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CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS FLEXIBLES 1. INTRODUCCIÓN: Es un sistema que está caracterizado por las propiedades, espesores de distintas materiales que forman un conjunto de capas colocadas unas sobre otra. Al conjunto de capas se le llama "sub rasante" que está constituida en ocasiones por el terreno natural.

2. DEFINICIÓN: El pavimento flexible es un sistema tricapa, cuya capa superior es de concreto asfáltica, compuesto de ligante, usualmente el asfalto, el cual es un derivado de la refinación del petróleo, y agregados pétreos; materiales granular y suelo. Este tipo de pavimento se llama flexible porque al ser sometido a una carga sufre una deformación y recuperación deseada, al cesar la carga, completamente elástica. 3. Generalidades: En este capitulo se detallaran las actividades correspondientes para reconstruir localmente la capa de rodadura en los pequenos tramos de pavimento y en ocasiones su totalidad (recarpeteos), deterioros que empiezan a formarse cuya degradation puntual asi lo requiera (deformaciones, agrietamientos, baches), y en general todos aquellos deterioros locales cuya evolution posterior pueda afectar a la seguridad de la circulation y comodidad del usuario.  De estas actividades se mencionan:

 Bacheo Superficial.  Bacheo Profundo.  Recarpeteos.

 Bacheo Superficial En el caso del bacheo superficial solo se restituira la capa de rodadura (carpeta asfaltica) hasta la capa superior del material de base. FASE PREPARATORIA Nombre de la Actividad: BACHEO SUPERFICIAL Materiales: - Mezcla asfaltica -Emulsion asfaltica Encargado del Proceso y Control de Calidad  Encargado del Proceso y Control de Calidad Ing. De Control de calidad Tec. Auxiliar de ingeniero Control de calidad. Personal de Campo (Caporales, Auxiliares, etc.) Residente de Supervision e Inspectores

 Equipo a utilizar - Rodo Liso. - Cortadora de pavimento -Compresor de aire - Herramientas varias (pala, piocha, rastrillo).

 Bacheo profundo. El bacheo profundo implica reponer la carpeta asfaltica en su totalidad y la base existente. En algunos casos, podria implicar trabajos de excavaciones por debajo de la base existente y restituir con material no clasificado. Entre los danos catalogados mas comunes para reparaciones de bacheo profundo se mencionan: o Hundimientos. o Baches profundos. o Desprendimientos (Cuando la base se encuentra perdiendo material) o Perdida de agregados (Cuando la base se encuentra en proceso de perdida de materia.

Materiales: - Mezcla asfaltica - Emulsion asfaltica - Agua limpia y libre de impurezas - Material para base (Granular o Estabilizado) Ing. De Control de calidad Encargado delde Proceso y Control Tec. Auxiliar ingeniero ControldedeCalidad calidad. Personal de Campo (Caporales, Auxiliares, etc.) Residente de Supervision e Inspectores Equipo a utilizar

-Compactadora mecanica (bailarina). -Rodo liso. - Cortadora de pavimento - Compresor de aire - Herramientas varias (pala, piocha, rastrillo).  Recarpeteos. Esta actividad consistira en el suministro, colocacion, tendido y compactacion de una mezcla de concreto asfaltico en caliente, sobre una estructura de pavimento previamente reparada o sin danos; a la cual previamente debe aplicarsele un riego asfaltico de liga. Para estas actividades se describira a continuation las fases a comprender en el control de calidad.  Fase preparatoria Nombre de la actividad: Recarpeteos  Materiales :mezlcaa sfalticas ,Emulsion asafalticas  Encargado del proceso de control de calidad Ing.De control de calidad Tec. Axuliar de ingeniero decontrol de calidad Personalde campo( Caporales,auxiliaries,etc) Residente de Supervision e Inspectores  Equipo aUtilizar Barredoramecanica,compressor de aire Calentador /Distribuidor de asfalto Pavimentadora Rodo Liso de doble tandem Rodo automatic Herramientas Varias(pala,piocha,rastrillo)

Tabla N° 3.5 RESUMEN DE LAS FASES DE INSPECTION FASE PREPARATORIA INICIAL CARACTERISTIC Se ejecuta previo al Se realiza al principio A inicio de cada trabajo de un item especifico y luego de aprobados del trabajo y debe los DARC Su ejecucion realizarse lo requiere que las siguiente: copias de los DARC aprobados, esten colocados en el sitio ELEMENTOS Revision de los DARC Chequeo del trabajo Examenes fisicos Verification de la (areas, equipos, etc.) suficiencia de controles Revision de actividades riesgosas Establecimiento del nivel de mano de Discusion de obra procedimientos para el Control de Calidad Resolution de diferencias Discusion de fase de

