Carpeta Asfáltica 1.0 Objetivo: Establecer el método para la ejecución de las actividades del tendido de carpeta asfáltica en caliente 2.0 Referencias: N.LEG. 3 Ejecución de Obras (Normativa SCT) N.CTR.CAR.1.04.006 Carpetas asfálticas con Mezcla en Caliente N.CTR.CAR.1.04.007 Carpetas asfálticas con Mezcla en Frío N.CMT.4.05.001 Calidad de materiales asfálticos N.CMT.4.05.004 Calidad de materiales asfálticos grado PG N.CMT.4.04 Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas N.CMT.4.05.002 Calidad de materiales asfálticos modificados 3.0 Definición: Las carpetas asfálticas con mezcla en caliente son aquellas que se construyen mediante el tendido y compactación de una mezcla de materiales pétreos de granulometría densa y cemento asfaltico, modificado o no, utilizando calor como vehículo de incorporación, para proporcionar al usuario una superficie de rodadura uniforme bien drenada, resistente al derrapamiento, cómoda y segura. Estas carpetas, debido a que generalmente tienen espesores mayores de cuatro centímetros, tienen la función estructural de soportar y distribuir la carga de los vehículos hacia las capas inferiores del pavimento. 4.0 Equipo: El equipo que se utilice para la construcción de carpeta asfaltica, será el adecuado para obtener la calidad especificada por el proyecto y/o el jefe de disciplina civil, además deberá considerar que trabajara cerca de área peligrosa por el manejo de gas por lo cual deberá tener un mata chispas en su escape. En la selección del equipo el contratista de obra considerara lo siguiente: Planta de mezclado.- Contará como mínimo con: Secador con inclinación ajustable colocado antes de las cribas clasificadoras y con capacidad suficiente para secar una cantidad de material pétreo igual a la capacidad de producción de la planta o mayor. Un pirógrafo a la salida del secador para registrar automáticamente la temperatura del material pétreo. Cribas para clasificar el material pétreo por lo menos en tres (3) tamaños diferentes, con capacidad suficiente para mantener siempre en las tolvas material pétreo disponible para Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil la mezcla asfáltica. Tolvas para almacenar el material pétreo, protegidas de la lluvia y el polvo, con capacidad suficiente para asegurar la operación continua de la planta por lo menos durante quince (15) minutos sin ser alimentadas, y divididas en compartimentos para almacenar los materiales pétreos por tamaños. Si la alimentación de las tolvas se realiza con equipo autopropulsado, éste estará equipado con un cucharón cuyo ancho no provoque derrames en compartimientos adyacentes, para evitar la contaminación del material. Silo para almacenar y proteger de la humedad a los finos de aportación (filler), con sistema para dosificación ajustable, con operación independiente a la del sistema utilizado para el resto de los materiales pétreos. Dispositivos para dosificar los materiales pétreos por masa, y sólo en casos excepcionales, cuando así lo apruebe la Secretaría, por volumen y que permitan un fácil ajuste de la dosificación de la mezcla asfáltica en cualquier momento, para poder obtener la granulometría que indique el proyecto. Equipo para calentar el cemento asfáltico en forma controlada, que garantice que éste no se contamine y que esté provisto de un termómetro con rango de veinte (20) a doscientos diez (210) grados Celsius. Dispositivos para dosificar el cemento asfáltico, con una aproximación de más menos dos (± 2) por ciento de la cantidad de cemento asfáltico requerida según el proporcionamiento de la mezcla asfáltica. En su caso, sistema de dosificación de fibras que permita su incorporación en un punto tal que no se provoque su alteración por la flama en el tambor secador o su pérdida por el flujo de gases dentro del tambor mezclador. Mezcladora equipada con un dispositivo para el control del tiempo de mezclado. Dispositivo para recolección y reincorporación de polvo, que impida la pérdida de los finos (material que pasa la malla N°200) y los reincorpore a la mezcla asfáltica, evitando la contaminación ambiental. Pavimentadoras.