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UNIVER UNIV ERSI SID DAD NACI NACION ONAL AL DE SAN SAN CRIS CR ISTÓB TÓBAL AL DE HUAM HUAMAN ANGA GA Facultad de Ingeniería de Minas, Geología y Civil

Paviment os Flex Flexibles ibles Pavimentos

Quino Quispe,William Pablo Rojas Martinez, Abel Infante Leva, Samuel De la Crus Quispe, Giovani

Ingeniería Civil Curso: Curs o: Ca Cami mino noss II IC - 432 Ing. Hemer Hemerson son Lizarbe Alar Alarcón cón Semestre Semestr e Académ Académico ico 2015-201 2015-2016 6

 

UNIVERSIDADNACIONALDESANCRISTÓBALDEHUAMANGA Facultad de Ingeniería de Minas, Geología y Civil Ingeniería Civil

Curs Cu rso: o: Ca Cami mino noss II IC - 43 432 2 Trabajo Encargado Nº 01 Docente   :   Ing. Hemerson L Lizarbe izarbe Alarcó Alarcón n  Alumnos   : Quino Quispe, William Pablo Rojas Martinez,Abel Infante Leva, Sam

 

 

Grupo   :   5A

UNSCH - 2015

16105048 16115716

 

De La Cruz Quispe, Giovani Perez Valdez Franz

 

16105071  

16105048 16100619

 

Dedicatoria El trabajo de investigación lo dedicamos a nuestros padres; a quienes les debemos todo lo que tenemos en esta vida, nos apoyan en nuestras derrotas y celebran nuestros triunfos.  A nuestros maestros quienes son nuestros  guías en el aprendizaje,dá aprendizaje,dándonos ndonos los últimos conocimientos para nuestro buen desenvolvimiento en la sociedad.

 

Contenido Dedicatoria

i

Índice de Figuras

vi

Índice de Tablas

ix

I PAVIMENTOS FLEXIBLES

1

1 INTRODUCCIÓN

2

2 F UNEl DA Mvimen EN TtoO  T 2.1 Pavim Pa ento . .EÓ . .R.IC. O . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. 2. 1.11 ¿ Qué es un As Asfal falto to??   . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. 2. 1.22 La ca cali lida dadd   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Pa Pavim vimen ento to flex flexibl iblee   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 2.2 .1 Mét Métodos odos de Const Construcc rucción ión de de la carpet carpetaa asfálti asfáltica ca   . 2.2.1. 2.2 .1.11 Mezc Mezcla la Asf Asfált áltica ica en Cal Calien iente te   . . . . . . 2.2.1. 2.2 .1.22 Mezc Mezcla la Asf Asfált áltica ica en Frío   . . . . . . . . .

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3 5 6 7 8 8 9

3 CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS 10 3.11 Obj 3. Objet etiv ivos os   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   10 3.1.1 3.1 .1 Objet Objetiv ivos os Gene General rales es  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   10 3. 1.2 2daddLi Limi 3.22 3.1. 3. Cali Ca lida   mita . .taci .cione .ones . .s   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. 3. 2.11 Ca Cali lida dadd   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 3.2 .2 Con Contro troll de Cal Calida idadd   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3 3.2 .3 Ase Asegur gurami amien ento to de la Cal Calida idadd . . . . . . . . . . . . . . 3.2. 3. 2.44 Ge Gest stió iónn de de la la Cal Calid idad ad  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.5 3.2 .5 Espec Especific ificaci aciones ones y Norm Normas as Técni Técnicas cas   . . . . . . . . . 3.2.5. 3.2 .5.11 Espec Especifica ificacio ciones: nes:   . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. 3. 2.5. 5.22 No Norm rmas as   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Con Contro troll de la Cali Calidad dad de los los Mater Material iales es   . . . . . . . . . . . . 3.3.1 3.3 .1 Car Caract acterí erísti sticas cas de los los Mate Materia riales les   . . . . . . . . . . . . 3.3.1. 3.3 .1.11 SubSub-bas basee o Base Base granu granular lar (no est estabil abilizad izada) a)   . 3.3.1.22 3.3.1. 3.3.1. 3.3 .1.33 3.3. 3. 3.1. 1.44

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10 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12

Sub-basee o Base Sub-bas Base estabil estabilizad izadaa (con (con cemen cemento) to)   . . . . . . . . . . . .   13 Base tra tratad tadaa con con asfal asfalto to (ba (base se negr negra) a)   . . . . . . . . . . . . . . . .   13 Impr Im prim imac ació iónn   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   13 ii

 

Contenido   iii

3.3.1. 3.3. 1.55 Car Carpet petaa de rod rodad adur uraa   . 3.3.2 Mat 3.3.2 Materi eriales ales Asf Asfált álticos icos   . . . . . . 3.3. 3. 3.2. 2.11 En Ensa sayyo   . . . . . . . . 3.3. 3. 3.33 Ag Agre rega gados dos   . . . . . . . . . . . . 3.3. 3. 3.3. 3.11 En Ensa sayyo   . . . . . . . . 3.3.4 3.3 .4 Ens Ensay ayos os de acep aceptaci tación ón   . . . . .

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4 CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS 4.1 Proceso constr constructiv uctivoo de pavi paviment mentoo flexible flexible   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 4.1 .1 Est Estudi udios os pre prelim limina inares res   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 4.1 .2 Con Constr strucci ucción ón de la expl explanac anación ión   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3 4.1 .3 Des Desmon monte te y lim limpie pieza za   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4   Remoción mecánica mecánica de los materiales materiales que se requiera requiera para este tratamien tratamiento to para conformar la sección vial   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4. 4.1 .4.11 Cons Constru trucció cciónn de ter terrap raplén lén   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4. 4.1 .4.22 Prep Prepara aración ción de la sub ras rasan ante te   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4. 4.1 .4.33 Per Perfilad filadoo y Compac Compactaci tación ón de la la sub ras rasan ante te   . . . . . . . . . . . . 4.1.5 4.1 .5 Con Constr strucci ucción ón de de capas capas gra granu nular lares es   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4. 1.66 Su Subb Ba Base se   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4. 1.6. 6.11 Mat Mater eria iale less   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.6. 4.1 .6.22 Proce Procedim dimien ientos tos   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4. 1.77 Ba Base se   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.7. 4.1 .7.11 Proce Procedim dimien iento to   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.8 Constr Construcción ucción del trata tratamien miento to superficia superficiall   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.9 4.1 .9 Proce Procedim dimien iento to   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4. 1.9. 9.11 Bar Barri rido do pr prev evio io   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.9. 4.1 .9.22 Prot Protecci ección ón al ini inicio cio del tra tratam tamien iento to   . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.9. 4.1 .9.33 Apl Aplica icación ción del lig ligan ante te asf asfalt altico ico   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.9. 4.1 .9.44 Ext Extensi ensión ón de gra gravil villa la   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4. 1.9. 9.55 Com Compa pact ctaci ación ón  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4. 1.9. 9.66 Bar Barri rido do fina finall   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tcción ratamient ratami superficial doble 4.2 4.1.10 Constru Cons trucci ón deento laocarpeta la car peta asfá asfálti ltica ca   .  .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 4.2. 4. 2.11 Mez Mezcl claa en fr frio io   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1. 4.2 .1.11 cons constru trucci cción ón de capa capass de mezc mezcla la dens densaa fría fría   . . 4.2.1. 4.2 .1.22 Cons Constru trucció cciónn de capas capas de de mezcla mezcla abie abierta rta en frio frio 4.2. 4. 2.22 Mez Mezcl claa en cal calie iennte   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. 4.2 .2.11 Proce Procedim dimien iento to gene general ral de const construc rucción ción   . . . . . 4.3 Rie Riego go de sel sello lo prem premezcl ezclado ado   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 4.3 .1 Mat Materi eriales ales del sel sello lo prem premezcl ezclado ado   . . . . . . . . . . . . . . 4.3. 4. 3.22 Ri Rieg egoo de se sell lloo   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Cont Controles roles de calidad calidad y Obras Obras complemen complementaria tariass   . . . . . . . . . . 4.4.1 4.4 .1 Con Contro troles les de cali calidad dad   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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17 17 18 18 20 20 21 21 21 21 23 24 24 24 24 25 25 26

                      

26 27 27 27 29 31 31 34 34 34 35 35

4.4.2 4.4 .2 Pin Pintad tadoo de las lín líneas eas de tran transit sitoo   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   37 4.5 Construcción Construcción de Pavi Paviment mentos os en Clima Climass Extremos Extremos   . . . . . . . . . . . . . . . . . .   37 4.5.1 Comportam Comportamient ientoo Físic Físico-Mecáni o-Mecánico co del Asfal Asfalto to  . . . . . . . . . . . . . . . . .   38

 

