importancia en los
nuevosempleosdelaslechadas Sehapasadodeemplearpétreode2a3mmdetamañomáximo
aemplearde12 mm
Lasecuenciadelprocesoevolutivoseguidoporestatecnologíapermitemarcarsudesarrolloasi
Primera generación : Lechadas asfálticas con emulsion amónica de ruptura lenta, ando
tamañomáximode3 mm
Segunda generación : Lechadas asfálticas con emulsion canónica de ruptura lenta, ando
tamañomáximode6mm
Tercera generación :Lechadasasfálticas con emulsion canónica deruptura controlada, ando
tamañomáximode6mm
Cuarta generación : Microaglomerados en frío con emulsion cationica modificada con
elastomerosde roturacontrolada,tamañomáximomayorde6mmllegandoa 12 mm
34
En Mexico se utiliza la siguiente curva granulometnca del matenal pétreo para morteros
asfálticos yentérminos generales debequedar comprendido dentrode la zona limitada porlos
valoressiguientes
Característica deloscomponentes.
Malla No
8
16
30
50
100
200
Pasa %
100
85-56
60-35
45-20
30-10
15- 5
El material pétreo debe ser:
Procedentesdetrituración parcialototal
Limpios (EquivalentedeArenasuperiora50)
Duros (DesgastedeLosAngelesinferior a25)
Coeficientes depulimentoaceleradosuperiora040
Emulsiones.
Lasemulsiones empleadas han pasado de ser amónicas derotura lenta a canónicas de ruptura
controlada Actualmente se emplean, en los microaglomerados emulsiones modificadas con
elastomeros,queseincorporanalafaseacuosa
Laincorporación deloselastomerosmodifica ymejora elliganteresidual respectoalresultado
de una emulsion normal del mismo asfalto, en cuanto a elasticidad, resistencia a la tracción y
susceptibilidad térmica Esto se traduce en una mayor cohesion de la mezcla a temperaturas
elevadas, una mayor flexibilidad a bajas temperaturas y un aumento al punto de
reblandecimiento,loquedisminuyelosriesgosdeexudación
En general los microaglomerados o micro-concretos asfálticos, obtenidos con ligantes
modificados,presentanfrente alaslechastradicionalesunasenedeventajascomo
-Mejoresresistenciasmecánicas
-Mayorresistenciaaladeformación plástica,cualidadimportanteenespesoresde1 a25 cm
-Menorperdidaalaabrasion,conigualgranulometnadeandosyporcentaje deligante
-Mejorrugosidadsuperficial yporlotantomejoradherencianeumático-pavimento
Construcción.
Laaplicación delmorteroseefectúa atravésdeunamaquinaaphcadora delechadas asfálticas,
consta de tolva de agregados ydeposito de emulsion, agua filler yaditivo,todo ello montado
sobreuncamino
Normalmente el agregado pasa de la tolva al cajón mezclador a través de una banda
transportadora,graduandolacantidaddematenalpormediodelacompuertadepasoalacintay
porlavelocidad deesta Enlasmaquinasmasmodernaslacintatransportadoraactúadebascula
medianteuncircuitoelectncoqueindicaaloperadorlacantidadenpesodematenal queentraal
mezcladorenuntiempodeterminado
Paratrabajarconemulsionesderoturacontroladaesimprescindibleunsistemaindependientede
aditivo(deposito,bombasyaparatosdecontrol),teniendoencuentaqueeltiempoderoturadela
emulsionenobraseregulaconesteelemento
35
TOLVADEMATERIALESPÉTREOS
DEPOSITODEFINOS
TANQUESDEAGUAYEMULSION
INYECTORDEAGUA
INYECTORDEEMULSIÓNMEZCLADOR
IADOSIFICADORA
fSPREASDEAGUAPARAMOJADODELASUPERFICIEPORTRATAR
"^-CAJAEXTENDEDORA
MAQUINAREVOLVEDORAEXTENDEDORATIPOHIGH-WAY¡TANQUEDEAGUAYEMULSION
(TOLVADEMATERIALESPÉTREOS
DEPOSITODEFINOS
-INYECCIÓNDEAGUA
INYECCIÓN DEEMULSION
^-MEZCLADOR
A EXTENDEDORA
BANDADOSIFICADORA
•PREASDEAGUAPARAMOJADODESUPEREICX
)RTRATAR.
MAQUINAREVOLVEDORAEXTENDEDORATIPOMADISON.
Fig.63
36
7 REHABILTACION DE PAVIMENTOS.
7.1.- CORTE O PERFILADO DE LA CARPETA EXISTENTE
El fresado, perfilado o corte dela carpeta asfáltica existente, ha alcanzado un gran auge dentro
delarehabilitación de pavimentos
El cortedepavimento hacreado unnueva dimension enel retiro,recuperación yreutilizacion de
lospavimentos, este sistema automatizado permite retirar la superficie desgastada o fallada de la
capa derodamientos de lospavimentos, aritmos de producción elevados, dejando una superficie
nueva
La finalidad que se persigue al realizar este proceso, dentro de la rehabilitación de un
pavimento es la siguiente
- El pavimento desgastado, que presenta deformaciones, asentamientos y grietas puede ser
retirado mediante el corte dejando un perfil renivelado para recibir una nueva carpeta,
asegurando que esta sera uniforme
- Elimina todas las fallas, superficiales que presenta la capa de rodamiento, como baches,
grietas, deformaciones y fallas superficiales El material que se obtiene puede ser utilizado, en
procesos de reciclado de mezclas asfálticas, para formar nuevas capas de rodamiento o en
trabajos debacheo en vialidades secundarias
-El perfilado prolonga lavida dela nueva capa debido a que esta colocada en unnivel uniforme
de superficie compactada para el transito
- Con el fresado se logran entrelazar fuertemente la union ente la superficie antigua y nuevas
Con esto se elimina el efecto del planeo deteniendo el patinaje de la nueva capa con la
eliminación de este problema, la superficie nueva se combina con la antigua a fin de formar un
pavimentointegral, dándole unrefuerzo adicional al pavimento
- Con la eliminación de la parte dañada del pavimento, se reduce el espesor de la capa nueva
disminuyendo loscostos de rehabilitación
- La textura que resulta del fresado como ya se menciono presenta características de uniones
supenores, con la facilidad de utilizar carpetas de concreto asfáltico delgadas, creando una
nueva revolución en la industria del mantenimiento del pavimento
Al eliminar la capa dañada del pavimento, no se incrementa la elevación de rasantes,
manteniendo la altura libre de los gálibos correspondientes a estructuras supenores, como
puentes vehiculares o peatonales De igual forma no se reduce la altura del peralte de las
guarniciones envialidades urbanas
En zonas urbanas donde no es posible cerrar la vialidad al transito para su rehabilitación por
periodos prolongados, se realizan los trabajos en turnos nocturnos y en horarios de baja
afluencia vehicular e inmediatamente después de realizar los trabajos de fresado se puede dar
pasoal trafico
Con el fresado de la capa dañada, se elimina sobrecargas a el pavimento incrementando su
capacidad decarga
37
Existen dosmétodos decorte de carpeta
1.- Corte dela carpeta asfáltica en caliente.
2.- Corte de la carpeta asfáltica en frío.
1.- Corte dela carpeta asfáltica en caliente.
Los métodos actuales de perfilado o corte en caliente exigen una cantidad considerable de
combustibles,notienen uncontrol satisfactorio dela superficie yno cortan tan profundo como se
requiere, porloque suusoescada día menor
Cuando se requiere abrir al transito la vialidad fresada y se utiliza este procedimiento
constructivo, se requiere de concluir los trabajos de sobrecarpetas los mas rápido posible, de lo
contrario sepresentanbaches entodala superficie
El funcionamiento del equipo que emplea este método, consiste básicamente en el
calentamiento del pavimentoya seatravés de una sene dequemadores o equipos que transmiten
calor por rayos infrarrojos, para facilitar la extracción de la capa dañada, adicionado a esto el
equipo cuenta con un rodillo cortador giratorio que desgasta la superficie y envía el material a
un banda transportadora para depositarlo en un camion de volteo
2.- Corte en frío dela carpeta asfáltica.