- Autopropulsadas, capaces de esparcir y precompactar la carpeta asfáltica con mezcla en caliente que se tienda, con el ancho, sección y espesor establecidos en el proyecto, incluyendo los acotamientos y zonas similares. Estarán equipadas con los dispositivos necesarios para un adecuado tendido de la carpeta asfáltica, como son: un enrasador o aditamento similar, que pueda ajustarse automáticamente en el sentido transversal, ser calentado en caso necesario y proporcionar una textura lisa y uniforme, sin protuberancias o canalizaciones; una tolva receptora de la mezcla asfáltica con capacidad para asegurar un tendido homogéneo, equipada con un sistema de distribución mediante el cual se reparta la mezcla uniformemente frente al enrasador, y sensores de control automático de niveles. Los dispositivos externos que se utilicen como referencia de nivel para los sensores de niveles, estarán colocados en zonas limpias de piedras, basura o cualquier otra obstrucción que afecte las lecturas. Si durante la ejecución de los trabajos, los Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil controles automáticos operan deficientemente, la Secretaría, a su juicio, podrá permitir al Contratista de Obra terminar el tendido del día, mediante el uso del control manual de la pavimentadora; sin embargo, el tendido se podrá reiniciar sólo cuando los controles automáticos funcionen adecuadamente. Es necesario contar además, con equipos especiales para verter la mezcla asfáltica a las pavimentadoras, evitando que los camiones vacíen directamente en las tolvas de las mismas, mejorando así la uniformidad superficial de la carpeta asfáltica con mezcla en caliente. Compactadores.- Compactadores de rodillos metálicos Autopropulsados, reversibles, provistos de un sistema de rocío por agua y de petos limpiadores para evitar que el material se adhiera a los rodillos. Pueden ser de tres (3) rodillos metálicos en dos (2) ejes, o de dos (2) o tres (3) ejes con rodillos en tándem, con diámetro mínimo de un (1) metro (40 in), en todos los casos. Compactadores neumáticos Remolcados o autopropulsados. Tendrán nueve (9) ruedas como mínimo, de igual tamaño, montadas sobre dos ejes unidos a un chasis rígido, equipado con una plataforma o cuerpo que pueda ser lastrado, de forma que la masa total del compactador se distribuya uniformemente en ellas, dispuestas de manera que las llantas del eje trasero cubran, en una pasada, el espacio completo entre las llantas adyacentes en el eje delantero. Las llantas serán lisas, con tamaño mínimo de 7.50-15 de cuatro (4) capas e infladas uniformemente a la presión recomendada por el fabricante, con una tolerancia máxima de treinta y cuatro coma cinco (34,5) kilopascales (5 lb/in2 ). Barredoras mecánicas: Autopropulsadas o remolcadas, contaran con una escoba rotatoria con el tipo de cerdas adecuado según el material por remover y la superficie por barrer. 5.0 Responsabilidades -El residente: es el responsable de la implantación de este procedimiento -Jefe de disciplina civil: Es responsable de asignar el personal necesario y capaz para la realización de dicha actividad, además deberá verificar su correcta ejecución. - El supervisor de control de calidad y/o su designado: Es responsable de verificar la correcta ejecución de las actividades de excavación y/o corte mediante la revisión aleatoria en la ejecución del proceso. Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil 6.0 Materiales: Materiales. Reunirá las siguientes características: 6.1 Composición General. El concreto asfáltico consistirá en una combinación de agregados gruesos triturados, agregado fino y llenante mineral, uniformemente mezclados en caliente con cemento asfáltico en una planta de mezclas asfálticas que reúna los requisitos de calidad y control para su producto. 