Contenido   iv

4.5.1.1 Reacción del Asfalt 4.5.1.1 Asfaltoo ante Altas Temperatur emperaturas as   . . . . 4.5.1. 4.5 .1.22 Reac Reacció ciónn del Asfa Asfalto lto ant antee Bajas Temper emperatu atura ra   . . . . 4.5.1.33 Reacción del Asfalt 4.5.1. Asfaltoo a Temperatur emperaturaa Ambie Ambiente nte   . . . . 4.6 Procesos de modificación modificación de los component componentes es de la carpeta carpeta asfáltica. asfáltica.   . 4.6.1 Emul Emulsiones siones asfált asfálticas icas especiales para impri imprimación mación   . . . . . . . 4.6.2 4.6 .2 Asf Asfalt altos os modi modificad ficados os con polím polímeros eros   . . . . . . . . . . . . . . . 4.6. 4. 6.2. 2.11 Po Polí líme mero ro::   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.2. 4.6 .2.22 Asf Asfalt altos os modifi modificado cadoss   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 Proceso de constru construcción cción de la carpeta carpeta asfáltica asfáltica en climas climas extremos extremos   . . 4.7.1 4.7 .1 Proce Proceso so del del rieg riegoo de la impr imprima imació ciónn   . . . . . . . . . . . . . . . 4.7.2 4.7 .2 Col Colocaci ocación ón de la car carpeta peta asfá asfálti ltica ca   . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7. 4. 7.33 Tra ransp nspor orte te  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7. 4. 7.44 En Entr treg egaa   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7. 4. 7.55 Ex Exte tens nsió iónn   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7. 4. 7.66 Co Comp mpact actac ació iónn   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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5 REPARACIÓN Y REFUERZOS EN PAVIMENTOS VIEJOS. 6

43

RECICLADO DE PAVIMENTOS 6.1 EV EVALUA ALUACIÓN CIÓN ESTRU ESTRUCTURAL CTURAL   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2   EV EVALUACIÓN ALUACIÓN DE LA CAPACIDAD CAPACIDAD ESTRUCTURAL BASADA BASADA EN ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (NDT POR SUS SIGLAS EN INGLES)   . . . . . . . . . . 6.3 Deflectó Deflectómetro metro de impacto impacto (FWD, (FWD, por sus siglas en ingles) ingles)   . . . . . . . . . . . . . 6.3. 6. 3.11 Ap Apli licac cacio iones nes   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.2 6.3 .2 EV EVALU ALUAC ACIÓN IÓN VIS VISUAL UAL   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 CLASIF CLASIFICA ICACIÓN CIÓN DE FALLAS ALLAS   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 CUANT CUANTIFICA IFICACIÓN CIÓN DE FALLAS ALLAS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5.1 6.5 .1 Fall allas as fun funcion cionales ales   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5.2 6.5 .2 Fall allas as est estruc ructur turales ales   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6 TÉCN TÉCNICA ICASS DE DE REP REPARA ARACIÓ CIÓN N  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.1 6.6 .1 EST ESTABI ABILIZA LIZACIÓ CIÓN N DE LOS LOSAS AS   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.2 6.6 .2 REP REPARA ARACIÓ CIÓN N EN TOD TODO O EL ESPE ESPESOR SOR   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.3 REP REPARA ARACIÓN CIÓN DE ESPESOR PARCI ARCIAL AL   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.4 COLOCA COLOCACIÓN CIÓN DE BARRAS BARRAS DE TRANSFER TRANSFERENCIA ENCIA DE CARG CARGA A . . . 6.6.5 6.6 .5 COL COLOCA OCACIÓ CIÓN N DE DE BARRA BARRASS EN CR CRUZ UZ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6. 6. 6.66 CE CEPIL PILLA LADO DO   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.7 REP REPARA ARACIÓN CIÓN DE JUNT JUNTAS AS Y GRIET GRIETAS AS   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.8 6.6 .8 INS INST TALA ALACIÓ CIÓN N DE DREN DRENES ES DE BOR BORDE DE   . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 Rend Rendim imie ien nto de ma maqu quin inar aria iass en la co cons nstr truc ucci ción ón de pa pavi vime men nto toss fle flexi xibl bles es 7.11 Maq 7. Maqui uinar naria iass   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.1 7.1 .1 Cam Camión ión tol tolvva o vo volqu lquete ete   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.2 7.1 .2 Car Cargado gadorr fro front ntal al   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.3 7.1 .3 Mot Motoni onive velad ladora orass   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1. 7. 1.44 Co Comp mpact actad ador ores es   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.4.11 Compact 7.1.4. Compactador ador vibrat vibratorio orio tipo rodillo vibra vibratorio torio  . . . . . . . .

38 38 39 39 39 39 39 40 40 40 41 41 41 42 42

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54 54 54 54 55 56 56

 

Contenido   v

7.1.4.22 Comp 7.1.4. Compact actador ador lis lisoo est estáti ático co   . . . . 7.1.4. 7.1 .4.33 Comp Compact actador ador neum neumáti ático co   . . . . . 7.1.5 7.1 .5 Dis Distri tribui buidor dor de asf asfalt altoo   . . . . . . . . . . . 7.1. 7. 1.66 Ca Cami mión ón ci cist ster erna na   . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.7 Termin erminadora adora de asfalt asfaltoo o pavi paviment mentadora adora   . 7.1. 7. 1.88 Ba Barr rredo edora rass . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Rend Rendimi imient entoo est estánda ándarr . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.1 7.2 .1 Car Cargado gadorr fro front ntal al   . . . . . . . . . . . . . . 7.2.2 7.2 .2 Mot Motoni onive velad ladora orass   . . . . . . . . . . . . . . 7.2. 7. 2.33 Rod Rodil illo loss   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Conclusiones y Recomendaciones

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Bibliografía

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Índice

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II ANEXOS

65

 

Índice de Figuras 2.1   Vía sacra: este fue un importante importante camino ubicado ubicado en Grecia antigua antigua ya que que era muy utilizado por sus habitantes, dicho camino pasaba por lugares visitados frecuente-

mente por ellos como el “oráculo de delfos”, “el capitoline”, entre otros.   . . . . . .   3 2.2   La Vía Apia, es uno de los monumentos monumentos histórico históricoss más importante importante dejado por el imperio Romano y fue en su tiempo, la vía más importante que se dirigió al sur de este vasto imperio  imperio   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   4 2.3 La figura nos muestra muestra la la construcción construcción de la primera primera superficie superficie de paviment pavimentoo hecha con macadam, en los Estados Unidos de América. Esta se ubico entre Hagerstown y Boonsboro, Boons boro, Mar Maryla yland, nd, con con una una longit longitud ud de 10 milla millas; s; fue fue creado creado en el año de de 1823. 1823. 5 2.4 Produ Producto ctoss Bit Bitumi uminos nosos os   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   5 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

Evolución del Evolución del sistema sistema de la la calidad, calidad, con respecto respecto a su impla implantac ntación. ión.   . Normas Nor mas In Inter ternaci nacional onales es   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Componente Componen te estruc estructural tural de un un pavi paviment mentoo   . . . . . . . . . . . . . . . . Estruc Est ructur tural al de de un pa pavim vimen ento to   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estruc Est ructur tural al de de un pa pavim vimen ento to   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3.1 tabl 3.1 tablaa 22-19 19   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   14 3.22 ta 3. tabl blaa 22-21 21   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   14 3.3 Mues Muestre treoo de agregado agregadoss para base base estab estabili ilizada zada   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   15 4.1 Ex 4.1 Expl plana anaci ción ón   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Des Desmon monte te de mal maleza eza   . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Exca Excavvació aciónn de mate materia riall común común   . . . . . . . . . . 4.44 Ter 4. erra rapl plen en   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.55 Sub 4. Subrr rras asan ante te   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Com Compact pactaci ación ón Subr Subrras rasan ante te   . . . . . . . . . . . . 4.7 ten tendid didoo de geot geotext extile iless  . . . . . . . . . . . . . . . 4.8 col colocaci ocación ón de emp empali alizada zada   . . . . . . . . . . . . . 4.9 esfu esfuerz erzoo verti vertical cal con con y sin geoma geomalla lla   . . . . . . . 4.10 esfuerzo vertical con y sin geomalla   . . . . . . . 4.11 homogeni homogenización zación y extensión material granular granular   . 4.12 humedecimiento agregado   . . . . . . . . . . . . 4.13 compactación inicial   . . . . . . . . . . . . . . . 4.14 compactación final   . . . . . . . . . . . . . . . .