Con estemétodo setieneun preciso control de lasuperficie, ademas deun alto rendimiento
Este sistema consiste en remover , reducir simultáneamente el tamaño del material extraídoy
cargarlo automáticamente, a base de equipos abrasivos montados sobre un cilindro de acero
giratorio
Se hace girar el cilindro montado en su sistema de transporte móvil y se produce un efecto
abrasivo sobre la superficie atacada, manteniendo la profundidad y precision del corte mediante
un sistema de sensores hidráulicos dentro de un rango mas menos de 3 mm, el material es
enviado a una banda transportadora, trabaja bajo un sistema hidráulico, permitiendo el
movimiento de labanda, conunángulo de90°el sentido vertical
Dependiendo del tipo de equipo que se utilice se pueden realizar cortes con una sola pasada en
anchoshasta de3 81mts (150")yprofundidades hasta de30 5cm (12")
Durante el proceso decorte es necesario contarcon detectores de metales para localizar objetos
metálicos como rejillas, coladeras , con el fin de evitar que las puntas de carburo de tungsteno
del cilindrodecorte,sedañen,ocasionan el parodeltodo el proceso
Adicional al equipo de corte esnecesario contar en la obra con, camiones pipas de agua, para
abastecer el equipo de corte, ya que el cilindro de corte se mantiene trabajando con un sistema
deriego deagua
Ademas de contar con camiones de volteo para retirar el material producto de fresado y una
equipodebarrido para retirarel pocomaterial que daen la superficie
Lostrabajos defresado se programan en épocas desecas, lassuperficie descubierta debe deser
lo mas rápido posible pavimentada para no tener problemas de bacheo, ya que una superficie
fresada, con paso de vehículos y con la presencia de agua por lluvias, ocasiona baches y
38
desprendimientos de material de carpeta, dando como resultado zona intransitables. En al fig. 7.1
seobserva el equipo de corte en frío yelacabado dela superficie quedeja la perfiladora.
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Fig. 7.1
39
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PLANTA
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J.
Perfiladora o Fresadora
•
40
7.2 SOBRE CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO.
El método convencional y aun común para rehabilitación de la superficie dañada es el
recubrimiento con una nueva sobrecarpeta Este recubrimiento con matenal nuevo continua
jugando un papel preponderante
Las carpetas de concreto asfáltico son las que se construyen mediante el tendido y
compactacion de concretos asfálticos elaboradas en caliente, en una planta estacionaria,
utilizando cementos asfálticos
Procedimiento deconstrucción para carpetas deconcreto asfáltico.
El procedimiento deconstrucción, para estetipo decarpetas escomosigue
Se eligen los banco de matenal pétreo, que en general serán de roca masiva como basalto,
nolitas,andesitas,calizas,obien,banco deconglomerados o aglomerados
Los probables banco se sondean, ya sea con maquinas rotatonas o a cielo abierto y se realizan
los muéstreos correspondientes, los materiales se llevan al laboratorio para realizar las pruebas
de identificación y por fin hacer la selección de los bancos que se usaran en la obra, en esta
etapa
Se hace el proyecto de granulometna en el laboratorio y se encuentra el contenido óptimo de
asfalto (cemento) Con base en la granulometna se calibra el abastecimiento de la planta
mezcladora
Sehace la extracción dematenal, para rocasy conglomerados duros se necesitan explosivos Se
realiza el tnturado y cnbado del matenal, para lo cual en general se requiere de una tnturadora
de quijadas, una o dos de cono o de rodillos, cribas y bandas Es conveniente que se realicen
almacenamientos con 3 o 4 tamaños diferentes, según los tamaños requendos por el proyectos
granulometnco dela mezcla
En la planta de mezclado se inicia la elaboración de la mezcla asfáltica en los elevadores de
cangilones, el material se lleva al cilindro de calentamiento y de secado, aquí el pétreo se
calientaentre 150°Cy 170°C Enestaetapa, laplantaproduce unagrancantidad de polvoque se
va a la atmosfera, a no ser que setenga un equipo especial de captación, que en la actualidad es
obligadopara evitar lacontaminación del aire
Ya con la temperatura necesana, el pétreo se eleva otra vez con cangilones a la unidad de
mezclado, en donde, en primer termino, se hace un cribado para alimentar a 3 o 4 tolvas con
matenal de diferentes tamaños Se pesa la cantidad de pétreos necesaria de cada una de ellas y
se deposita en la caja mezcladora, en donde se provee del cemento asfáltico, a una temperatura
de 160°C a 170°C Se realiza la mezcla hasta su completa homogeneizacion y por ultimo, se
haceelvaciado al equipo detransporte oa un silodealmacenamiento provisional
41
Existen dos tipos de plantas de producción discontinua o de "bachas"y de producción continua
En la pnmera, se hace el mezclado en una caja, en donde se depositan el pétreo y el asfalto a la
temperatura necesaria ypor mediodeaspas sehace mezclado en unacaja, en donde se depositan
elpétreoy el asfalto a latemperatura necesaria ypor medio deaspas se hace el mezclado, hasta
su homogeneizacion, engeneral para llenar un camion, se necesitan de 3 a 4 ciclos de mezclado
En lassegundas,el material pétreoy el asfalto seproporcionan en forma continua en un canal en
el cual se tiene un tornillo sinfín de tal longitud que al final se tenga la mezcla homogénea y la
producción se presenta en forma continua En la fig 72 muestra la planta de concreto asfáltico
deprocesamiento continuoyen la fig 73una planta de bachas o deproducción discontinua
Se transporta la mezcla al tramo, a donde debe llegar a una temperatura de 150 a 160°C, si es
necesario, se deben utilizar lonas que la cubran durante el trayecto Antes de colocar la mezcla
se debe dar un riego de liga con emulsiones de rompimiento rápido, sobre la superficie a
encarpetar, en proporción de 07 L/m Al llegar el equipo de transporte al tramo se descarga la
mezcla asfáltica en la maquina extendedora (finisher) fig 74, que forma una franja de mezcla
asfáltica, evitando segregaciones de matenal y dándole una ligera compactacion Entre vehículo
y vehículo se tiene unajunta en donde puede haber una discontinuidad que deberá ser evitada o
reducida por un equipo de rastnlleros, que en numero de 4 o 6 por extendedora, tienen como
misión ademas delo anterior, la de asegurar unatextura conveniente en la superficie yborrar las
juntas longitudinales entre las franjas
A una temperatura mayorde 135°C,sedebe iniciarla compactacion dela franja, con un rodillo
tipo tandem de aproximadamente 7ton para dar un pnmer armado ypermitir postenormente la
entrada del compactador de neumáticos que proporciona la compactacion de la capa, para
finalizarel planchado se introduce al tren de trabajo un compactador derodillo liso con peso de
15 ton aproximadamente el cual no se puede usar desde el principio, porque produce el
desplazamiento de mezcla El gradodecompactacion sera de 95%como mínimo,con respecto al
pesovolumetnco de proyecto, que nonecesanamente corresponde al máximo Para conocer este
gradodecompactacion, seextraen corazones conmaquinas rotatorias
42
PLANTA D ECONCRETO ASFÁLTICO
MEZCLADOR CONTINUO
CII c
MÍde^automltica^
B I B L I OT E C
-OS. aceñalosáridos
mistrañap,exactamentelacantidadde
cada tamaño necesaria
para.mantener,el
versos
unidad clasi
Emparrilladocu
Éí.caudal continuóle
áridos.recibe la roaxi
secadoma acción
directo
le
cf I *
fiarticula de los a r l aos se expone repetidamente agesta acción
obteniendo ei raaximoerecto
dolo perr-eefamen
teconlos a r i —
dosenelmezcladordeeies.geme
los.TbSjIliiñenr
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toyáridos,es—
tan^conectadosmecánicamente.
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;r| polvo.,fino
lede devolverse a la mezcla si es necesario.
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9
La
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medidora.
Mezcladordeeitr
gemeIos,.que m e z —
cía perfecEamentt
el materiaJT
Mezclador calorifugado paramantenerla ten,
üurademez
docorrecto.
E]alimentador,de2intasituadobaño
LastolvasdearéTatienecompuetas
granángulodecon
tacto,entrelaare
nay,la,cmta,reau
zealmínimolosSuecos.