6.2 Agregados Gruesos. La porción de agregados retenido en el tamiz No. 4 se denominará agregado grueso y estará constituido por roca o grava triturada y estarán constituidas por material limpio y durable, libre de polvo, terrones de arcilla u otros materiales objetables que puedan impedir la adhesión del asfalto a los agregados pétreos. El material, al ser sometido al ensayo de abrasión en la máquina de los Angeles, deberá presentar un desgaste menor del 40%. El agregado triturado no mostrará señales de desintegración ni de pérdida mayor del 12% al someterla a cinco (5) ciclos en la prueba de solidez en sulfato de sodio. Por lo menos un 50% en peso de las partículas retenidas en el tamiz No. 4 tendrá al menos una cara fracturada. El material se someterá al ensayo de adherencias (stripping) y el porcentaje del área total del agregado sobre el cual la película bituminosa resulte adherida será superior al 95%. 6.3 Agregado Fino. La porción de agregado que pasa por el tamiz No. 4 y es retenida en el tamiz No.200, se denomina agregado fino y consistirá de arena natural, material de trituración o de combinación de ambos y se compondrá de granos limpios, duros, de superficie rugosa y angular, libre de terrones de arcilla o de material objetable que pueda impedir la adhesión completa del asfalto a los granos. El material fino de trituración se producirá de piedra o de grava que cumpla los requisitos exigidos para el agregado grueso. El agregado fino de trituración tendrá un equivalente de arena superior al 50%. 6.4 Llenante Mineral. Cuando se requiera llenante mineral, éste consistirá de polvo de piedra caliza, polvo de dolomita, cenizas de carbón o de fundición, cemento Portland u otro material mineral inerte. Estará seco y libre de terrones. 6.5 Graduación del Llenante Mineral. Tamiz % que Pasa en Peso 30 100 200 95 - 100 80 65 - 100 6.6 Material Bituminoso. El material bituminoso llenará los requisitos estipulados por el Asphalt Institute y se ensayará de acuerdo con las respectivas normas de la ASTM y será cemento asfáltico con penetración 60100 o en su defecto 85-100. Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil 6.7 Granulometría de los Agregados. La mezcla de los agregados se ajustará a una de las siguientes alternativas de graduación. Tamiz % del peso del material que pasa C. Asfáltico Tipo 1 C. Asfáltico Tipo 2 3l4" 100 100 1/2" 85- 100 80- 100 3/8" 75- 100 70- 90 No. 4 55- 75 50- 70 No. 8 35 50 No. 10 40 55 No. 30 18 29 No. 40 20 30 No. 50 13 23 No. 100 10- 18 8- 16 No. 200 4- 8 4- 10 6.8 Mezcla de Concreto Asfáltico. Reunirá las siguientes condiciones: 6.8.1 Diseño de la Mezcla. Antes de iniciar los trabajos, el Contratista presentará al Interventor la "fórmula de trabajo" de las mezclas que utilizará en la obra. En ella aparecerán claramente definidas las fuentes de los materiales y sus principales características, incluyendo resistencia a la abrasión, solidez en sulfato de sodio y adherencia con el asfalto. Presentará además las curvas propias del método de diseño Marshall para briquetas compactadas entre 120° y 130° C con 50 golpes por cada cara, incluyendo curvas de densidad, estabilidad, fluencia, vacíos en la mezcla total, vacíos llenos con asfalto y vacíos en los agregados, sobre briquetas elaboradas con incrementos de 0.5% en el cemento asfáltico, dentro de un intervalo recomendado para el diseño entre 4.5 y 7.5%. Con estos daños se procederá a la escogencia del contenido óptimo de asfalto de manera que se cumplan simultáneamente las condiciones que se indican a continuación: Estabilidad mínima (680 Kg.) 1500 libras Flujo mínimo (2.54 mm.) 0.10 pulgadas Flujo máximo (4.00 mm.) 0.16 pulgadas Vacíos en la mezcla total Entre 3 y 5% Vacíos en los agregados Entre 14 y 30% Vacíos llenos con asfalto Entre 75 y 85% 6.8.2 Tolerancias Admisibles de las Mezclas. Aceptada la fórmula de trabajo por la supervisión, se admitirán las siguientes tolerancias máximas entre la mezcla colocada en obra y las proporciones especificadas en la