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16 17 17 18 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22

4.15 compactacióndel final   . granular . . . . . .  .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..    23 4.16 imprimación suelo 23 4.17 barrido mecánico   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   24 vi

 

Índice de Figuras   vii

4.18 colocación de papel para evitar exceso de ligante  ligante   . . . . . . . 4.19 camión imprimante   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.20 extensión de gravilla sobre el ligante  ligante  . . . . . . . . . . . . . . 4.21 compactación con rodillo neumático del ligante y la gravilla  gravilla  . 4.22 accidente causado por gravilla suelta   . . . . . . . . . . . . . 4.23 tratamiento superficial doble  doble   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.24 diagrama de planta continúa de mezcla en frio   . . . . . . . . 4.25 planta caminera  caminera   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.26 compactación de mezcla en frio   . . . . . . . . . . . . . . . . 4.27 diagrama general de mezcla densa en frio   . . . . . . . . . . . 4.28 extensión de mezcla  mezcla   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.29 compactación rodillo liso húmedo   . . . . . . . . . . . . . . . 4.30 extensión de arena sobre la mezcla asfáltica   . . . . . . . . . 4.31 aspecto vía terminada   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.32 planta continua   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.33 descarga posterior con banda   . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.34 vertido de mezcla   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.35 trasferencia de mezcla mediante shuttle boggie   . . . . . . . . 4.36 esquema de pavimentadora  pavimentadora   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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24 25 25 26 26 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 32 33 33

4.37 en caliente 4.38 uniformidad compactacióndedemezcla la mezcla   . . . .   .. .. .. .. .. .. .. .. .. 4.39 tendido de sello con macrosella   . . . . . . . . . . 4.40 control de temperatura   . . . . . . . . . . . . . . . 4.41 verificación de compactación de carpeta asfáltica  asfáltica   . 4.42 resistencia al desplazamiento   . . . . . . . . . . . 4.43 permeabilidad de la carpeta asfáltica   . . . . . . . 4.44 pintado de líneas en el pavimento   . . . . . . . . . 4.45 Estructura de un pavimento   . . . . . . . . . . . . 4.46 Proceso de entrega   . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.47 Extension del pavimento   . . . . . . . . . . . . . . 4.48 compactación del pavimento   . . . . . . . . . . . .

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33 34 35 35 36 36 37 37 41 41 42 42

6.1 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.77 6. 6.8

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45 48 49 50 51 51 52 53

aplicaci aplic ación ón   . . . . . . . . . . . Estabi Est abiliz lizaci ación ón de Los Losaa   . . . . Reparacó Repa racónn en en todo todo el el espes espesor or   Reparacó Repa racónn espes espesor or par parcia ciall   . . colocaci col ocación ón de bar barras ras   . . . . . colocaci col ocación ón de barr barras as en cru cruzz   . cepil cep illa lado do   . . . . . . . . . . . . instal ins talació aciónn de dre drenes nes   . . . . .

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7.1 cam 7.1 camió iónn to tolv lvaa   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   54 7.2 car cargado gadorr fro front ntal al   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   55 7.3 especificaci ones técnicas cargador frontal 7.4 especificaciones motoni mot onive velad ladora ora  técnica . . . .s .cargado . . . . r. fron . . tal . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   55 56 7.5 especificaci especificaciones ones técnicas técnicas motoni motonivel veladoras adoras   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   56

 

Índice de Figuras   viii

7.6 rodi rodillo llo vib vibrat ratori orioo   . . . . . . . . . . . . 7.7 comp compact actador ador lis lisoo   . . . . . . . . . . . . 7.8 rodi rodillo llo neum neumáti ático co 5 rueda ruedass   . . . . . . . 7.99 ma 7. maxi ximi mizer zer II II  . . . . . . . . . . . . . . . 7.10 camión cisterna   . . . . . . . . . . . . . 7.11 pavimentadora   . . . . . . . . . . . . . 7.12 barredora mecánica   . . . . . . . . . . . 7.13 rendim rendimient ientoo estándar cargador frontal frontal   . 7.14 rendimiento estándar motoniveladora   . 7.15 rendimiento estándar rodillos   . . . . .

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Índice de Tablas

ix

 

I PAVIMENTOS FLEXIBLES

 

Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

1  

INTRODUCCIÓN ” Dios me recuerda siempre la suerte que tengo de seguir vivo”  —    Benjamin, Benjamin Button 

El presente trabajo de Pavimentos Flexibles, tiene como objetivo servir de documento guía o

referencia bibliográfica, bibliográfica, en la realización del control, construcción y el aseguramiento de la calidad, en la construcción de pavimen pavimentos tos flexibles elaborados con mezclas asfálticas en caliente; específicamente durante la construcción de la estructura del pavimento, excluyendo todos aquellos aspectos y obras complementarias, que no son consideradas como partes de la estructura, propiamente dicha, del pavimen pavi mento. to. Adem Además ás pretende, servir como document documentoo introductori introductorioo al área de la calidad en la

construcción, específicamente carreteras. Mostrando las ideas básicas a cerca de la los calidad. La presente investigación consta dedecuatro capítulos, en los cuales se ha querido englobar, aspectos más importantes del sistema de calidad, implantado actualmente, en el país.

2

 

Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

2  

FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1   El Pavimento Desde el pasado la comunicación entre poblaciones ha sido un aspecto importante en las grandes civilizaciones de la antigüedad, la primer noticia acerca de la existencia de un camino importante fue documentada por Herodoto, este cuenta que hacia, más o menos el año 3000 antes de la era cristiana el rey Keops construyó un camino destinado al transporte de los materiales que eran

utilizados para la construcción de las pirámides, era enlosado con piedras toscamente labradas de gran tamaño. Se sabe que en Babilonia, cuatro caminos importantes partían de la capital uno de ellos con 400 kilómetros de longitud. También en Grecia los caminos eran de gran importancia

para transportarse de un punto a otro, aquí se utilizaba el asfalto como material de pavimentación; este sirvió para unir y sellar las losas de la Vía Sacra (figura 2.1).

Figura 2.1: Vía sacra: este fue un importante camino ubicado en Grecia antigua ya que era muy utilizado por sus habitantes, dicho camino pasaba por lugares visitados frecuentemente por ellos

como el “oráculo de delfos”, “el capitoline”, entre otros. Con el paso del tiempo, la humanidad de la edad antigua llega a un máximo de civilización. Es en este período donde se encuentra el sistema de comunicaciones más perfecto de esa época, este es el ideado y construido por el imperio romano; asombra contemplar como aquellos hombres llegaron a concebir y realizar una inmensa red de calzadas que unían la metrópoli con los extremos más

apartados del mundo apartados mundo entonces entonces conocido. (figur (figuraa 1 – 2). Puede Puede decirse decirse que Roma alcanzó el ma mayo yorr desarrollo en el servicio de comunicaciones teniendo en cuenta los medios de aquella época.

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FUNDAMENTO TEÓRICO   Capítulo 02

Figura 2.2: La Vía Api Figura Apia, a, es uno de los mon monume ument ntos os histór históricos icos más import importan ante te dejado por el imperio Romano y fue en su tiempo, la vía más importante que se dirigió al sur de este vasto

imperio En Inglaterra a la par de la era napoleónica, dos Ingenieros, Thomas Telford y John L. Mac-Adam desarrollaron parecidos tipos de construcción de caminos; Telford utilizaba los mismos principios de Trésaguet; y Mac-Adam prefería utilizar como base para los caminos piedra más pequeña

constituyendo después el principio fundamental de los pavimentos y bases de Macadam A fines del siglo XIX empieza a ser una realidad el transporte mecánico por carretera; Trevithick había construido un vehiculo de vapor que por vez primera paseó por las calles de Londres en 1801. En 1884, Gottheb Daimler construye un motor de combustión interna adaptado a una bicicleta; en 1889, Panhar y Levassor, lo aplican a un ómnibus: había aparecido el automóvil de gasolina.

Entonces fue necesario adaptar la carretera al nuevo elemento de transporte; el macadam (figura 1 – 3) fue uno de los primeros materiales utilizados para construcción de pavimentos, en esta época.

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FUNDAMENTO TEÓRICO   Capítulo 02

Figura 2.3: La figura nos muestra la construcción de la primera superficie de pavimento hecha con macadam, en los Estados Unidos de América. Esta se ubico entre Hagerstown y Boonsboro,

Maryland, con una longitud de 10 millas; fue creado en el año de 1823. Pillot et Eyquem comenzó a fabricar adoquines de asfalto, que en 1837 se utilizaron para pavimentar pavimentar

la Plaza de la Concordia y los Campos Elíseos en París. En 1852 la construcción de la carretera París-Perpiñan, utilizó el asfalto de Val Travers, significando el comienzo de una nueva forma de construcción vial. En 1869 se introduce el asfalto como material de construcción para carreteras

en Londres y en 1870 en los Estad Estados os Unidos. Desd Desdee esta época, el asfalto asfalto se implant implantóó sólidament sólidamentee en las vías urbanas y propició significativamente su uso vial.