FASE DE SEGUIMIENTO:

SEGUIMIENTO Se realiza durante la ejecucion de un item especifico de trabajo y se realizan las siguientes actividades: Comprobaciones diarias Registro diario de comprobaciones Comprobaciones finales

El tecnico de control de calidad se encargara de verificar la temperatura de la mezcla asfaltica antes de ser colocada asi como supervisar el proceso constructivo. Los datos recolectados deberan se colocados en formato de Registro de Inspection diaria. ANTES

DURANTE

DESPUES

Prueba Marshall

Prueba Marshall (Comparacion)

Extraction de nucleos

FASE DE SEGUIMIENTO El Ingeniero de control de calidad y tecnico auxiliar, se encargaran de realizar las pruebas respectivas a los materiales asi como supervisar el proceso constructivo, verificar la temperatura de la mezcla asfaltica antes de ser colocada. Ensayos ANTES

DURANTE

Granulometria.

Densidad in situ.

Limites.

Proctor

CBR Proctor Desgate Prueba Marshall.

.

Prueba Marshall (Comparacion).

DESPUES

Extraccion de nucleos.

CRITERIOS DE ACEPTACION. En nuestro país tanto el diseño y control de calidad de mezclas asfálticas, suelen llevarse a cabo mediante el METODO MARSHALL con lo cual solo se evalúan los siguientes aspectos de las mezclas asfálticas: El Optimo contenido de Asfalto La Estabilidad y el Flujo Vacíos y Densidades Dejando de lado y sin evaluar propiedades importantes como son: La cohesión La adhesividad entre el agregado mineral y el asfalto La resistencia a las deformaciones plásticas y a la fisuracion por fatiga La resistencia a la tracción La base a utilizar podra ser del tipo granular triturada o una base estabilizada debidamente compactada. Si se utiliza base granular, el agregado estara formado de materiales petreos triturados con un tamano maximo de 1 pulgada y por lo menos el 50% del material debe ser retenido en el tamiz No. 4 (ASTM D 422, D1140). El indice de plasticidad no debe ser mayor de 4 (ASTM D 4318). El limite liquido no mayor de 25 (ASTM D 4318). El valor de soporte, CBR, no debe ser menor de 80 (ASTM D 1883). El desgaste al ser sometido al ensayo de abrasion en la maquina de los Angeles debe presentar un desgaste menor del 40% (ASTM C 131). Compactacion debera de ser mayor o igual al 95% de la densidad max. (ASTM D1556, D1557) El metodo de dosificacion y control del concreto asfaltico, sera el Metodo Marshall (ASTM D1559).

No se permitira la colocacion de concreto o mezcla asfaltica bajo lluvia.

 Dentro de los ensayos mas comunes tenemos : *Ensayos de los Agregados para Pavimentos Flexibles: * Ensayo de Marshall * Ensayo de los Ángeles * Ensayo de Lavado Asfáltico * Ensayo de Granulometría * Ensayo de Adherencia de los Ligantes * Bituminosos a los Agregados Gruesos * Ensayo de Adhesividad de los Ligantes

 ENSAYO MARSHALL Una máquina para la aplicación de la carga vertical, especialmente diseñada para esta clase de prueba, cuya capacidad es de 2724 Kg. (6000 Lb.). Moldes para la preparación de muestras de 10 cm. (4”) de diámetro interior. Un sujetador de molde para facilitar la compactación de la mezcla. Un martillo o pisón de base circular con 9,8 cm. Un dispositivo para las pruebas de estabilidad, especialmente diseñado, y formado por dos segmentos semicirculares cuyo diámetro interior mide 5 cm. (2”). Un medidor de escurrimiento acoplado al dispositivo anterior.  ASPECTOS PRINCIPALES DEL METODO MARSHALL.- Los dos aspectos principales del método Marshall en especimenes compactados son: La prueba de Densidad - Análisis de Vacíos.-

La prueba de Estabilidad y Flujo.- La Estabilidad de la probeta de ensayo es la carga máxima en Newton que esta alcanza a 60°C y la Fluencia (Flujo) será la deformación, en décimas de milímetros, que ocurre desde el instante que se aplica la carga hasta lograr la carga máxima. FASE DE SEGUIMIENTO El Ingeniero de control de calidad y tecnico auxiliar, se encargaran de realizar las pruebas respectivas a los materiales asi como supervisar el proceso constructivo, verificar la temperatura de la mezcla asfaltica antes de ser colocada. Ensayos ANTES

DURANTE

Granulometria para la Prueba Marshall grava. (Comparacion). Prueba Marshall.

DESPUES Extraccion de nucleos.