Los ralimentadon
'aiven,situados
las tolvasaeáridos
tienen,compuertas —
regiilaDles.
1
Las.paletas"deíanjCaer
Tosáridos formando —
unacortina uniformea
travésdeíarilamaylosgases calientes - ,—
obteniendoelmáximoefectodesecado.
Los finos recogidos
se trarispprtanrmedi
anteuntornilloa
laT5ase,.del e l e v a dordeáridos calientes.
Las compuertas,reí
g r a d a s individual
exactamente e T p o r
centaieefe.cada —
tipodeáridosnecesario.
.dealil 0
daded£ Mler=
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^..al,
ral conal
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criamiento,de
macena-.-^-^,
w_
=sfeaLnivelleísuelo.
Esfácil tomarmuestras deseada
unodelosardesyiandoel
30demateriE
los recipientesparaensayo. iala-
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La tolvade. t
cenaje permite
continuidadc
runcioqamiento
entre.descarnas
sucesivas,evitar,
dolasegregación.
Bomba medí idora,coneclos.alimenta
tadacqnI~,-^~
v
=--,x.--- piídos,quedosllica..adecuadamenteelasfalto enVlacámaraaemezclado.
Seoara yaSnacena los
arlaos secos, 1rt
Mide.Y cosifica la ~r
caoíiáac n e c e s atamaño.
ñaje
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•**
PLANTA DE CONCRETO ASFÁLTICO
MEZCLADORA DISCONTINUA.
Tamicesvibratorio
OQLBCIOR POLVO
Recupera polvo fino-que
puede devolverse a la mezcla si es necesario.
.*
JMAfFWUR
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Almacena ios ando
dosifica exact.
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teestealniveldel
suelo.
Enrasadora
Rodillos de /
empuje
Puncode remolque
Rodillos de empuje
Transportadores
Transportadores
Punto de pivote
Ajuste de corona
Carpeta recién colocada
Fig.7.4
45
7.3 CARPETAS ASFÁLTICAS DE ESPESOR DELGADO.
En numerosos países, en los referente a carreteras, tienen la meta de llevar a cabo y
desarrollar revestimientos ycapas superficiales con capas muy delgadas,tales capas superficiales
son actualmente una necesidad, tanto en el aspecto técnico como en el económico para el
mantenimiento de las carreterasdealta densidad de transito
Las características que se esperan de una carpeta de espesor delgado de manera general son las
siguientes
Regularidad superficial.
Rugosidad
Impermeabilidad.
Bajo nivel de ruido.
Ademas unacarpeta deconcreto asfáltico con espesor delgado debede ser económica
Lasexigencias deimpermeabilizacion yrugosidad sonengeneral difíciles de solucionar
Un concreto asfáltico con espesor muy delgado, no tiene ninguna posibilidad si no esta bien
adherido con elpavimento anterior
La construcción de la capa ligante debe ser realizada muy cuidadosamente, la elección de la
cantidad deasfalto, esunpunto muydelicado Debe ser suficiente para asegurar una ligaen toda
la superficie, pero no debe de ser excesiva para evitar el afloramiento del asfalto a través de la
mezcla
Dentro de las técnicas que se utilizan para la rehabilitación o construcción de pavimentos
nuevostenemos lossiguientes procedimientos constructivos
1.- CARPETA DELGADA MEJORADA CONFIBRAS.
2.- CARPETA DELGADA CON MATERIAL DESELLODEGRADUACIÓN ABIERTA
(OPEN GRADED).
3.- CARPETA DELGADACONMATERIALDE3/8" DEGRADUACIÓN CERRADA.
7.3.1 CAPERTA DELGADA MEJORADA CON FD3RAS.
Laadición defibrascortasyfinaspermite utilizar un porcentaje importante de asfalto
Se pueden fabricar asi concretos asfálticos con alto contenido de asfalto que pueden
presentar excelente estabilidad mecánica, incluyendo unaresistencia elevada a la deformación
La alta cantidad de asfalto favorece la impermeabilidad y un buen comportamiento a la fatiga
yal envejecimiento
Las fibras presentes en el material fino del concreto asfáltico , crean un efecto de microarmado,detal manera quelamezcla presenta unafuerte resistencia a latracción
Elsistema decarpeta delgada mejorada consiste en lassiguientes etapas
- Un ligante queasegure principalmente las funciones de impermeabilidad yde adherencia
- Una capa de rodamiento que asegure principalmente las funciones de uniformidad y
rugosidad
46
Capa ligante.
Estas capa esta constituida de emulsión de asfalto mejorada con elastómeros La dosificación
pormetro cuadradoesadaptada según lascondiciones del pavimento
El objetivo deesta capa esde llenar los vacíos del antiguo pavimento yde ligar sobre la totalidad
de la superficie
Como resultado de la experiencia practica la dosificación vana de 0 5 a 1 0 lt/m2 de emulsion a
69% deasfalto mas elastómeros
El elastómero otorga al asfalto residual, una cohesión alta con una menor susceptibilidad
térmica queimpidetodo reflejo del asfalto en exceso atravésde la carpeta
Capa de rodamiento.
Esta capa está constituida deconcreto asfáltico en caliente,deespesormuy delgado
El aglutinante esricoen asfalto yfiller,estructurando con fibras seleccionadas
Dichos materiales deben de cumplir con todas las especificaciones de los concretos asfálticos
para untráfico pesado
De manera general lacomposición es
Alrededor del 70% de matenal de 6 a 10mm tnturado, de 10a 15% de arena de 0 a 2 mm y
alrededor de 20 % de mortero (filler, fibras y asfalto ), las fibras utilizadas son de asbesto y la
cantidad deasfalto esalta de 65a7%
El diseño de la mezcla se ajusta en función de la intensidad del tránsito y del estado del
pavimento anterior (deflexiones, fisuración, etc) Este concreto asfáltico es conocido como
Mediflex, presenta una textura superficial rugosa, drenante y al mismo tiempo una gran
flexibilidad
La dosificación varía de 45 a 55 kg/m2,o sea un espesor entre 15y 2 5 cms Se controla la
mezcla porcualquier método convencional Marshall, Hveem,etc
Procedimiento constructivo.
Fabricación del concreto.
La fabncación del concreto asfáltico Mediflex, se hace generalmente en planta de bachas o en
planta contambor mezclador secador (continuo)
Las temperaturas de fabncación del Mediflex, son aproximadamente las mismas que las
temperaturas de unamezclanormal ytambién sepuede almacenar en silos
Capa ligante.
La aplicación se hace con una petrolizadora convencional y se debe lograr una buena
dosificación , por loque serequierevenficar ymedir al pnncipio y al final del riego, para tener
uncontrol,estricto de lacantidad dematenal aplicado
Extendido.
El equipo de extendido es el clasico Pero debe tener una plancha pesada y debe ser
aneglada especialmente para poder aplicar unacarpeta conun espesorentre 15y2 5cm
47
Compactación.
Para la compactación únicamente se utiliza una aplanadora tipo tandem de rueda metálica que
vadirectamente atrás,muycerca dela extendedora durante eltendido del material
Lacarpeta Mediflex puede ser abierta al trafico tan pronto como latemperatura de la mezcla sea
lamisma quelatemperatura ambiente
Características de sistema y su comportamiento.
Textura superficial.
La carpeta asfáltica mejorada presenta una textura superficial bastante abierta que asegura una
buena eliminación lateral de las aguas superficiales, hay que hacer hincapié que la mezcla
Mediflex presenta una muybuena drenabilidad superficial
Permeabilidad.
Las observaciones hechas sobre especímenes extraídos en el campo, han demostrado la
formación de una barrera "impermeable" en la capa ligante Por una parte la emulsion llena los
vacíos del antiguo pavimento y por otra parte, después de abrirse al trafico la emulsion sube
ligeramente, algunos mm,en laparte inferior de lacarpeta Mediflex
Resistencia al reflejo de grietas.
Lamezcla Mediflex elimina lasgrietas pasivas, que resultan del envejecimiento del pavimento,
al contrario cuando hay grietas activas debidas a cambios volumétricos por temperatura, esas
grietasreaparecen denuevo después deuncierto tiempo
Durabilidad.