2.1.1  ¿ Qué es un Asfalto? El asfalto es un material bituminoso (figura 2.1. Productos Bituminosos) de color negro, constituido principalmente por asfáltenos, resinas y ac¿ Qué es un Asfalto?eites, elementos que proporcionan características de consistencia, aglutinación y ductilidad; es sólido o semisólido y tiene propiedades cementantes a temperaturas ambientales normales. Al calentarse se ablanda gradualmente hasta

alcanzar una consistencia líquida. Estos pueden tener dos orígenes; los derivados de petróleos y los naturales.

Figura 2.4: Productos Bituminosos Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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FUNDAMENTO TEÓRICO   Capítulo 02

2.1.2  La calidad en cada país este concepto ha evolucionado de diferentes formas, tal es el caso de nuestro país, que específicamente en el área de la construcción de carreteras o vías de comunicación, el concepto de la calidad y su control en la obra siempre ha estado presente, pero la responsabilidad de su ejecuci eje cución ón ha cam cambiad biadoo con el paso del tiem tiempo. po. Est Estoo se debe a que algu algunos nos de los cam cambios bios que ocurren en nuestro país se ven influenciados por los documentos, investigaciones y metodologías

implantadas en países desarrollados, el sector de la construcción no es la excepción, tal es el caso de la utilización de algunas normas y especificaciones extranjeras para el control de la calidad

como los son: AASTHO, FP, ASTM, entre otras. De igual manera, los métodos para verificación

y control de la calidad en la construcción, se han visto influenciados esto se puede observar en la apli aplicac cación ión práctic prácticaa de alg algunas unas pruebas pruebas de labor laborator atorio, io, mét métodos odos y ens ensay ayos os de ins inspecci pección. ón. El Ministerio de Obras Públicas (MOP) ha venido cambiando, adaptándose a la situación en cada

periodo, pero su objetivo de proporcionar obras para el tránsito de vehículos, con un nivel aceptable de funcionamiento es el mismo.

Figura 2.5: Evolución del sistema de la calidad, con respecto a su implantación. Si tecnológicamente mejorando procesos, vez éste node sealoselmateriales problema. utilizados Y entonces nos inclinamos a que hayseunvan problema en ellos control de la tal calidad tanto como en la implementación de los procesos de construcción que se llevan a cabo en la ejecución de la

obra o una comb combinaci inación ón de ambos. ambos. Esto tiene como raíz del prob problema, lema, que a vec veces es los con contrati tratistas stas sacrifican la calidad de la obra utilizando materiales de inferior calidad, contratando mano de obra no calificada y utilizando equipo defectuoso, entre otros; todo esto con el objetivo de reducir sus

costos de construcci costos construcción, ón, o que en algun algunas as oocasi casiones ones la supervisió supervisiónn no tiene la experiencia necesaria necesaria para poder plantear o realizar una programación del aseguramiento de la calidad que se debe seguir en la obra. Lo anterior deja marcada la necesidad de plantear una metodología sistemática (guía) a seguir para la realización del control y el aseguramiento de la calidad en la construcción de los

pavimentos mencionados anteriormente, tomando en consideración las siguientes especificaciones y normas internacionales que se utilizan en el país: AASHTO (American Association of State Highway and Transport Official) ASTM (American Society for Testing and Materials). FP, (Standard Specifications for construction of Roads and Bridges on Federal Highway Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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FUNDAMENTO TEÓRICO   Capítulo 02

Projects). Especificaciones para la construcción de Carreteras y Puentes Regionales. De la Secretaría

de Integración Económica Centro Americana (SIECA).

Figura 2.6: Normas Internaciona Internacionales les

2.2   Pavimento flexible Es una estructura que soporta las cargas debidas al tránsito y las distribuye uniformemente a la

sub-rasante; su estabilidad depende de las características de los materiales y de los espesores de las capas que lo consti constituy tuyen. en. Su principal característica es su deformación al soportar las cargas de los vehículos, pero estas

dada su elasticidad retoman a su posición anterior luego de cesado la carga. Resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 a 15 años pero, tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida útil. Este tipo de pavimento está compuesto principalmente de una carpeta asfáltica, de la base y de la

sub-base

Figura 2.7: Componente Componente estructural estructural de un pavimento pavimento

Subrrasante  La subrrasante, es la parte de una carretera que sirve para el soporte de las capas de pavimento, por tanto, debe cumplir características estructurales para que los materiales

seleccionados que se colocan sobre ella se acomoden en espesores uniformes y su resistencia debe ser homogénea en toda la superficie para evitar fallas en los pavimentos. En algunos

casos, esta capa está formada solo por la superficie del terreno. Sub-Base  Es la capa de la estructura del pavimento destinada fundamentalmente a soportar, Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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FUNDAMENTO TEÓRICO   Capítulo 02

transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas en la superficie de rodadura del pavimen pav imento, to, y son transmiti transmitidas das a la cimentac cimentación ión (subrasan (subrasante). te). Par Paraa esta capa se utiliza utilizan n

agregados provenientes de bancos de materiales que cumplan con las especificaciones técnicas para una sub-base, que serán colocados sobre la superficie de la subrasante. primordial, ial, distribuir y transmitir Capa de base   Es la capa del pavimento que tiene como función primord las cargas ocasionadas por el tránsito en la capa de rodadura a la sub-base. El material a emplear deberá estar constituido por una combinación de grava de buena calidad, arena, y suelo en sudeestado natural, todos ellos previamente clasificados para ser colocados sobre la superficie la sub-base.

Carpeta asfáltica   1.   Tratamiento monocapa o Simple Tratamiento Superficial: También se  usa abreviatura STS. Los tratamientos STS, son los más sencillos, consisten en una 

capa de ligante y otra de gravilla.

Figura 2.8: Estructural de un pavimento Tratamiento bicapa o Doble Tratamiento Superficial:   También se usa la abreviatura  2.   DTS. Los DTS consisten en la aplicación dos capas de ligante intercalando dos capas de  gravilla.

Figura 2.9: Estructural de un pavimento

2.2.1  Métodos de Construcción de la carpeta asfáltica 2.2.1.1   Mezcla Asfáltica Asfáltica en Caliente

Constituye el tipo más generalizado de mezcla asfáltica y se define como mezcla asfáltica en caliente la combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del agregado queden muy bien recubiertas por una película homogénea de ligante. Su proceso de fabricación implica calentar el

ligante y los agregados (excepto, eventualmente, el polvo mineral de aportación) y su puesta en obra debe realizarse a una temperatura muy superior a la ambiente. (Pliego de Prescripciones Técnicas Generales art. 542 y 543 PG-3). Se emplean tanto en la construcción de carreteras, como de vías urbanas y aeropuertos, y se utilizan tanto para capas de rodadura como para capas inferiores de los firmes. Existen a su vez subtipos dentro de esta familia de mezclas con diferentes características. Se fabrican asfaltos aunque en ocasiones se recurre al empleo de asfaltos modificados, las proporciones pueden variar desde el 3 al 6 por ciento de asfalto en volumen de agregados pétreos.

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FUNDAMENTO TEÓRICO   Capítulo 02

2.2.1.2  Mezcla Asfáltica en Frío Son las mezclas fabricadas con emulsiones asfálticas, y su principal campo de aplicación es en la

construcción y en la conservación de carreteras secundarias para retrasar el envejecimiento de las mezclas abiertas en frío se suele recomendar el sellado por medio de lechadas asfálticas. Se caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricación incluso durante semanas, la cual debe a que el ligante permanece un largo periodo de tiempo con una viscosidad baja debido a que se emplean emulsiones con asfalto fluidificado: el aumento de la viscosidad es muy lento en los acopios, haciendo viable el almacenamiento, pero después de la puesta en obra en una capa de

espesor reducido, el endurecimiento es relativamente rápido en las capas ya extendidas debido a la evaporación del fluidificante. Existe un grupo de mezclas en frío, el cual se fabrica con una emulsión de rotura lenta, sin ningún tipo de fluidificante, pero es menos usual, y pueden compactarse después de haber roto la em emulsi ulsión. ón. El proceso de aum aumen ento to paulat paulatino ino de la res resist istenci enciaa se le sue suele le lla llamar mar maduración, que consiste básicamente en la evaporación del agua procedente de la rotura de la

emulsión con el consiguiente aumento de la cohesión de la mezcla.

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Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

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CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS 3.1   Objetivos realización del control y el aseguramiento de la calidad de construcción de pavimentos flexibles en los que se utiliza mezcla asfáltica en caliente, basada en las especificaciones y normas siguientes:

AASHTO, ASTM, FP y Especificaciones para la Construcción de Carreteras y Puentes Regionales (SIECA).