 ENSAYO DE LAVADO ASFÁLTICO: Objetivos  ENSAYO DE GRANULOMETRIA: El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores)que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices.  Objetivos Este método describe el procedimiento para determinar el porcentaje de desgaste de los agregados de tamaños menores a 37.5 mm (1 ½”) y agregados gruesos de tamaños mayores de19 mm (3/4”), por medio de la máquina de los Ángeles.  Equipos Empleados: - Máquina de desgaste de Los Ángeles. - Tamices de los siguientes tamaños: 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, Nº4, Nº8. Un tamiz Nº12 para el cálculo del desgaste. - Esferas de acero de 46.38 a 47.63 mm de diámetro de peso equivalente

 ENSAYO DE LOS ÁNGELES CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS FLEXIBLES En una bandeja, aflojamos el asfalto (soltar solo con la espátulas toda la muestra) El asfalto suelto la pasamos a otro recipiente (bandejas de mayor dimensión) y removemos con la espátula hasta obtener una mezcla homogénea. Cuarteamos la mezcla, hasta obtener aproximadamente 500 gramos, esta separación es arbitraria. Se seca la muestra en el horno. Es pesado la muestra después de su enfriado y se registra el peso para asegurarse que la muestra es representativa es necesario que se cuartee la muestra total si la muestra contendrá apreciable cantidad de gravas y muy pocos finos el lavado se puede omitir una vez obtenida la muestra será necesario hacer pasar toda la muestra por el tamiz #4 para diferenciar la cantidad de suelo fino y grueso llevaremos las muestras al juego de tamices y comenzaremos la agitación manual con un movimiento rotatorio y horizontal Los tamices que están previamente ordenados por el tamaños de las cribas son pesados encontrándose axial los pesos retenidos por cada tamiz.  Procedimiento Objetivos: Ensayos de los Agregados para Pavimentos Flexibles * Ensayo de Marshall * Ensayo de los Ángeles * Ensayo de Lavado Asfáltico * Ensayo de Granulometría * Ensayo de Adherencia de los Ligantes Bituminosos a los Agregados Gruesos * Ensayo de Adhesividad de los Ligantes Bituminosos a los Aridos Finos - Determinar la proporción adecuada de cemento asfáltico en la

mezcla hecha en laboratorio. - Medir la estabilidad y flujo de las muestras. - Determinar la cantidad de asfalto suficiente para recubrir completamente los agregados. - Realizar un análisis de densidad - vacíos de la mezcla.

 Equipos Empleados: Procedimiento:

1. Las briquetas se preparan con diferentes contenidos de asfalto; estos contenidos tienen una variación de 0,5 %.

2. Se deben preparar al menos tres briquetas para cada combinación de agregados con cemento asfáltico. 3. Los agregados deben estar dentro de la banda granulométrica establecida elegida. 4. En la preparación de los cuerpos de prueba o briquetas el agregado y el asfalto son calentados separadamente a temperaturas especificadas, y entonces mezclados y compactados. 5. El ensayo es realizado con briquetas o cuerpos de prueba cilíndricos de 4” (10,16 cm.) de diámetro, 3” (7,62 cm.) de altura. Objetivos Este método describe el procedimiento para determinar el porcentaje de desgaste de los agregados de tamaños menores a 37.5 mm (1 ½”) y agregados gruesos de tamaños mayores de19 mm (3/4”), por medio de la máquina de los Ángeles. Equipos Empleados: - Máquina de desgaste de Los Ángeles. - Tamices de los siguientes tamaños: 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, Nº4, Nº8. Un tamiz Nº12 para el cálculo del desgaste. - Esferas de acero de 46.38 a 47.63 mm de diámetro de peso equivalente entre 390 a 445 gr.

- Horno capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5 ºC - Balanza de sensibilidad de 1.0 gr. 

Procedimiento Se determina la granulometría original de la muestra mediante tamizado y empleando la siguiente serie de tamices Se elige el grado de ensayo que aproximadamente coincidan con la granulometría original de la muestra Se calcula la sumatoria de porcentajes parciales retenidos para cada grado del 1 al 7; y se elige el grado correspondiente a la mayor sumatoria.  Objetivos Clasificar el suelo según el análisis granulométrico y Obtener un adecuado manejo del instrumento empleado en el laboratorio.  Equipos Empleados Balanza de 3 escalas para pesar las muestras retenidas Juego de tamices: para el estudio granulométrico Cazoleta de fondo del juego de tamices: para retener los finos Brocha: limpiar los restos de suelo en los tamices Bandeja: para separar las muestras Determinar el porcentaje de asfalto de un determinado pavimento. Comprobar el diseño asfáltico del pavimento. Son mezclas bituminosas están compuestas por una combinación de áridos y ligantes hidro carbonados que mezclados a altas temperaturas forman una película continua que envuelve a los áridos. Procedimiento  Equipos Empleados Muestra asfáltica 1 ½ kg. Gasolina 2 gal Máquina para lavado asfáltico Bandeja Espátula Balde  ENSAYO DE ADHERENCIA DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A LOS AGREGADOS Objetivos Esto es aplicable para ambos Bitúmenes: RC y Cemento Asfáltico. Donde se desee evitar el desprendimiento, se puede agregar algún aditivo. Procedimiento Tamizar el agregado grueso por las mallas 3/8” y 1/4”.