Es cierto que lacantidad deasfalto alta en la mezcla, es un factor favorable para la resistencia al
envejecimiento En el aspecto estructural, la mezcla Mediflex tiene un buen comportamiento a
la fatiga
Campos deuso.
Este tratamiento se adapta muy bien para la rehabilitación y mantenimiento de pavimentos, se
puede usar con todo tipo de trafico, incluyendo el pesado y se adapta muy bien cuando se tiene
los siguientes problemas
Nivelespara pavimento urbanosy suburbanos
Cuando esnecesariodisminuir al mínimo losgálibos delos puentes
Evitar sobrecargas permanentes en puentes
Cuando setienen problemas de impermeabilidad
Sepuedeprecisar que en relación con suespesor muy delgado, lascarpetas asfálticas de espesor
delgado no es un refuerzo estructural, y sedebe considerar como una capa de rodamiento, por lo
tanto no conviene sobre ponerlo en pavimentos con fallas estructurales o en muy malas
condiciones, son aplicadas dentro de un conjunto de procesos para rehabilitar o dar
mantenimiento auna vialidad
48
7.3.2
CARPETA DELGADA CON MATERIAL DE SELLO DE GRADUACIÓN
ABIERTA (OPEN GRADED).
Actualmente las carpetas delgadas tipo Open Graded, tienen un auge muy importante dentro de
la rehabilitación y conservación de pavimentos, estas microcarpetas como también se les
conoce,están sustituyendo lossellostradicionales envialidades dealto transito vehicular
Estas carpetas cumplen con lossiguientes objetivos:
Por sutextura dan una rugosidad a lacarpa de rodamiento
Impermeabilizan la carpeta
Eliminan el ruido
Por sutextura abierta disminuye elreflejo de grietas
Eliminan lasdeformaciones superficiales dando una superficie muy uniforme
Eliminan el agua pluvial lateralmente, lo que permite un mejor frenado a los automóviles
durante lluvias
No se tienen desprendimientos de matenal después de su aplicación Los sellos tradicionales
desprenden muchísimo matenal, loque ocasiona derrapes de automóviles yel matenal suelto en
vialidades urbanas tapa losdrenajes pluviales
Para poner en operación los tramos, solo se espera que la temperatura de la microcarpeta
baje, estotarda aproximadamente 20 minutos
Los materiales que se utilizan para la construcción de carpetas asfálticas delgadas son los
siguientes
Materiales
Pétreos.
Seobtiene mediantetratamientos decribado, trituración parcial ototal,con tamaño máximo de
3/8",con lasiguiente graduación
Malla
% Que Pasa
1/2"
3/8"
No 4
No 10
No200
100
95-100
30-50
5-15
0-4
El índiceplásticodeestematenaldebeserNP
El% máximodeperdidaporabrasiondebeserde30%
Elequivalentedearenamínimode55 %
Asfalto.
Seutiliza cementoasfáltico AC-20oasfaltos modificados con polímeros
Equipo.
a) Para la elaboración de la mezcla asfáltica se emplean plantas normales para concreto
asfáltico
b)Para distnbuir elmatenal seemplean,extendedoras deltipo finisher
c)Para lacompactacion seutilizan compactadores tipotandem de 8a 10ton de peso
Procedimiento de construcción.
49
El procedimiento es el siguiente, el material pétreo secalienta enplanta, incorporándose asfalto
a lamisma temperatura, siendo esta entre 160y 170°C, la dosificación es de6 a 7 %en peso del
material pétreo,dependiendo del diseño del laboratorio (Por método Marshall)
Semezcla elmaterial yse lleva a los camiones
El equipo de tendido distribuye la mezcla asfáltica a una temperatura que vana de 150° a 140°
C y posteriormente se procede a darle dos pasadas con rodillo metálico para espesores de 2 a 3
cm,lacompactacion serealiza ha una temperatura mmima de 135°C Del cuidado que setenga
con las temperaturas depende en gran medida el éxito de la microcarpeta El riego de liga se
aplica arazón de03lt/m2 deresiduo asfáltico
7.3.3 CARPETA DELGADA CON MATERIAL DE
CERRADA.
3/8" DE GRADUACIÓN
Este tratamiento difiere del anterior en lo siguiente, se emplea mayor cantidad de arena, para
laparticularidad de nodejar una superficie abierta, sino superficie bastante densa
Los materiales que se utilizan para la construcción de carpetas asfálticas delgadas son los
siguientes
Materiales Pétreos.
Seobtienemediante tratamientos decribado, trituración parcial ototal, con tamaño máximo de
3/8",con lasiguiente graduación
Malla
% Que Pasa
1/2"
3/8"
No 4
No 10
No 40
No200
100
95-100
70-85
48-65
15-40
3-8
El índiceplásticodeestematerialdebeserNP
El% máximodeperdida porabrasion debeserde30%
Elequivalentedearenamínimode55 %
El asfalto, El Equipo y Procedimiento de construcción es idéntico al empleado en las carpetas
deltipoOpen Graded
Observaciones.
Por su alta dosificación
peligrosasparael trafico
de asfalto y su cerrada textura, puede ocasionar superficie lisas,
50
7.4 MODIFICACIÓN DE ASFALTOS CON POLÍMEROS.
La modificación de asfalto con polímeros representa una alternativa viable para fabricar
concretos asfálticos para carreteras dealtas especificaciones
La idea inicial tras la cual se empezaron a hacer las primeras pruebas con estos materiales fue
la de impartirle a las mezclas asfálticas propiedades que se asemejaran a el comportamiento de
los hules, es decir mayor ductibihdad, tenacidad y mejor resistencia a variaciones en las
condiciones climáticas De ahíque sehablarade "Ahular el Asfalto"
CAMBIOS EN EL ASFALTO.
Cambios inmediatos en algunaspropiedades físicas
• Disminución de la penetración
• Aumento delpuntode ablandamiento
• Aumento delintervalode plasticidad
• Disminución de lafragilidad abaja temperatura
• Aumento de viscosidad
• Disminución delasusceptibilidad térmica
• Mejora dela adhesividad
• Incremento dela cohesidad
• Aumento delacarga derotura mediante ensayos detracción a diferentes temperaturas
• Aumento deladurabilidad debido aladisminución dela oxidabilidad
• Disminución endeterioropor permeabilidad
VENTAJAS SOBRE EL USODEASFALTOS MODIFICADOS.
Las mejoras que se han observado, en la construcción de carpetas asfálticas elaboradas con
asfaltos modificados conpolímeros incluye las siguientes
• Mejora laresistencia ala fatiga
• Mejora laresistencia aladeformación permanente
• Excelente desempeño en altas temperaturas no se reblandece y a bajas temperaturas no se
fractura
• Reduce laformación de roderas
• Reducen loscostosde mantenimiento
RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DELASFALTO MODIFICADO.
Una vez elaborado el asfalto con polímeros es necesario tener mucho cuidado con la
temperatura demanejo en lasenplantas deconcreto asfáltico
La temperatura normal de operación debe permanecer entre 157 a 163 °C (se recomienda usar
aceite térmico)
Debe tenerse agitación donde sea posible, ya sea a base de agitación mecánica y/o bombas de
recirculacion
51
Nunca permitir que la temperatura de almacenaje exceda 204°C y no debe exceder de 193°C
pormasdedos horas
Cuando es necesario almacenar el material por periodos prolongados de 3 días o mas, se deja
enfriar el asfalto a una temperatura mínima de 135°C en tanques con excelente agitación
mecánica, y a un mínimo de 149°C en tanques con agitación pobre o bombas de recirculacion y
recircular periódicamente (una vez por día) Al menos 24 horas antes de usarse el matenal se
debe calentar, agitaryrecircular Es ideal teneruntanque diseñado solopara asfalto modificado
Carpetas asfálticas elaboradas con asfaltos polímerizados.
