Efecto Del Clima en Los Pavimentos

 

Efectos del clima en el pavimento flexible.-

Para los efectos de diseño de un pavimento flexible debemos considerar todos los aspectos que inciden en forma prioritaria en su estructuración, éstos son: a) Régimen de agua caída: caída: como como es de conocimiento conocimiento general general no no puede existir  existir  un buen diseño, cualquiera que éste sea, si no se tiene un correcto drenaje y evacuación de aguas lluvias. Como regla general podemos indicar que una vez resuelto, el escurrimiento superficial, debe mantenerse la napa freática a una distancia mínima de 1,5 m de la superficie del pavimento. De acue cuerdo rdo a esta sta condic ndicio iona nan nte, te, se debe proc roceder a evaluar  luar  cuida cuidados dosame amente nte los los datos datos estad estadís ístic ticos os entr entrega egado dos s por las diver diversas sas insti instituc tucion iones es naci naciona onale les s que que se han han espe especia cializ lizad ado o en las medici medicion ones es pluviométricas para las distintas zonas del país. Se deberá analizar los antecedentes en forma apropiada para los distintos usos que estos cálculos sean necesarios. Por ejemplo se necesita conocer el total de agua caída máxima por hora, día o mes, según se trate de diseñar cunetas, fosos, obras de arte, sub-drenes, etc. Antecedentes, que pueden estudiarse en el Manual de Carreteras de uso obligatorio por la Dirección de Vialidad (2). Otro punto que debe estudiarse en relación al agua caída, es la calidad de los terrenos naturales y capas estructurales, ya que el efecto de capilaridad puede hace variar la humedad humedad de las capas (material de sub-rasante, sub-rasante, base y sub-base), más allá de sus límites de humedad óptima, pudiendo ésta aume au ment ntar ar (zon (zonas as lluv lluvio iosa sas) s) hast hasta a la sa satu tura raci ción ón o dism dismin inui uirr (zon (zonas as desé de sérti rtica cas) s) hasta hasta perd perder er la totali totalidad dad de ell ella. a. Como Como pued puede e fácilm fácilment ente e comprenderse, la pérdida o aumento de la estabilidad en un pavimento flexible, estará directamente ligado al régimen de agua caída. Debe tenerse en mente al proyectar un pavimento asfáltico que la carpeta asfáltica impide la evaporación superficial, aumentando con ello la posibilidad de saturación por capilaridad. Por último debemos mencionar la caída de nieve y posteriores heladas. Este tipo de precipitaciones lo tenemos en ciertas zonas del país como las re regi gion ones es XI y XII XII y zona zonas s cord cordil ille lera rana nas. s. Las Las prec precip ipit itac acio ione nes s a baja baja te temp mper erat atur ura a afec afecta ta a los los pavi pavime ment ntos os supe superf rfic icia ialm lmen ente te (pav (pavim imen ento tos s resbalosos) y en su resistencia estructural por la penetración de heladas en las distintas capaselcomponentes del pavimento. El efecto destructor se manifiesta durante período de deshielo (4).

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b) Efectos producidos producidos por la temperatura: temperatura: la temperatur temperatura a es el segundo segundo factor  factor  climático que afecta en forma relevante a un pavimento flexible con capas asfálticas. Los Lo s camb cambios ios de temper temperatu atura ra afect afectan an al compo comporta rtamie miento nto de las capa capas s asfálticas ya que éstas varían su estabilidad de acuerdo a las variaciones que producen los cambios de temperatura en la viscosidad del asfalto. Por  es esta ta ra razón zón las las capa capas s as asfá fálti lticas cas se denom denomina inan n termop termoplá lásti sticas cas y visco visco elásticas.  Así tenemos tenemos que el Módulo Módulo de Elasticidad Elasticidad de de una capas asfáltica de de rodado puede variar entre 10.000 kg/cm2 a 150.000 kg/cm2 de verano a invierno y la capa asfáltica de base de 20.000 kg/cm2 a 100.000 kg/cm2 para las mismas condiciones (8). Los efectos efectos de temperat temperatura ura obligan obligan a una buena elección elección del materia materiall asfáltico, para que éste pueda tener un comportamiento adecuado bajo las cond condic icion iones es imper imperan antes tes.. En gener general al podem podemos os afirm afirmar ar que que el uso uso de ceme cemento ntos s asfál asfáltic ticos os de baja baja pene penetra tració ción n se torna tornan n quebr quebrad adizo izos s con con temperaturas muy bajas y que la utilización de cementos asfálticos de alta penetración pierden estabilidad (cohesión) con altas temperaturas. De lo dicho dicho anterior anteriormen mente, te, se puede puede aprecia apreciarr la enorme enorme dificultad dificultad que significa signific a el estudio del comportamiento comportamiento de un pavimento pavimento de modalidad modalidad 3 ya que en su estructuración inciden en forma importante importante las estabilidades estabilidades que presentan las mezclas asfálticas debido a su comportamiento termoplástico y visco elástico. -