fórmula de Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil trabajo. -Porcentaje de cemento asfáltico +/- 0.4% -Temperatura +/- 8°C. 6.8.3 Preparación del Asfalto. El cemento asfáltico se calentará a la temperatura especificada en tanques diseñados para evitar sobrecalentamiento. El suministro de asfalto al calentador deberá ser continuo y a una temperatura uniforme. El contenido de asfalto se dosificará ya sea por peso o por volumen dentro de las tolerancias especificadas. Habrá un dispositivo para comprobar la cantidad de asfalto aportada al mezclador. El asfalto se deberá distribuir uniformemente dentro de la masa total de agregados. Las plantas estarán provistas de termómetros graduados entre 37° y 205°C cerca a la válvula de descargue del asfalto al mezclador. 6.8.4 Temperatura. El asfalto y los agregados pétreos, serán calentados en la planta entre 135° y 170°C. La diferencia entre las temperaturas de los agregados y el asfalto no será mayor de 10°C. La mezcla de concreto asfáltico, al salir de la planta deberá tener una temperatura entre 135° y 160°C y la temperatura de colocación no será menor de 115° C. 6.8.5 Preparación de los Agregados. Los agregados para la mezcla serán secados y calentados a la temperatura especificada en la planta antes de llevarlos al mezclador. El soplete usado para secar y calentar se ajustará, para evitar daños a los agregados y la formación de capa de hollín. Inmediatamente después de calentar los agregados se tamizarán en tres o cuatro fracciones y se almacenarán en tolvas separadas. Los contenidos de agregados en las tolvas no podrán diferir entre sí en más del 10% en peso. 6.8.6 Preparación de la Mezcla. Los agregados secos y separados se combinarán en la Planta, según la fórmula de trabajo establecida. Todas las plantas estarán equipadas con un tanque de almacenamiento de asfalto en caliente. El asfalto se llevará al mezclador, midiéndolo en las cantidades determinadas. Cuando la planta sea de producción de cochadas, los agregados se mezclarán primero en seco y después se les adicionará el asfalto, continuando el proceso por el tiempo necesario hasta obtener un producto homogéneo en el cual las partículas queden uniformemente cubiertas de asfalto. El máximo tiempo total de mezclado será de 60 segundos. Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil 7.0 Proceso: 7.1Condiciones Meteorológicas. Se prohíbe impregnar y pavimentar cuando existan condiciones de lluvia. Sólo en casos extremos, la supervisión autorizará la aplicación de mezcla asfáltica en horas nocturnas. 7.2 Preparación de la Superficie. Al iniciar la pavimentación, la superficie impregnada debe encontrarse seca y en perfecto estado. Las áreas deterioradas en su impregnación o en pavimentos o bases asfálticas existentes, serán previamente reparadas, a entera satisfacción del supervisor. Las losas de concreto y los pavimentos o bases asfálticas que se han de repavimentar se limpiarán previamente y cuando estén completamente secas, se prepararán con un riego de liga. 7.3 Transporte de la Mezcla. Los vehículos empleados para llevar la mezcla a la obra, tendrán volco metálico liso, el cual se limpiará cuidadosamente de todo material extraño. El transporte de la mezcla asfáltica de la planta a la obra, se hará hasta una hora en que la luz diurna permita controlar su extensión y compactación. 7.4 Extensión de la Mezcla de Concreto Asfáltico. Se colocará por medio de una máquina pavimentadora, vibroextendedora y estará diseñada para extender y conformar la mezcla con los alineamientos, anchos y espesores señalados en planos o determinados por el supervisor. Si durante la construcción, el equipo no produce el grado de pulimiento necesario o deja huellas o irregularidades en la superficie que no sean fácilmente corregibles, se exigirá el cambio del mismo. En las áreas con obstáculos inevitables o con sobre anchos que no permitan el uso de pavimentadora, se podrá extender la mezcla a mano con aprobación del supervisor. Las capas serán de 5 cm. de espesor máximo y se colocará el número que se requieran para cumplir con el diseño, con su respectiva liga entre capa y capa, de acuerdo con las especificaciones (riego de liga). 