3.1.1   Objetivos Generales Elaborar una estructura básica de plan de control de la calidad y plan de aseguramiento de la calidad, en la construcción de los elementos básicos de una estructura de pavimento

flexible fabric flexible fabricado ado con mezclas asfálticas asfálticas en calien caliente. te. Elaborarr un documento, Elabora documento, que pueda ser aplicado en la construcción construcción de una estructura estructura básica de pavimento flexible producido con mezcla asfáltica en caliente, capaz de lograr que la estructura resultante se encuentre bajo los requisitos de calidad que se establezcan en las

normas y especificaciones utilizadas en nuestro país para su construcción. Conocer los ensayos y equipos necesarios que deben utilizarse como parte del proceso de

control y aseguramiento de la calidad en la construcción de pavimentos flexibles, elaborados con mezcla asfáltica en caliente. Describir en que momento se aplican las pruebas de control de la calidad, en cada una de las etapas que componen un proyect proyectoo de construcción construcción de paviment pavimentos os flexibl flexibles. es. Definir el número de ensayos que deben realizarse para un determinado volumen de obra.

3.1.2   Limitaciones La observación de un proyecto que esté en construcción para describir las pruebas que se realizan, estará sujeta a la disponibilidad que haya de éste en ese momento; así como al

permiso de la empresa u organismo a cargo de dicho proyecto. La poca información bibliográfica que se encuentra en la UES (Universidad de El Salvador) acerca del control y el aseguramiento de la calidad de pavimentos flexibles, evitó el rápido

avance de la investigación. La investigación sólo se realizará para vías construidas con pavimentos flexibles nuevos y

restringiéndonos restringién donos únicamente únicamente a mezclas asfálticas en calien caliente. te. El acceso a la información en algunas instituciones es muy limitado, por lo que presenta un problema al momento de realizar la investigación. La utilización de la información obtenida, ha dependido de la aplicación que esta ha tenido en el desarr desarrollo ollo de la presente presente investig investigación. ación.

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CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS   Capítulo 03

3.2   Calidad Debemos definir lo que es calidad, debido a la importancia en todo proyecto de construcción, ya que este término será la base del estudio que se realizará. Se presentan a continuación diversas

definiciones, definici ones, las cuales expresan que

3.2.1  Calidad Es el “Grado en el que un conjunto de características inherentes cumple con los requisitos.” UNE-EN  ISO 9000:2000 Apartado 3.1.1. "Rendimiento del producto que da como resultado satisfacción del cliente, libertad de deficiencias  en el producto, que evita la falta de satisfacción del cliente", lo que se resume como "adecuación 

para el uso" (Juran, 1990). Filosofías de Calidad. “La define el cliente, es el juicio que éste tiene sobre un producto o servicio y re resulta sulta por lo general general en la aprobación aprobación o re rechazo chazo del producto” producto”.. Calidad Total y Productividad, Productividad,

Humberto Gutiérrez Pulido (1997) “Es la totalidad de particularidades y características de un producto que influye sobre su capacidad  de satisfacción de determinadas necesidades” necesidades”.. Instituto Nacional de Normas de Estados Unidos 

(ANSI, por sus siglas en Inglés) y Sociedad Americana para el Control de la Calidad (ASQC, por  sus siglas en Inglés).

Esto nos hace una idea de lo que significa dicho término, lo que nos lleva a definir que Calidad: Es una serie de características o cualidades referidas a un producto, definidas por las necesidade neces idadess del client clientee antes de su fabricación. fabricación. Controla Controladas das por medio de ensayos ensayos y parámetros normalizados de comparación, al momento de su fabricación.

3.2.2  Control de Calidad Son métodos y actividades establecidas para alcanzar un determinado fin y cuyo objetivo es cumplir, verificar y actuar para consumar y mantener requisitos, que son necesarios para producir con una calidad determinada; además dichos métodos permiten establecer límites de aceptación para

materiales, materi ales, de actividad, procesos y result resultados. El control la calidad, es aplicado aados. cualquier etapa de un proyecto de construcción, desde la planificación planificación hasta la conserv conservación. ación. En este caso se orien orientará tará a la etapa de construcció construcción, n, de paviment pavi mentos os flexibl flexibles es elaborados con mezclas asfálticas asfálticas en caliente. caliente.

3.2.3  Aseguramiento de la Calidad Al conjunto de actividades sistemáticas que planean, organizan, dirigen y controlan la calidad y que se aplican en un sistema de la calidad, para verificar y asegurar el buen desarrollo; proporcionando de esta manera la confianza, que el producto brindado, cumple con las normas y especificaciones

requeridas por el cliente. requeridas respecto al tema de la calidad y su aplicación, coinciden en decir que el aseguramiento de la calidad es un concepto mucho mas amplio que el control de la calidad, ya que el primero es el encargado de establecer, planificar y observar la aplicación de los métodos y procedimientos de control de la calidad, mientras que el segundo solo se limita al empleo (operación) de dichos métodos y

procedimientos. Por la razón mencionada anteriormente, los conceptos de aseguramiento y control Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS   Capítulo 03

de la calidad, no deben ser orientados para su aplicación a un proyecto de construcción solamente, más bien estos son conceptos que se deben aplicar al interior de la empresa constructora y desde

esta manera guiarse al cambio por la calidad de la misma.

3.2.4  Gestión de la Calidad Es un aspecto de la función general de la administración, que pretende implantar la política de la calidad, siendo responsabilidad de la alta gerencia su establecimiento y aplicación a todos y cada uno de los niveles de la empresa y cuyo resultado se espera mejore todos los aspectos de la

organización, organi zación, finalizando en la satisfacción satisfacción del cliente. cliente.

3.2.5  Especificaciones y Normas Técnicas Términos tales como especificaciones y normas son conceptos frecuen Términos frecuentemente temente utilizados en el ámbito de la ingeniería civil; su importancia es fundamental para la ejecución y desarrollo de las actividades en una obra de construcción. La definición de estos términos se presenta a continuación:

3.2.5.1   Especificaciones:   Especificaciones normalizadas normalizadas para la construcción de caminos y puentes en proyectos proyectos federales de carreteras “FP”; edición del año 2003 (Standard Specifications for construction of Roads and Bridges on Federal Highway Projects) •  Especificaciones para la construcción de Carreteras y Puentes Regionales (de la Secretaría de Integració Int egraciónn Económica Económica Centro Americana: SIECA, edición del año 2002). •

•  Sociedad

Americana para ensayos y materiales; por sus siglas en ingles ASTM (American

Society for Testing and Materials, edición del año 2003) •  Asociación Americana de Carreteras Estatales y Oficiales para el Transporte; por sus siglas en ingles “AASHTO” (American Association of State Highway and Transport Official, edición del año 2004)

3.2.5.2   Normas •  Sociedad •

Americana para ensayos y materiales; por sus siglas en ingles ASTM (American

Society for Americana Testing anddeMaterials, del yaño 2003) para el Transporte;por sus siglas en  Asociación Carreterasedición Estatales Oficiales ingles “AASHTO” (American Association of State Highway and Transport Official, edición

del año 2004)

3.3   Con Control trol de la Calidad Calidad de los Materiales Materiales 3.3.1  Características de los Materiales 3.3.1.1  Sub-base o Base granular (no estabilizada) Los requisitos acerca de los materiales utilizados para la realización de este tipo de capa, se enuncian en la sección 301.02 tanto de las especificaciones elaboradas por la SIECA como las “FP”; los

materiales utilizados son los siguientes: •  Agregados o material selecto y •   Agua. Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS   Capítulo 03

3.3.1.2  Sub-base o Base estabilizada (con cemento) Los materiales requeridos para la construcción de este tipo de capa, ya sea sub-base o base, se

enuncian en la sección 302.02 tanto de las especificaciones elaboradas por la SIECA como las “FP”, los que se utili utilizan zan generalment generalmente, e, son los siguientes siguientes::

  Agregados, •  Cemento hidráulico •   Agua. •

3.3.1.3  Base tratada con asfalto (base negra) Los materiales requeridos para la construcción de este tipo de capa base, se enuncian en la sección 309.02, tanto de las especificaciones elaboradas por la SIECA como las “FP”, y son los siguientes:

 Agregados o Material Selecto, •  Emulsiones asfálticas (generalmente cationicas de curado lento) •   Agua •

3.3.1.4  Imprimación Los materiales utilizados para realizar esta actividad se enuncian en la subsección 411.02 del manual de especificaciones elaborado por la SIECA y en el manual de especificaciones “FP”, los

cuales son:   Emulsiones Emulsiones asfálticas asfálticas o Asfalt Asfaltos os rebajados (generalmen (generalmente te de curado rápido) •  Material de secado •

3.3.1.5  Carpeta de rodadura Esta parte de la estructura esta constituida únicamente por: Mezcla asfáltica procesada en planta en caliente. La mezcla asfáltica asfáltica esta fabricada fabricada con los siguientes siguientes materiales: materiales:   Agregados Agregados de trit trituració uraciónn o materi material al selecto, •   Aditivos •  Relleno mineral.

•

3.3.2   Materiales Asfálticos El asfalto es un derivado del petróleo, y es obtenido por medio del proceso de destilación del mismo. Los materiales asfálticos utilizados para la construcción de un pavimento flexible elaborado con

mezcla asfáltica en caliente.