 Se lava la muestra retenida en la malla ¼” con agua destilada para eliminar los finos y se lleva a secar en horno a la temperatura 110ºC hasta que mantenga un peso constante El ensayo de Riedel Weber tiene por finalidad determinar el grado de adhesividad del agregado fino con el asfalto. Se mezcla con asfalto y se ensaya con carbonato de sodio a diferentes concentraciones molares.

ADHESIVIDAD DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A LOS ARIDOS FINOS Equipos Empleados          

Tamices. de ensayo y bandeja. Estufa. Que alcance y mantenga temperaturas de 145±5ºC Cápsula. De porcelana de 300 ml de capacidad Balanza. De 1 kg de capacidad, sensibilidad de 0.1 gr. Fiola. De 500 ml de capacidad resistente al calor (pirex) Vaso de pirex. De 400 ml de capacidad Espátula Mechero Cronómetro. De 10 minutos Chisguete de agua

CONCLUCIONES. Considerando lo indicado en los capitulos anteriores, se concluye que: 1. La evaluacion del documento es apta para ser aplicada en el levantamiento de danos de cualquier sistema de vias, ya que esta basada en normas internacionales de evaluacion de danos en la estructuracion de pavimentos en vias terrestres. 2. Las pruebas de laboratorio que rigen la calidad de los agregados a utilizar en Mantenimientos con mezclas asfalticas en caliente son: Granulometria, desgaste, sanidad, equivalente de arena, cubicidad de las particulas, gravedad especifica y peso unitario (descritas en tabla N° 2.2). Asimismo puede determinarse la calidad de los agregados ensayados a traves de los valores minimos y maximos descritos en tabla N° 2 3.El control que debe registrarse para el cemento asfaltico comienza desde la produccion en planta hasta el momento de mezclado con los agregados, para lo cual debe satisfacer las siguientes pruebas de laboratorio: peso especifico, viscosidad, penetracion, punto de inflamacion, perdida por calentamiento, ensayo de flotacion,

endurecimiento, punto de reblandecimiento, solubilidad y ductilidad. Las normas que las rigen se presentan en tabla N° 2.2. Los rangos permitidos se encuentran en las tablas N° 2.4, 2.5 y 2.6 4.

La necesidad actual que existe de reforzar tanto a tecnicos y profesionales

relacionados en el area de control de calidad en proyectos de mantenimiento de carreteras, se justifica en la implementacion del manual de control de calidad para mantenimientos de carreteras con mezcla asfaltica en caliente.  4.1 Debe realizarse un inventario de danos, para destinar la actividad a realizar y determinar en base a esto el tipo de ensayos requeridos. 4.2 Es necesario la realizacion de estudios mas especializados que ayuden a determinar las condiciones reales de la estructura del pavimento, con el fin de obtener parametros que contribuyan a mejorar los disenos existentes. 4.3 La mezcla a destinar a una via es importante que cumpla o sea mejor que las especificaciones segun la existente, es decir, soporte las cargas del tipo de trafico al que estara sujeta la carpeta, asi como las condiciones de drenaje que se necesite y otros factores que seran de gran influencia en la misma. Ademas, que se comporte adecuadamente, cumpliendo todos los requisitos de estabilidad - fluencia, densidad relacion de vacios y otros ensayos mencionados en el manual, que resulte economicamente ventajosa para las partes involucradas. 4.4 Es importante el seguimiento a las actividades diarias del contratistas lo cual influye en gran escala en el Control de Calidad del proyecto, asegurara que cualquier cambio en la fuente de materiales, no tenga impacto negativo en la calidad de las actividades o materiales utilizados. 4.5 Se evitara la utilizacion de agregados fuera de las especificaciones del proyecto, ya que solo asi se garantizara la produccion de una mezcla asfaltica con la calidad especificada. 4.6Para obtener la buena calidad de la mezcla asfaltica sugerimos realizar los ensayos de laboratorio listados en el Capitulo V, los cuales deberán cumplir con la norma respectiva. 4.7Es importante conocer los laboratorios utilizados por el contratista, esto para evitar alteraciones a los resultados obtenidos en los ensayos.