7.5 Compactación. En este proceso debe obtenerse una densidad en los núcleos tomados en el campo, mayor del 97% en relación con la densidad media de las briquetas compactadas en el laboratorio con la misma mezcla. Ningún resultado individual puede ser inferior al 95%. Inmediatamente después que la mezcla haya sido extendida se hará el control de espesor y se corregirá cualquier defecto. Luego se efectuará una cuidadosa compactación y el cilindrado se comenzará por los bordes y avanzará hacia el centro de la vía de modo que cada pasada del rodillo traslape por lo menos la mitad de la anterior. Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil En las curvas, la compactación se iniciará desde el borde inferior hacia el superior de las mismas. La mezcla se compactará a la máxima temperatura posible, cuando el cilindrado no cause desplazamientos indebidos o grietas. La primera pasada debe darse a una temperatura mínima de 115°C. Para prevenir la adherencia de la mezcla al cilindro, las ruedas se humedecerán ligeramente. No se permitirá el exceso de agua. Cualquier desplazamiento ocurrido como consecuencia de la contramarcha o cambio de dirección del cilindro o por causas similares, se corregirá inmediatamente con el uso de rastrillos y la adición de mezcla fresca. Se tendrá especial cuidado en el cilindrado para no desplazar los bordes de la mezcla extendida. El pavimento se dará al servicio solamente cuando se haya endurecido y en ningún caso antes de seis (6) horas posteriores a la terminación de la compactación. En las zonas inaccesibles para la cilindradora se obtendrá la compactación de la mezcla mediante compactadores portátiles mecánicos adecuados. Para la compactación final y el acabado de la mezcla se utilizará un compactador de llantas neumáticas con presión de inflado superior a 7 Kg/cm2. 7.8 Juntas. Las juntas de construcción de una capa de concreto asfáltico, serán verticales. Antes de colocar mezcla nueva, el borde vertical del pavimento adyacente debe pintarse con asfalto. (Riego de liga). 7.9 Reparaciones. Todos los defectos del pavimento no advertidos durante la colocación y compactación serán corregidas y aprobadas por el supervisor. Además, las perforaciones para los ensayos, serán reparadas por el contratista por su cuenta y riesgo. 7.10 Tolerancias. Una vez ejecutada la última capa del pavimento, ésta cumplirá los siguientes requisitos: La distancia entre el eje del proyecto y el borde de la capa de rodadura, excluyendo sus chaflanes, no admiten ninguna tolerancia con respecto a la distancia señalada en los planos o determinada por el supervisor. El espesor verificado por medio de perforaciones en el pavimento terminado en promedio no deberá acusar diferencias mayores de más o menos medio centímetro ( +/-0.5 cm.). Una regla de tres (3) metros de longitud colocada normal y paralelamente al eje de la vía sobre la superficie del pavimento, no deberá acusar diferencias mayores de más o menos medio centímetro ( +/-0.5 cm.). Las tolerancias para la calidad y características de los materiales y mezclas, son las especificadas en esta sección. Cualquier mezcla que no cumpla con Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil estas especificaciones o que muestre señales de haber sido sobrecalentada, será rechazada por el supervisor y será retirada de la obra por el Contratista por su cuenta y riesgo. En caso de presentarse defectos de calidad, construcción o acabado, respecto a lo especificado (pavimento suelto) agrietado o mezclado con polvo, graduaciones o mezclas fuera de las tolerancias indicadas o deficiencias de espesor mayores que las admisibles, el Contratista removerá y reconstruirá el pavimento en el tramo afectado. Ing. Jorge Alberto Guel Esparza Disciplina Civil