3.3.2.1   Ensayo Los ensayos que se deben realizar, para la clasificación del cemento asfáltico (por su grado de

penetración y viscosidad) y su correspondiente aceptación o rechazo; son los siguientes:

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CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS   Capítulo 03

Figura 3.1: tabla 2-19

3.3.3   Agregados Se define como cualquier material mineral duro e inerte usado, en forma de partículas graduadas o fragment fragm entos os y que forma parte de un pavimento pavimento de mezcl mezclaa asfáltica asfáltica en caliente caliente.. Conocido Conocido también también como material granular o agregado mineral. La sección 703 del manual de especificaciones “FP” y del manual elaborado por la SIECA, muestran los requerimientos y ensayos necesarios para su

aceptación.

3.3.3.1   Ensayo Algunos de los ensayos que se deben realizar, para obtener los resultados que se compararán con

los requisitos especificados, utilizados para determinar la aceptación o el rechazo de los agregados, son los siguientes:

Figura 3.2: tabla 2-21

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CONTROL DE CALIDAD DE LOS PAVIMENTOS   Capítulo 03

Figura 3.3: Muestreo de agregados para base estabilizada

3.3.4  Ensayos de aceptación Como método para definir el cumplimiento de los requisitos con respecto a la aceptación o rechazo

de los resultados de ensayos de laboratorio obtenidos por el contratista se debe establecer, por parte del Supervisor, un plan de ensayos utilizados para comparar o contrastar con los ensayos

realizados por la empresa constructora; este plan debe poseer los siguientes aspectos: •

  Establecimie Establecimiento nto de parámetros parámetros para definir el nivel de calidad. calidad.

•   Indicación

de los ensayos a realizar, su interpretación para comprobación y las normas

utilizadas utili zadas para su desarrollo. desarrollo. El primer punto consiste, en el establecimiento de los requerimientos definidos en el diseño y especificaciones del proyecto, de tal forma que se puedan determinar todas las exigencias que se

deben cumplir en los materiales y procesos utilizados durante la construcción. La segunda parte, corresponde al establecimiento de los ensayos a realizar y el tamaño apropiado de la muestra, su interpretación y los limites de especificaciones compatibles con el criterio de

control fijado.

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Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

4

CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS 4.1   Proceso constructiv constructivoo de pavimen pavimento to flexible 4.1.1   Estudios preliminares Antes de comenzar con la construcción de una carretera se tienen que realizar algunos estudios

previos, que servirán para determinar los parámetros de diseño, entre los más importantes podemos mencionar:

 Estudio de impacto ambiental •   Estudio topográfico •  Estudio hidráulico •  Estudio de mecánica de suelos •

4.1.2  Construcción de la explanación Movimiento de tierras necesario para obtener una plataforma uniforme sobre la cual se construye el pavimento

Figura 4.1: Explanación

4.1.3  Desmonte y limpieza Retiro de rastros de rastros de maleza escombros, etc, en las áreas que van a ser utilizadas en el

proyecto vial, de manera que el terreno quede limpio y apta para el desarrollo de las subsiguientes tareas

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.2: Desmonte de maleza

4.1.4   Remoción mecánica de los materiales que se requiera para este tratamiento para conformar la sección vial Remoción mecánica de los materiales que se requiera para este tratamiento para conformar la

sección vial

Figura 4.3: Excavación Excavación de material material común

4.1.4.1   Construcción de terraplén Colocación y compactación en capas, de suelos apropiados para conformar la sección vial, según lo indicado en los planos del proyecto

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.4: Terraplen

4.1.4.2  Preparación de la sub rasante La subrasante es la capa superior de la explanación (generalmente de en espesor de 300 mm) sobre la cual se construye el pavimento

Figuraa 4.5: Subrr Figur Subrrasant asantee

4.1.4.3  Perfilado y Compactación de la sub rasante Consiste en perfilar, refinar, regar y compactar la superficie de la subrasante sin añadir material

adicional para mantenerlas en condiciones adecuadas y eliminar elevaciones formadas por el sentido

transversal de la vía al eje de la vía y conformación de una pendiente uniforme

Figura 4.6: Compactación Compactación Subrrasante Subrrasante Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04 •

  En ocasiones ocasiones si se tiene una subrasante subrasante blan blanda da y fina se procede a extender extender geo textiles para impedir que el suelo contamine las capas granulares del pavimento, si se carece de geotextiles se utiliza una técnica antigua denominada “colocación de empalizada”

Figura 4.7: tendido de geotextiles

Figura 4.8: colocación de empalizada ambién én se utili utiliza za geomallas geomallas para reducir los esfuerzos esfuerzos ver verticale ticaless sobre la subrasante subrasante •   Tambi

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.9: esfuerzo vertical con y sin geomalla

4.1.5  Construcción de capas granulares Una vez compactado y perfilada la subrasante se procede a construir las capas granulares, los

cuales están conformados por la sub-base y base.

Figura 4.10: esfuerzo vertical con y sin geomalla

4.1.6  Sub Base Consiste en lacompuestos colocación por sobre el nivel de la subrasante, debidamente preparada, de de materiales zarandeados piedra fracturada natural con un porcentaje adecuado de finos

procedentes de canteras seleccionadas. Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

4.1.6.1   Materiales La sub base será granular, es decir gravas o gravas arenosas conformadas por partículas duras y

durables con un tamaño máximo de 1   ½”, debe de estar libre de materiales orgánicos.

4.1.6.2  Procedimientos El procedimiento será similar a que veremos en la construcción de la capa.

4.1.7   Base Consiste en extender homogenizar, perfilar y compactar las capas de materiales compuesta por grava o piedra fracturada en forma natural y fino sobre la sub-base debidamente preparada en

conformidad conform idad con los alineamien alineamientos, tos, niveles niveles y secciones secciones trasversales trasversales típicas indicadas en el plano.

4.1.7.1  Procedimiento motoniveladora dora distribuye los agreTrasporte, extensión y homogenización del material   La motonivela gados sobre la superficie y los mezcla de manera que el material resulte homogéneo y con la granulometría adecuada

Figura 4.11: homogenización homogenización y extensi extensión ón material material granular

Humedecimiento  Se aplica los riegos necesarios para suministrar a los agregados la humedad óptima para su compactación.

Figura 4.12: humedecimie humedecimiento nto agregado Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Compactación del material  Una vez homogenizado y humedecido el material se compacta hasta alcanzar los umbrales de densidad exigidos en las especificaciones técnicas.

Figura 4.13: compactación inicial Finalmente, la capa se conforma con la sección trasversal del proyecto y se realiza una

compactación final

Figura 4.14: compactación final

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.15: compactación final

4.1.8  Construcción del tratamiento superficial Antes de la construcción de la carpeta asfáltica se procede a suministrar al terreno granular con un material ligante, el cual puede perseguir uno o más propósitos

 Impermeabilizar la superficie •  Cerrar los espacios capilares •  Revestir y pegar sobre la superficie las partículas sueltas •  Promover la adherencia entre capas •

Esta imprimación imprimación de ninguna ninguna manera aporta capaci capacidad dad estructural al pav pavimen imento. to. El ligante debe ser de curado medio (asfalto liquido de MC 30 o MC 70) o de rotura lenta (emulsión asfáltica CRL 0) para favorecer el proceso de penetración a la base.

Figura 4.16: imprimación del suelo granular

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

4.1.9   Procedimiento 4.1.9.1   Barrido previo Es importante para que una película de polvo no se interponga y dificulte la adherencia del ligante, el barrido puede ser manual o mecánico

Figura 4.17: barrido mecánico

4.1.9.2  Protección al inicio del tratamiento Con el fin de evitar un exceso de ligante al inicio se coloca un papel resistente en el lugar donde

inicia el riego.

Figura 4.18: colocación de papel para evitar exceso de ligante

4.1.9.3  Aplicación del ligante asfaltico Se realiza mediante un carro tanque imprimador, el operador debe ajustar la altura de la barra y la vel velocidad ocidad del vehí vehículo culo para obtener la dosificación dosificación provista. provista. Se debe aplicar cuando la temperatura atmosférica en la sombra este por encima de los 10  º

centígrados y la superficie del camino este razonablemente seca Ingeniería Civil | UNSCH-2015

 

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.19: camión imprimante imprimante

4.1.9.4  Extensión de gravilla El agregado se debe aplicar inmediatamente después de la emulsión o en su defecto antes que se

produzca rotura de la emulsión, se aplica con uniformidad y con la dosificación provista.