Las mezclas con asfaltos polímerizados se producen el plantas normales de procesamiento
continuo o discontinuo El procesamiento de los materiales se realiza a altas temperaturas
Normalmente no se requieren modificaciones a los equipos existentes, la temperatura de
elaboración de la mezcla debe ser de 163 a 170°C y las temperatura mínima de mezcla al
entregar en laobra debe ser 162°C
La colocación de la mezclas se realiza con extendedoras normales o finisher y se debe
asegurarse que lostrabajos demano deobra secompleten antes que latemperatura baje a 134°C
Después deestepunto lamezcla empezara apegarse entodo(herramienta, zapatos,etc)
Lamayoría de lasmezclas colocadas conespesor entre 5y7cm generalmente solo,requiere de
3 pasadas completas (ida y vuelta) con el equipo de compactacion estático y una o mas pasadas
usando vibración La tercera pasada debe finalizarse antes que la temperatura de la superficie
alcance unatemperatura de 115°C
Elusoderodillosahulados noserecomienda, yaque lamezcla sepegara a ellos
Quecambia en el pavimento al usar asfaltos modificados.
Mejora la resistencia de la deformación permanente, ocasionada por altas temperaturas y cargas
altaso lentas,situaciones que sepresentan en
Climas callentes
Zonasdetransito pesado
Zonas de estacionamiento
Mejora la resistencia a la fractura permanente ocasionada por fuerzas derivadas de bajas
temperaturas ocargas aplicadas rápidamente (frecuencias altas)
Carga
= Compresión.
Descarga = Retorno a la posición original.
Si el asfalto no tiene la flexibilidad suficiente para regresar a su posición original, el fenómeno
anteriorocasiona fracturas permanentes
52
7.5
GEOTEXTILES
Durante los últimos años ha existido un desarrollo vertiginoso de materiales sintéticos para la
mdustna de la construcción, siendo probablemente el ejemplo mas vigente el caso de los
geotextiles
Estos en el sentido tradicional de la palabra son textiles pero fabricados de fnbras sintéticas,
en lugar de algodón, lana o seda como tradicionalmente se fabrican
Con esto se evita la
biodegradacion, pues están hechas como ya se menciono de fibras sintéticas, porosas, tejidas o
no tejidas, punzonadas
Presentan la ventaja de que al ser porosas permiten una fácil
circulación del agua, ya sea a lo largo o través de si mismas, con diferentes permeabilidades
según el método que se utilice para su fabricación Ademas presenta la ventajas de que pueden
producirse engranescalayabajo costo
Losgeotextilesrealizando las siguientes funciones en los pavimentos
1-Separación Evitaro reducir lamezcla dematerialesde distintas granulometnas
2 -Refuerzo Soportar esfuerzos detensiony losdistribuye a lascapas inferiores
Evita lareflexion degrietas auna nueva carpeta
3 - Filtración Reducir oevitar lamigración definospor flujo
4- Drenaje
Permite el libre flujo delagua, reduciendo la presión
5- Impermeabilizacion Cuando se impregna con asfalto
Entre otras ventajas que ofrece, son su alta deformabilidad, se puede producir con
características particulares ysucolocación esrápida y sencilla
En la rehabilitación de pavimentos su uso ha sido importante por la función que presenta
comorefuerzo depavimentos e ímpermeabilizacion
Fabricación de geotextiles.
Sefabrican defibrasderivadas del petróleo,conocidascomo polímeros, losprincipales son
- Prolipopileno (65 %)
- Pohester (32%)
- Pihamida (2%)
- Pohetileno (1%)
En el mercado contamos con una gran vanedad de fibras textiles elaboradas con matenales
sintéticos ,existiendo dostiposbásicamente Tejidas y No Tejidas
Fibras tejidas
El geotextil tejido se produce de manera convencional , en una maquina textil y en una
gran vanedad detejidos Estas vanaciones tienen una influencia sobre las propiedades físicas y
mecánicasdel geotextil
El patron particular deltejido sedetermina por lasecuencia en laque lasfibras seentrelazan en
letelarypor laposición de lasagujas enel punzonado
53
Fibras no tejidas
Para su fabricación se funde el polímero, por medio de calor o las fibras de igual forma ser
puede lograr por impregnación mediante la adición de un producto ligante resinas , que puede
proporcionar enalgunos casos características especiales deresistencia o impermeabilidad
La fibra que resulta es dura y compacta , en apariencia con el proceso antenor se logran
producir fibras de alta resistencia y de menor peso por unidad de area compradas con las
producidas porel solopunzonado ,debido a launion de lasfibrasutilizadas enese proceso
Los geotextiles en la rehabilitación de pavimentos.
En este caso el geotextil esta dedicado a desempeñar diversas funciones al mismo tiempo,
pudiendodesempeñar,tresyhasta cuatro a lavez
La restauración de pavimentos ya viejos o severamente dañados, con un numero excesivo de
grietas, incluyendo el calavereo, representan un problema en la conservación y mantenimiento
de carreteras
Dentro de larehabilitación de pavimentos la técnica se basa en la colocación de sobre carpetas,
empleando paraello espesoresvariables entre 5y 10cm
El mayor problema en el caso de utilizar sobre carpetas para mejorar la superficie de
rodamiento, es que las grietas pre-existentes, del pavimento antenor se reflejan en poco tiempo
en la nueva sobre carpeta
Elobjetivo que se persiguen al utilizar los geotextiles en la rehabilitación de pavimentos son
los siguientes
1- Disminuir el espesor de la sobrecarpeta, para un tiempo equivalente de vida, al compararlo
conundiseño sin geotextiles, refuerza el pavimento
2- Incrementar el tiempo de vida de la sobrecarpeta, usando el mismo espesor que sena sin
utilizar el geotextil
3- Retardar o impedir el agnetamiento por fatiga de las capas del pavimento, al actuar como
un elemento derefuerzo dealtaresistencia a latension
4 - Retardar y reducir el agnetamiento producido por flexion en grietas y juntas de
construcción
5- Restnngir o evitar la entrada de agua a las capas infenores, constituyendo una capa
impermeable
6- Reducir los costos de mantenimiento y de operación del pavimento, al prolongar su vida
útil
Construcción.
El éxito de las sobrecarpetas reforzadas con geotextiles, depende sobre todo de la buena
construcción einstalación del material, elcual se indica a continuación
1-Preparación de la superficie
2-Aplicación del negó
3 -Colocación del geotextil
4 -Colocación dela sobre carpeta
54
1.-Preparación dela superficie.
La superficie sobre la que se colocara el geotextil deberá estar razonablemente limpia de
polvo,aguavegetaciónyotros desechos
Deben eliminarse todas las fallas que presenta la superficie de rodamientos, como baches o
deformaciones
2.-Aplicación del riego de asfalto.
El riego debe ser aplicado de forma uniforme sobre el pavimento existente, a razón de 09 al 3
l/m2 ó deacuerdo a lasrecomendaciones deproyectista Lacantidad deasfalto empleado deberá
ser suficiente para satisfacer las propiedades de retención asfáltica del geotextil y al mismo
tiempo ligarlo con el pavimentoexistente tomando en cuenta laporosidad de éste
Para la aplicación del asfalto seutiliza una petrohzadora El asfalto debe tener la temperatura
adecuada para permitir unriego uniforme
Para cementos asfálticos la temperatura de aplicación es del orden de 140 a 150°C, la
temperatura deaplicación delaemulsión vana entre 5y40°C
Latemperatura del asfalto, nos permita que el material se fluya , perfectamente por la espreas
de la petrohzadora y que la aplicación sea uniforme, nunca se deberá de exceder una
temperatura mayor de 162°C para evitarlesdaños a los geotextiles
Si durante el negó sepresentan zonas con maternal en exceso este deberá eliminarse, ya sea de
forma manual oporeando lasuperficie con arenayposteriormente retirandoel material
La cantidad de asfalto que se utiliza es muy importante , si se usa muy poca , el geotextil no
alcanza asaturarse ypor ellopermanecerá permeable al agua, cuando seusaen exceso se "llora"
lasuperficie derodamiento, formando una superficie resbalosay deslizante
La cantidad deasfalto quedebe usarse depende de lascaracterísticas del pavimento existentey
del tipo degeotextil por emplear
TABLA
CANTIDADDEASFALTOREQUERIDO,DEACUERDOALESTADODEL
PAVIMENTO EXISTENTE
Condición delasuperficie de rodamiento
del pavimentoexistente.