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agua agua vs tempe temperatu ratura: ra: el el efecto efecto combi combinad nado o de agua agua y calor calor se tradu traduce ce en un dete de terio rioro ro de la parte parte as asfál fáltic tica a supe superfi rficia ciall por por oxida oxidació ción n del del asfalt asfalto. o. La ox oxid idac ació ión n del del asfa asfalt lto o sign signif ific ica a la pérd pérdid ida a de su pode poderr cohe cohesi sivo vo y su elasticidad elastic idad,, llegand llegando o finalmen finalmente te a manifest manifestarse arse como un fenómen fenómeno o de agrietamiento agrietam iento en la superficie de la carretera. Este agrietamiento conducirá a una destrucción más acelerada al pavimento según sea el régimen de agua caída de la zona. Es así como en la zona desértica norte, tiene poca relevancia; en cambio en la zona lluviosa sur, el agua se infiltra por las grietas disminuyendo el soporte de bases y sub-bases. El ef efec ecto to del del agua agua y baja baja temp temper erat atur ura a (baj (bajo o 0° 0°C) C) pro produ duce cen n un rápi rápido do deterioro en bases y sub-bases, motivo por el cual en las zonas que se espera tener penetración de heladas deben considerarse capas granulares drenantes, en forma especial, para evacuar en forma expedita el agua, evitando de esta manera que dichas bases y sub-bases sean dañadas por  el hielo.

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1. ef efect ecto o del del agua agua en el rodado: rodado: la lluvi lluvia, a, al escur escurrir rir sobre sobre una superf superfici icie e asfáltica, asfáltic a, forma una delgada película de agua. Esta película de agua tiende a producir resbalamiento en la superficie de la carretera, razón por la cual se deberá considerar el tipo de textura superficial para evitar este fenómeno (aqua planning). planning). Especial Especial cuidado se deberá tener para evitar exudaciones exudaciones de asfalto hacia la superficie del camino, por cuanto este defecto tiende a aumentar el resbalamiento por lisura superficial y que en la presencia de agua hace poco

2. efectos efectos del clima clima en la construcció construcción n de un pavimen pavimento to flexible flexible:: existen existen dos aspectos que deben considerarse con relación al clima que inciden en la construcción de un pavimento asfáltico. El primero de ellos es el referente a la imposibilidad de efectuar mezclas asfálticas por limitantes de temperatura y humedad. Estas limitantes están indicadas indicadas en todas las especificaciones, especificaciones, de manera que no se hace necesario volverlas a repetir. En todo caso, es conv conven enien iente te cump cumplir lirlas las fielme fielment nte, e, si se quier quiere e obten obtener er un result resultad ado o satisfactorio (2). El segundo aspecto se refiere al tiempo de duración de las limita lim itant ntes es menci mencion onad adas. as. Al diseñ diseñar ar un pavim paviment ento o as asfá fálti ltico co se debe deberá rá conoce con ocerr previame previamente nte las posibili posibilidade dades s de su constru construcció cción, n, evitand evitando o con ésto los errores tan comunes, de tener que efectuar un pavimento asfáltico bajo condiciones adversas sólo para cumplir con el plazo indicado para un determinado contrato. Citaremos como ejemplo, si en una determinada época del año se quiere construir un tratamiento asfáltico simple, se deberá contar con por lo menos 20 días de buen tiempo (seco y caluroso) en que este tratamiento simple deberá estar en servicio para obtener un buen resultado. Si no se dispone de este lapso de tiempo, deberá cambiarse el tratamiento simple a uno doble. Este último sólo requiere de 8 días de buen tiempo, dado que el primer riego de gravilla (capa base) tiene un doble recubrimiento lo que le da una mayor sujeción a la piedra en la base estabilizada (6).

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De acuerdo a este criterio de tiempo útil trabajable, se ve la conveniencia económ eco nómica ica que represen representa ta el construi construirr pavimen pavimentos tos de alto rendimie rendimiento nto (tratamientos superficiales, mezlcas en frío o capas delgadas de mezclas en caliente) a efectuar diseños tradicionales como el descrito en el punto 2.2, cuando el tiempo apropiado para la ejecución de un pavimento asfáltico es relativamente relativamente corto (ej: zona sur de Chile). Desde este punto de vista se hace recomendable hacer un mapa de tiempo disponible para trabajar en mezcla asfáltica para las distintas regiones del país, de esta manera se podr po drá á prog program ramar ar en forma forma más efici eficien ente te el plazo plazo de ejecu ejecució ción n de un contrato determinado para una zona en particular.

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