Figura 4.20: extensión de gravilla sobre el ligante

4.1.9.5   Compactación Se recomienda compactar con rodillo neumático, el cual permite fijar el agregado sin fracturarlo, se debe de realizar lo mas rápidamente posible después de agregar la gravilla, resultando generalmente suficientes 3 o 4 pasadas con el compactador.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.21: compactación con rodillo neumático del ligante y la gravilla

4.1.9.6   Barrido final Como alguna cantidad de gravilla queda suelta, se debe barrer la superficie para evitar cualquier

accidente. Se realiza un barrido ligero a las 24 horas y otro más enérgico al cabo de 2 o 3 días.

Figura 4.22: accidente causado por gravilla suelta

4.1.10  Tratamiento superficial doble En ocasiones se debe de realizar más de un tratamiento superficial para garantizar la adecuada adherencia de capas, si este es el caso el procedimiento se repite para una segunda capa de la

aplicación del ligante asfaltico en una segunda capa.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.23: tratamien tratamiento to superficial doble

Construcci rucción ón de la carpeta asfáltica asfáltica 4.2   Const Es la capa de rodadura, compuesta por una mezcla compacta de agregado mineral y material asfalt asf altico, ico, construida construida sobre una base debida debidamen mente te com compact pactada ada e imp imprim rimada. ada. En gen general eral en la

construcción de la carpeta asfáltica se distinguen dos procesos, las cuales son: •

 mezcla en frio

•

 Y mezclas en caliente

4.2.1  Mezcla en frio Definimos las mezclas asfálticas en frío, son aquellas en el cual el ligante suele ser una emulsión

asfáltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. Si bien el ligante puede ser precalentado hasta no más de 60   º  centígrados las demás operaciones se llevan a cabo a temperatura ambiente.

4.2.1.1  construcción de capas de mezcla densa fría •   Los

agre agregado gadoss (are (arena, na, gra grav va, agua, agua, em emuls ulsión ión), ), pue pueden den ser mez mezclad clados os en plan plantas tas fijas o

portátiles dosificando adecuadamente.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.24: diagrama de planta continúa de mezcla en frio •

 Una vez elaborada la mezcla se transporta y es vertido en una terminadora(pavimentadora) ,

el proceso también se puede hacer en una planta caminera la cual se encarga de dosificar la mezcla.

Figura 4.25: planta caminera •

 Una vez extendida se procede a una compactación son rodillo liso y rodillo neumático.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.26: compactación de mezcla en frio •

 En resumen el procedimiento general será el siguiente:

Figura 4.27: diagrama general de mezcla densa en frio

4.2.1.2  Construcción de capas de mezcla abierta en frio •

 Trasporte de la mezcla a la obra y vertido sobre la maquina pavimentadora que se encargara de su extensión en ancho y espesor adecuado

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.28: extensión de mezcla •

 Compactación inicial con rodillo liso, debido a que la mezcla abierta son pegajosas los rodillos lisos humedecidos son la mejor opción.

Figura 4.29: compactación rodillo liso húmedo •

  Enarenado Enarenado de la superficie, superficie, la extensió extensiónn de una capa de arena tiene por final finalidad idad elim eliminar inar la consistencia viscosa de la mezcla, ayuda a endurecer la superficie.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.30: extensión de arena sobre la mezcla asfáltica •

 Compactación final con rodillo neumático, finalmente una vez la mezcla deje de ser pegajosa se compacta con rodillos neumáticos.

Figura 4.31: aspecto vía terminada

4.2.2  Mezcla en caliente Se fabrican con asfaltos a unas temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centígrados,

según la viscosidad del ligante, se calientan también los agregados, para que el asfalto no se enfríe al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la

ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos aún compactarse adecuadamente. Se emplean tanto en la construcción de carreteras, como de vías urbanas y aeropuertos, y se utilizan tanto para capas de rodadura como para capas inferiores de los firmes

4.2.2.1  Procedimiento general de construcción •

 La mezcla se elabora en una planta fija (continua y discontinua) o portátil.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.32: planta planta continua continua •  Transporta,

entrega del material: generalmente se emplean camiones del tipo volquete, se

impregna la superficie interna con un producto que impida su adhesión, durante el trasporte la mezcla se debe proteger con una lona la cual mantenga la temperatura de la mezcla.

Figura 4.33: descarga posterior con banda •

 Vertido de mezcla desde el camión: en la entrega, el camión debe retroceder derecho contra la pavimentadora y detenerse antes de que sus ruedas hagan contacto con los rodillos frontales de la pavimentadora, la caja del camión debe elevarse lentamente para evitar la segregación del material.

Figura 4.34: vertido de mezcla

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04 •  Vertido

de mezcla con máquina de trasferencia (shuttle boggie): el camión vierte la mezcla dentro de una máquina de trasferencia, la cual la traslada a la tolva de la pavimentadora

mediante un elevador.

Figura 4.35: trasferencia trasferencia de mezcla mediante mediante shuttle boggie •  Extensión

de la mezcla: se realiza mediante una pavimentadora, sobre la superficie se debe

colocar una guía longitudinal para guiar al operador

Figura 4.36: esquema de paviment pavimentadora adora •

 Uniformidad de la mezcla: la uniformidad de la mezcla extendida da lugar a una densificación homogénea de la capa y a un comportamiento adecuado del pavimento.

Figura 4.37: uniformidad de mezcla en caliente •  Compactación

de la mezcla: la compactación debe de comenzar a la temperatura mas alta a la cual la mezcla soporte el peso del compactador sin que se produzcan desplazamientos

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

indebidos. La compactación se realiza en tres fases (inicial intermedia y final)

Figura 4.38: compactación de la mezcla

4.3   Riego de sello sello premezcla premezclado do Adicionalmente sobre la carpeta asfáltica se puede colocar un sello premezclado que servirá como capa de desgaste.

4.3.1  Materiales del sello premezclado Material triturado. Asfalto modificado con polímeros  modifica las propiedades físicas y químicas, disminuye la oxidación y mejora la adherencia Cemento asfaltico. Riego de sello  Se aplica el sello sincronizado sobre una superficie barrida. La temperatura de aplicación de la emulsion modificada con polímero es alrededor de los 70   º  centígrados y la

del agregado premezclado en caliente alrededor de los 60º  centígrados.

4.3.2  Riego de sello Se aplica el sello sincronizado sobre una superficie barrida. La temperatura de aplicación de la

emulsion modificada con polímero es alrededor de los 70  º  centígrados y la del agregado premezclado en caliente alrededor de los 60 º  centígrados.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.39: tendido de sello con macrosella

4.4   Con Controle troless de calida calidad d y Obras complemen complementaria tariass 4.4.1  Controles de calidad

Verificación de la temperatura de la mezcla

Figura 4.40: control de temperatura Verificación erificación de la capa compactada compactada

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.41: verificación de compactación de carpeta asfáltica Toma de núcleo núcleo para verificar la densidad densidad

Figura 4.42: resistencia resistencia al desplazamien desplazamiento to Medida de la resistencia al desplazamien desplazamiento to

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.43: permeabilidad de la carpeta asfáltica

4.4.2  Pintado de las líneas de transito Una vez barrido el pavimento el pavimento debe ser pintado de acuerdo a las consideraciones del ingeniero encargado. La máquina de pintar deberá ser de tipo rociador capaz de aplicar la pintura satisfactoriamente bajo presión con una alimentación a través de boquillas que rocíen directamente sobre el pavimento

Figura 4.44: pintado de líneas en el pavimento

4.5   Const Construcci rucción ón de Pa Pavimen vimentos tos en Climas Extremos Extremos Se procederá con la construcción de los componentes estructurales del pavimento el cual se realizara

de la misma forma en climas a condiciones normales, excepto la carpeta asfáltica el cual presenta deficiencias deficienc ias en estos climas extremos. Además Ade más se tomara en cuent cuentaa los siguientes siguientes criterios: criterios:

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

 Tipo de carretera. •  Tráfico que va a soportar. •  Proyecto. Elección del tipo de tratamiento. •  Época de ejecución y climatología de la zona. •  Áridos de que disponemos. •  Contratistas de la zona. •  Ejecución. Aspectos exigibles durante la puesta en obra, Compactación, Control del tráfico, •

etc. Componentes estructurales del pavimento flexible:  subrrasante •  Sub base •   Base •   Carpeta asfáltica •

Respecto a estos componen Respecto componentes tes la carpeta asfálti asfáltica ca se desarroll desarrollara ara con mayor mayor énfasis dado que esta es más vulnerable a los climas adversos.

4.5.1  Comportamiento Físico-Mecánico del Asfalto El comportamiento del cemento asfáltico está basado en su naturaleza visco-elástica; entonces, la conducta del mismo está en función tanto de las condiciones de carga como la temperatura.

Asimismo, tal conducta también depende del envejecimiento del asfalto. En la imagen se muestra que las altas temperaturas en un corto periodo de tiempo, son directamente proporcionales a lo

que ocurre a bajas temperaturas en un largo periodo de tiempo. Reacciones Reaccion es del asfalt asfaltoo hacia diferentes diferentes climas climas:: 1. Reacción del Asfalto ante Altas Temperaturas. 2. Reacción del Asfalto ante Bajas Temperatura. 3. Reacción del Asfalto a Temperatura Ambiente.