Superficie con exceso de asfalto, "llorado"
Lisano porosa
Ligeramente porosa y oxidada
Ligeramente porosa, oxidada y agrietada
Agrietada, con baches, porosay oxidada
(l/m2)
0 a 0 09
0 09 a 0 23
0 23 a0 36
0 36 a0 50
0 50 a 0 59
55
3.- Colocación del geotextil.
El geotextil se coloca sobre el negó asfáltico un mínimo de arrugas, antes de que el asfalto se
enfrie y sepierda adherencia Todos lospliegues o arrugas mayores de una pulgada deberán de
cortarse ydejarse planos Unbuen cepillado o incluso elpasode un rodillo deneumáticos podría
ser necesario para garantizar una perfecta adherencia entre el geotextil y la superficie por
repavimentar
Los traslapes en las juntas del geotextil deberán ser suficientes para asegurar un cerramiento
perfecto de dichas juntas, normalmente los traslapes son del orden de 7 a 15 cm Las juntas
transversales setraslapan en el sentido de la pavimentación, para evitar que alguna orilla pudiera
serlevantada por la pavimentadora
En ocasiones esnecesario una segunda aplicación de asfalto en los traslapes del geotextil para
asegurar una ligaadecuada en ladoble capa de geotextil
Los problemas relacionados con los pliegues, arrugas o dobleces, van generalmente ligados con
el espesor del asfalto que se colocan sobre ellos Cuando los pliegues son tan grandes como para
que puedan doblarse, ninguna cantidad de asfalto sera suficiente para satisfacer los
requerimientos de la capa multiple de geotextil que se forma por lo tanto los pliegues deberán
de cortase y luego aplanarse Se debe colocar la cantidad de asfalto necesario para satisfacer la
necesidad del traslape
4.- Colocación de la sobre carpeta.
Esta secoloca inmediatamente después detender el geotextil, los girosde la pavimentadora yde
loscamiones deben serlosmínimos para evitar daños en le geotextil
Antes de colocar la sobercarpeta se porea la superficie con mezcla asfáltica y se pasa un rodillo
deneumáticos para adherirlo con fuerza sobre el riego de asfalto, esta actividad a demás facilita
elmovimiento deequipo deconstrucción ypreviene la deformación excesiva del geotextil
No debe permitirse eltransito sobre el geotextil
Consideraciones en el usode geotextiles.
La colocación de geotextiles para los fines que anteriormente se esbozaron,
relativamente sencilla,perorequiere devanas precauciones asicomo de estudios
Cuando seutilizan geotextiles sedebetener encuenta lassiguientes recomendaciones
es
1- Nunca deberá creerse o pensarse que un geotextil de 160 a 320 gr/cm2 puede soportar
vehículos con solo cinco centímetros de sobre carpeta , cuando el pavimento se encuentra
bastantedetenorado,antes deben de realizarse todas lasreparaciones correspondientes, debache,
renivelaciones y calafateo de gnetas
2 - Cuando se utilizan emulsiones asfálticas se debe tener cuidado de que estas rompan
antes deque secoloque el geotextil
3 - Los geotextiles durante su almacenamiento deben protegerse de la humedad y de la luz
solar , pues estos son susceptibles a los rayos ultravioleta Los fabricantes le añaden "negro de
humo " para protegerlos
56
8 RECONSTRUCCIÓNDEPAVIMENTOS
8.1 RECUPERACIÓN DE PAVIMENTOS ENEL LUGAR
Con paso lento pero seguro, la técnica de la recuperación de pavimentos continua
avanzando en nuestro país, su éxito se fundamenta principalmente en la reducción de
costos en la rehabilitación de pavimentos asfálticos, lográndose ahorros de 30 a un 60%
comparado con los métodos tradicionales de rehabilitación de pavimentos, aunque la
técnica de la recuperación de pavimentos existe desde hace ya algún tiempo, sm duda
alguna el desarrollo de la maquinaria es lo que ha impulsado a este novedoso
procedimiento constructivo
Tomando en consideración que los materiales vírgenes, escasean y su transportación
representa erogacionesmuyfuertes, asi como laslimitaciones en la explotación de los
recursos naturales porel impacto ecológico que representa, senos exigeenfocar el rumbo
de la ingeniería de pavimentos, hacia la optimizacion de los recursos, basados en la
utilización de métodos de recuperación de pavimentos como alternativa de solución y
procedimiento constructivo del futuro
QUE ES LA RECUPERACIÓN DE PAVIMENTOS.
La definición generalizada de la recuperación de pavimentos se describe como el
procedimiento constructivo que disgrega y mezcla en el mismo lugar la estructura de un
pavimento existenteconunaciertacantidad dematerial subyacente,alcual sele adiciona
material asfáltico dosificado para formar una baseestabilizada dealta calidad
Es decir, se vuelve a utilizar los materiales que componen la estructura del pavimento
existente haciéndolo mas económico que la reconstrucción tradicional, gran parte de los
ahorros de costos proviene de reutilizar los materiales de pavimentos existentes, el
trabajo se realiza en el lugar, en forma rápida y con equipo mínimo, y sobre todo con
pocasinterrupciones delflujonormal del transito
La recuperación de caminos esta concebida para producir una base homogénea y
mejorada, lo que significa tener bases mas estables que representan bajos costos de
conservación Esteprocedimientoconstituyeyaunanuevatecnologíade reconstrucción
57
LAIMPORTANCIADELPROCESO.
La filosofía económica de nuestros tiempos es maximizar beneficios minimizando
costos, esto se logra utilizando métodos de construcción económicos y ecológicamente
benignos
La aplicación del proceso de la recuperación de pavimentos implica la reutilizacion
completa del matenal, esto elimina la etapa del desperdicio de los recursos los cuales
cadadíasonmasescasos
Estos trabajos consisten en la rehabilitación de pavimentos antiguos, mediante el
aprovechamientocasitotaldelabaseycapaasfáltica superficial existente,losdeterioros
que presentan estos pavimentos se manifiestan principalmente en deformaciones y
agrietamientos que tiene su origen en diferentes causa las cuales pueden ser, el
endurecimientodelasfaltoatravésdeltiempooelfindelavidaútildelcamino
Elprocedimiento mascomúndeefectuar larecuperación consisteen,escarificar lacapa
existente, disgregarla, mezclarla con algún producto asfáltico oestabilizador , asicomo
matenal pétreo virgen incorporado directamente, después se tiende la mezcla para
postenormenteafinarla yprocederasucompactacion
Tratándosedecallesdeciudadesmuchasvecesnoesposiblelaconstruccióndeunacapa
adicional, por problemas de niveles de banquetas, en cuyo caso la capa recuperada es
suficientepararehabilitarelpavimentodetenorado
Esconvenienteseñalarqueeléxitodeéstetratamientodependedelascondicionesdelas
capas infenores del pavimento, si noexiste unbuen apoyopor deficiencia de calidad o
excesodehumedad en labase,otenacerías, el trabajo derecuperado puedefracasar en
pocotiempo,pudiendomanifestarse prontoen lanuevacapa condiciones similaresalas
queexistíanonginalmente
PROCESO.
La recuperación de profundidad total consiste de tres pasos básicos pulvenzación,
introduciendoaditivoso matenalesadicionales,nivelación ycompactacion y finalmente
laaplicacióndeunasuperficie dedesgastederodamiento
58
pf2P5!
ROTOR ENACCIÓN
cubierta
sistemasdeaditivos líquidos
barra
desmenuzadora
tuerta delantera
compuerta trasera
'•ye*:
fi¡P¡¡
Fig. 8.1
59
La pulverización y mezclado es un proceso mecánico que físicamente rompe el matenal
del pavimento hasta una granulometna utihzable, mientras se le incorpora una cantidad
especifica del matenal existente en la basecomo semuestra en la fig 81
Durante la fase demezclado, pueden agregarse matenales vírgenes que ayudaran a crear
la base deseada Los porcentajes de aditivos se expresan conforme al peso del matenal
que se mezcla En la mayona de los proyectos se requiere la adición de agua para
obtener lahumedad optima que permita la mezcla apropiada de los matenales y aditivos
En algunos proyectos la cantidad de matenal existente no es suficiente para lograr el
espesor de base tratada deseado En este caso puede incorporarse matenal virgen a la
base, colocándose sobre el pavimento existente antes de comenzar el proceso Después
de completarse el mezclado, el matenal de base esta listo para nivelarse y compactarse
Puede ser necesano aplicar después un negó de liga para asegurar una buena adherencia
entre la nueva base y la capa de desgaste
En algunas ocasiones la liga puede ser
combinada conarenapara abnr lacarretera mas pronto al trafico
Larecuperación deprofundidad total porsimisma puedeofrecer muchasalternativas a la
restauración de un pavimento en particular Todos o algunos de los siguientes pasos
pueden encontrarse enunproyecto deeste tipo
• Limpieza dehombrosy cunetas
• Pulvenzacion de superficie
• Nivelación ycompactacion dematenal pulvenzado
• Aplicación ymezcladode aditivostales como
Matenal virgen
Agua
Emulsion asfáltica
Cemento
Cal hidratada
Cal viva
• Nivelación ycompactacion dematenal debase tratado
• Aplicación de lacapade rodamiento
60
VENTAJASYDESEMPEÑO.
• Métodoeconómicamenteeficiente paralacreacióndeseccionesmejorada
• Eliminael posiblereflejo degrietasenlanuevasuperficiederodamiento
• Reacia losmaterialesexistentesconservandolosrecursosnaturalesylaenergía
• Elprocesosedesarrolla"msitu"
• Se eliminan los procesos de calentamiento, mezclado y acarreo de los métodos
convencionales
• Laseccióndelacarreterapuedemantenerseoajustarse
• Eltransito deemergencia olocal usualmente continua durante la rehabilitación dela
carretera(uncarrilpuedesiempreestarabiertoaltrafico)
• Eliminalanecesidaddetirarelmaterial
• Mejora laresistenciaalapenetracióndeheladasalasub-base
• Ahorrosmediantelareduccióndelespesortotaldelpavimento
61
B I6 L i ü i E C A
Fig. 8.1
c u e
BIBLIOTECA
8.2RECICLADODECARPETASDECONCRETOASFÁLTICOENPLANTA.
Elrecicladodelospavimentosasfálticos, comúnmenterequiereconsideración especialyaqueel
aglutinanteconfrecuencia seendurecehaciéndose quebradizo Losmodificadores delasfalto se
utilizan para reblandecer estos aglutinantes viejos y asi producir mezclas con propiedades
similares a la de los materiales asfálticos convencionales El método objeto de este trabajo
permiteseleccionarlostiposycantidadesdelosmodificadores asfálticos paraproducir lamezcla
deseada, incluyendo modificadores tales como agentes rejuvenecedores suavizantes, aceites
fluidificantes y cementos asfálticos suaves El método consiste en los siguientes pasos
generales
-Evaluacióndelosmaterialesrecuperados
-Determinacióndelanecesidaddeagregadosadicionales
-Seleccióndeltipoycantidaddemodificador
-Preparaciónypruebasdelasmezclas
-Seleccióndelascombinacionesóptimasdeagregadosnuevosymodificadores asfálticos
El análisis de este estudio está sustentado en la filosofía general de utilizar los materiales
reciclados, agregado nuevo y modificador para producir una mezcla con propiedades tan
cercanasaladeunamezcladeconcretoasfáltico nuevocomoseaposible
Descripción delproceso.
Elreciclado esuntérminoquedescribeunasenedeprocesospararehabilitación depavimentos
asfálticos en frío yen caliente así comode pavimentos de concreto hidráulico, en el casoque
nosincumbe,estasenedeprocesosseiniciacon
a) Remoción y despedazamiento en frío de una manera controlada, tanto en espesor como en
ancho transversal del pavimento existente y enseguida, si es requendo, se someterá a un
procesonormaldereduccióndetamaños,técnicadefresado
b) Después se efectúa el proceso de calentamiento ymezclado durante el cual se le incorpora
determinadacantidaddecementoasfáltico nuevoyagregadosvírgenesasícomoalgúnagente
rejuvenecedor pararestituirlascualidadesonginalesdelcementoasfáltico
c) Finalmente, se repone de manera convencional, con la mezcla asfáltica resultante, ya sea
comobasedeligaocomocaparodante
Laúnicatécnicaquehadadoresultadoenlacirculaciónpormediodeunaplantadosificadora de
mezcla, es mediante el método de transferencia de calor, en el que el agregado virgen es
supercalentado en la secadora y transiendo a la torre en forma normal, el concreto asfáltico
recuperadoyqueha sidopreviamentereducido auntamañoapropiadoestransiendo a latolva
pesadora en la torre de mezclado por un sistema transportador auxiliar y luego es
proporcionalmente vertido dentro del molino mezclador junto con el agregado virgen
supercalentadoelcualpormediodetransferencia letransmite sucalor. Ahí según semezclan
losdosmatenales selesincorpora eldiferencial del cemento resultante del diseñoasí comoun
agenterejuvenecedor deasfalto,sealmacenaenlatolvaysedescargaalequipodeacarreo
63
Elmétododetransferencia decalorreduceaunmínimolaposibilidaddecontaminación delaire
ylos problemasdeacumulacióndematenal alnocircularelconcretoasfáltico recobradoporla
secadora,elmontacargasencalienteylatorredecribado,asimismoevitalaformación degases
con el consabido peligro de explosión al aplicar directamente el quemador sobre el concreto
asfálticorecuperado
Medianteestesistema,elporcentaje dematenal recuperado quepuede ser utilizadodependede
lossiguientes factores
-Latemperaturaaquesecalienteelagregadovirgen
- La temperatura y el contenido de humedad del concreto asfáltico recuperado cuando de
combinaconelagregadovirgensupercalentado
-Latemperaturaaquesedeseaenlamezcla final
Mezcladoresdecilindro
Enunaoperacióndemezcladonormalrealizadaenplantaparafabncacion demezclaasfálticade
producción continua, el matenal pétreonuevo esdosificado enel alimentador en frío, luegoes
secado,calentadoymezcladoconcementoasfáltico calienteconunasecadoracilíndncade flujo
paralelo
Comoelagregadoesintroducidoenelextremosupenor del secador sesometeaunaexposición
directadel quemadoryenconsecuenciaatemperaturasmuyaltasocasionadas porlallamaylos
gases callentes, si nosotros tratamos de recircular concreto asfáltico proveniente de la
recuperación mediante cualquier método del pavimento existente sin ninguna modificación al
equipo mencionado, nosencontraremos que al exponer este tipo de matenal especialmente las
partículasmuyfinasamuyaltastemperaturas secorreelnesgode incendioodeexplosióny en
elmejor deloscasosexistirá unaproducción del humomuyespesoquerebasara ioslimitesde
contaminaciónpermisibles
SISTEMASDERECICLADOENPLANTA ESTACIONARIA.
Alrespectosemencionadeunaformasometalossistemas
Sistemadealimentación central.
Laalimentacióndelagregadonuevoseefectúa deformacomenteoseaporelextremoenquese
encuentraelquemadorydondeessupercalentado,enalgúnpuntodentrodeJasegundamitaddel
cilindroesintroducidoelconcretoasfáltico recuperado,lejosdelaexposicióndirectadelallama
ydelosgasesamuyaltatemperatura,yexisteademasunprotectortérmicopara protección de
lasradiaciones caloríficas
La transferencia de calor tiene lugar cuando los dos matenales son combinados, se añade el
cementoasfálticoy/ounagenterejuvenecedor, terminadoelmezcladoenelextremomfenordel
cilindro
64
Sistema detambor en tambor.
El sistema denominado de tambor en tambor consiste en insertar coaxialmente en el extremo de
entrega del cilindro secador un cilindro mas pequeño, modificando la posición del quemador el
cual descarga directamente dentro del mismo
Mientras que el agregado virgen se introduce en el tambor pequeño o donde es secado y
calentado, el material recuperado se introduce por el espacio anular entre ambos sin exponerse
directamente a la intensa temperatura de lallama del quemador pero calentándose deuna manera
suave al revolverse contra el tambor interior A continuación se mezclan completamente
mientras descienden a lo largo del cilindro principal y en cuyo trayecto se le incorpora a la
mezcla elcomplemento requerido de cemento asfáltico
PROCESO ESCALONADO PARA RECICLADO DE MATERIAL
PRODUCTO DE LA RECUPERACIÓN DE PAVIMENTO EXISTENTE
MEDIANTE PLANTA DE OPERACIÓN EN CALIENTE
Agregado
recuperado
Nuevoagregado
correctivo
Material
recuperado.
Calentamiento
Ymezclado
Asfalto
viejo
Mezcla
reciclada.
Asfalto
nuevo.
65
8.3 RECICLADO DE CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO EN EL L I GAR.
En la actualidad el avance tecnológico de Jos equipos de reciclado permiten reciclar los
materiales en el lugar utilizando un soloequipo
El procesoconsiste en
- Precalentar la carpeta asfáltica existente por medio de rayos infrarrojos, con el objeto de no
dañar las características físicas del asfalto residual, este equipo es alimentado con gas butano,
transmite el calor a travésde paneles que están montados en un chasis, con un motor que lo hace
autopropulsado eleva latemperatura de 90a 100°C
- Con un segundoequipode calentamiento eleva la temperatura de la carpeta de 120a 130°C y
seconoce con el nombrede REM1XER
- Se introduce al proceso mezcla asfáltica virgen, y se envía al tambor mezclador El equipo
cuenta con tolvas donde se descarga la mezcla asfáltica que es transportada en camiones de
volteo
- Se disgrega la carpeta asfáltica existente calentada, con un rodillo fresador equipado con
puntas detungsteno, laprofundidad decorte puede serhasta de 8cm
- El disgregado dela carpeta sehace de una forma cuidadosa y el matenal es transportado a un
proceso de cribado ydisgregado hasta obtener la granulometna de proyecto Cortado el matenal
sehace pasar al tambor mezclador
- Dentro del tambor mezclador se homogeniza el matenal producto del corte y el concreto
asfáltico virgen
- La mezcla reciclada es transportada a un tornillo sinfín, el cual envía la mezcla a la regla de
colocación para sertendida la mezcla de forma uniforme
- Tendido el material se procede a su compactacion utilizando compactador de neumáticos y
compactadores lisostipotandem vibratonos
La capa que se obtiene es de muy buena calidad y puede emplearse como base o capa de
rodamiento
Actualmente estos equipos cuentan con un sistema computanzado, para aplicar aditivos
rejuvenecedores, que por medio de espreas dosifican este producto al matenal fresado y el
mismotamborde fresado sirve parahacer una mezcla uniforme
66
CONCLUSIONES.
El intereses mundial pormantener en condiciones óptimas de servicio las carreteras, avenidas,
calles y aeropuertos han propiciado el desarrollo de numerosas tecnologías nuevas que ahora
están disponibles y se emplean en nuestro país dando lugar a nuevos y novedosos materiales de
construcción como es el caso de los asfaltos modificados que mejoran en gran medida la calidad
detodos losmateriales donde seemplean, Emulsiones, morterosyconcretos asfálticos
Los equipos de reciclado que aquí se mencionan cubren los procedimientos constructivos mas
actualizados en el aspecto de rehabilitación y reconstrucción de pavimentos que a la vez son las
tecnologías mas avanzadas, mas económicas y que presentan menos molestias a los usuanos
durante el proceso deconstrucción a su vez dando una mayor capacidad estructural al pavimento
yaumentando suvida útil
Cuando se tiene fallas en los pavimento es necesario atender a tiempo estos problemas de lo
contrario,el deterioro evoluciona rápidamente, causando un mayor daño
Cada técnica ofrece diferentes variables para corregir las fallas que presentan los pavimentos,
asi mismo seusa de forma combinada para incrementar la capacidad estructural y de servicio de
los mismos La elección de alguna de estas técnicas o su combinación debe ser de forma
sistemática considerando el costo inicial, costo de mantenimiento y vida útil de la alternativa
que sedecida emplear
67
ANEXO
PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS
68
PROCEDIMIENTO 1.
Cortar hasta 20 cm el matenal que constituye el pavimento actual, mediante un equipo
derecuperación de pavimentos
El matenal recuperado, disgregado y homogemzado, se le agrega un producto asfáltico
del tipoyproporción que sea ordenada
Posteriormente el matenal recuperado y tratado sera perfilado de acuerdo a la sección
transversal que se indique y se procederá a compactarlo hasta alcanzar el grado que se
señale
Sobre lasuperficie tratada, seaplicara unriegode sello
PROCEDIMIENTO 2.
Cortar hasta 20 cm el matenal que constituye el pavimento actual, mediante un equipo
derecuperación depavimentos
El matenal recuperado, disgregado y homogemzado, se le agrega un producto asfáltico
deltipoyproporción quesea ordenada
Posteriormente el matenal recuperado y tratado sera perfilado de acuerdo a la sección
transversal que se indique y se procederá a compactarlo hasta alcanzar el grado que se
señale
Sobre la superficie tratada, se construirá una carpeta asfáltica con el espesor que se
indique
69
PROCEDIMIENTO 3.
Colocar sobreelpavimento 10cm dematerial triturado de 1'/•>"a finos
Con recuperadora de pavimentos, se escarifican 20 cm del pavimento actual y se
mezclan con los 10cm adicionales dematerial nuevo
Al material seleincorpora el 13%en peso,de cemento Portland
Una vez homogeneizada la mezcla, sera perfilada para formar una nueva sección
transversal ycompactada hastaobtenerelgradodecompactacion que sea especificado
Sobre lasuperficie tratada secolocara una microcarpeta de 3cm de espesor
PROCEDIMIENTO 4.
Para el acondicionamiento de la superficie actual, previamente se efectuara el bacheo
superficial ydecaja, que sea indicadoy ordenado
En laszonas de la superficie del pavimento que acusen deformaciones y/o asentamientos
seaplicaran renivelaciones aisladas
Sobreesta superficie seaplicara unnegó de sello con material pétreo premezclado
70
PROCEDIMIENTO 5.
Para el acondicionamiento de la superficie actual, previamente se efectuará el bacheo
superficial ydecaja, que sea indicadoyordenado
En laszonas de lasuperficie del pavimento que acusen deformaciones y/o asentamientos
seaplicarán renivelaciones aislada
Sobreestasuperficie seconstruirá unacarpeta asfáltica enelespesorque se indique
PROCEDIMIENTO 6.
Para el acondicionamiento de la superficie actual, previamente se efectuara el bacheo
superficial ydecaja, que seindiqueyordene
En laszonas de la superficie del pavimento que acusen deformaciones y/o asentamientos
seaplicarán renivelaciones aisladas
De acuerdo con el estudio de evaluación, se colocara el espesor deconcreto asfáltico que
seanecesario,para formar una capa debase asfáltica
Posteriormente seaplicará unriegode sellodel tipoque indique el proyecto
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PROCEDIMIENTO 7.
Para el acondicionamiento de la superficie actual, previamente se efectuara el bacheo
superficial ydecaja, que se indiqueyordene
En las zonas de la superficie del pavimento que acusen deformaciones y/o asentamientos
seaplicaran renivelaciones aisladas
Deacuerdo conel estudio de evaluación, secolocara el espesor de concreto asfáltico que
seanecesario,para formar unacapadebase asfáltica
Sobrela capa anterior seconstruirá unacarpeta en el espesor que se indique
PROCEDIMIENTO 8.
Para el acondicionamiento de la superficie actual, previamente se efectuara el bacheo
superficial ydecaja, quese indique yordene
En las zonas de la superficie del pavimento que acusen deformaciones, y deterioro de la
carpeta asfáltica se recorta lacarpeta asfáltica existente con fresadora, en el espesor que
indique elestudio de evaluación
Para impermeabilizar la carpeta asfáltica fresada, cuando se tienen grietas menores
3mm se aplica un riego con producto asfáltico del tipo que indique el proyecto,
terminado este trabajo en las grietas mayores a 3mm, se realizan trabajos de calafateo,
medianteel usodeemulsiones asfálticas yarena
Deacuerdo con el estudio de evaluación, secolocara el espesor deconcreto asfáltico que
seanecesario,para formar lacapa de rodamiento
Posteriormente seaplicara el sellado deltipo Open graded
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O 1I c
BIBLIOTECA
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