4.5.1.1  Reacción del Asfalto ante Altas Temperaturas El cemento de asfáltico expuesto a temperaturas extremadamente calurosas, como los desiertos, oa condiciones velocidad y cargas sostenidas, como un trailer a velocidad lenta, puede comportarse

como un líquido viscoso, por esta razón que se le considera un fluido Newtoniano, puesto que hay una conducta lineal entra la fuerza de resistencia y la velocidad relativa. A los líquidos viscosos como el cemento asfáltico también se les conoce como "plásticos", ya que

una vez que comienzan a fluir pierden su forma y jamás la recuperan, es por esta razón que cuando aplicas este tipo de mezclas en caliente sobre todo en un día caluroso, ésta tiende a fluir bajo el tránsito vehicular y el peso del mismo, en pocas palabras su conducta es la de un plástico, lo que puede ocasionar roderas y movimientos movimientos de las inters interseccione ecciones. s. al mismo tiempo que pierde

adherencia entre el agregado y el asfalto, lo cual puede ocasionar un desprendimiento de la carpeta asfáltica.

4.5.1.2  Reacción del Asfalto ante Bajas Temperatura Como antes mencionado, las condiciones climatológicas pueden llegar a afectar el comportamiento del cemento asfáltico en este caso al ser expuesto a temperaturas bajas, o al ser expuesto al tráfico

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04 pesado a una alta velocidad generando cargas repetitivas, tiende a comportarse como un sólido

elástico contrario a los líquidos "plásticos" que se comentaron anteriormente, y con la diferencia de que estos tienen la capacidad para recuperar su forma original una vez que la carga se da desplazado, pero si se exceden la capacidad de carga, los sólidos líquidos no se expandirán simplemente se

fracturaran. Para comprender comprender esto mejor, se debe decir que las tensiones internas que sufre el asfalto se acumulan en el pavimento en el momento en el que este intenta contraerse, al mismo tiempo que es detenido por la subcapa del camino, por lo que se forman hendiduras transversales en la superficie de la

misma debido al cambio de temperatura; es por esta razón que esta mezcla se considera frágil.

4.5.1.3  Reacción del Asfalto a Temperatura Ambiente Cuando el cemento asfáltico se encuentra a temperatura ambiente, la capa asfáltica tienda a comportarse de las dos formas descritas anteriormente, liquida plástica y sólida elástica lo cual permite permi te que el asf asfalt altoo teng tengaa una buena adhere adherencia ncia con el agregad agregado. o. Po Porr otro lado esto explic explicaa el buen fun funcio cionam namien iento to de éste. porqu porquee uti utiliza liza las ven ventajas tajas de am ambos bos est estado ados, s, por un lado al calentarse se fluidifica cubriendo el agregado, formando así una mezcla. Después una vez que el

asfalto se enfría este trabaja como ligante uniendo el agregado formando una mezcla sólida, la cual, en su estado final se comporta de manera visco-elástica.

Procesos de modificación de los componentes de la carpeta asfáltica. •  Emulsiones asfálticas especiales para imprimación. •  Asfaltos modificados con polímeros.

4.6   Procesos de modificación modificación de los los componentes componentes de la carpeta asfáltica. 4.6.1  Emulsiones asfálticas especiales para imprimación Se procede con la modificación del riego de emulsión asfáltica dado que esta solo se aplica a temperaturas mayores a 10°c de temperatura ambiente, imposibilitándose su uso en climas muy

frígidos. Su fórmula permite obtener una capa impermeable, logrando una cohesión superficial y permitiendo condiciones adecuadas de adherencia entre la superficie tratada y la carpeta de rodadura a colocar. Es un producto amigable con el medio ambiente y con el personal que realiza los trabajos de

imprimación impri mación asfáltica, reduciendo reduciendo el riesgo de exposiciones exposiciones peligros peligrosas. as.

4.6.2  Asfaltos modificados con polímeros 4.6.2.1   Polímero: Los polímeros son sustancias de alto peso molecular formado por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas (compuestos (compuestos químicos con molécu moléculas las simples). Se forman así molécu moléculas las gigantes que toman formas diversas: cadenas en forma de escalera, cadenas unidas o termo fijas

que no pueden ablandarse al ser calentadas, cadenas largas y sueltas.

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

4.6.2.2   Asfaltos modificados Los materiales asfalticos modificados son el producto de la disolución o incorporación en el asfalto de un polímero o de hule molido de neumáticos, que son sustancias estables en el tiempo y a cambios de temperatura, que se le añaden al material asfaltico para modificar sus propiedades físicas y

reológicas y disminuir su susceptibilidad a la temperatura, humedad así como a la oxidación.

4.7   Proce Proceso so de con constr strucci ucción ón de la carpeta asfálti asfáltica ca en climas extremos 4.7.1  Proceso del riego de la imprimación Dado que se construirá en climas extremos se usara emulsion emulsiones es asfálticas especiales para imprimación el cual permite imprimar esta a temperaturas menores a 10°C el cual no se puede desarrollar con los convencionales. La función de la imprimación es proteger la superficie de la base una vez ha sido compactada, la

cual consiste en el suministro y aplicación de un riego de material asfaltico, incluyendo la colocación del material secante, si se requiere, sobre dicha capa previamente preparada y aprobada, de acuerdo con las especificaciones técnicas del proyecto en conformidad con los planos o según indique el

Ingeniero residente. El material asfaltico usado deberá ser del tipo rebajado, de curado medio (MC-70) de 54 °C a 88°C, (MC-250) de 79°C a 113°C el cual deberá cumplir con las especificaciones AASHTO M-82 (para

condiciones normales). El riego de imprimación es una aplicación de emulsión asfáltica que cubre la capa base. El cual

sirve para los siguientes propósitos: •  Ayudar a prevenir la posibilidad de que se desarrolle un plano de deslizamiento entre la capa de base y la capa superficial •  Evita que el material de base se desplace bajo las cargas de tránsito, durante la construcción, antes de que se coloque la capa asfáltica. •  Protege la capa de base de la intemperie  Impermeabilizar la superficie.  Cerrar los espacios capilares. •  Revertir y pegar sobre la superficie las partículas sueltas. •  Endurecer la superficie. •  Promover la adherencia entre la superficie sobre la cual se coloca y la primera capa de mezcla asfáltica asfált ica sobre ella colocada. • •

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

Figura 4.45: Estructura de un pavimento

4.7.2  Colocación de la carpeta asfáltica Las mezclas asfálticas sirven para soportar directamente las acciones de los neumáticos y transmitir las cargas a las capas inferiores disipando la presión de inflado de los neumáticos. Las mezclas

asfálticas se pueden fabricar en caliente o en frío, siendo más comunes las primeras.

4.7.3   Transporte Generalmente se emplean camiones del tipo volqueta, los cuales efectúan el vaciado por el extremo posterior de la caja al ser levantada, en la superficie interna de la caja debe impregnarse con un producto que impida la adhesión de la mezcla, pero que no altere sus propiedades de la mezcla asfáltica, durante el transporte, la mezcla se debe proteger con una lona, la cual debe estar bien

asegurada para evitar que el aire frío se cuele hacia la carga. Una vez llega a la obra, el ingeniero residente debe encargarse de verificar la temperatura de llegada en la volqueta. volqueta. Cuan Cuando do se va a comenzar comenzar el proceso de colocación, colocación, se retira la lona y se depos deposita ita la mezcla en la tolva de la terminadora de mezcla asfáltica, conocida también como finisher.

4.7.4   Entrega En la entrega, el camión debe retroceder derecho contra la pavimentadora y detenerse antes de

que sus ruedas hagan contacto con los rodillos frontales de la pavimentadora. La caja del camión se debe elevar lentamente, para evitar la segregación de la mezcla.

Figura 4.46: Proceso de entrega

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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS   Capítulo 04

4.7.5   Extensión El proceso principal de construcción del pavimento consiste en extender la mezcla a lo largo de la vía y compactarla adecuadamente hasta la densidad mínima especificada en las normas.

Figura 4.47: Extension Extension del pavimento pavimento La mezcla se extiende con máquinas autopropulsadas, diseñadas para colocarla con la sección

transversal proyectada sobre la superficie, en un ancho y un espesor determinados, y para proporcionarle una compactación inicial. Sobre la superficie por pavimentar se debe colocar una guía

longitudinal que sirva de referencia al operador de la máquina, para conservar el alineamiento.

4.7.6   Compactación

  Compactación inicial pasada del compac compactador tador sobre la carpeta recién recién colocada. Se usan compa compactadores ctadores •   Es la primera pasada vibratorios o estáticos. Esta actividad se debe hacer sobre toda la carpeta. •

•  Compactación

intermedia Para obtener la densidad requerida antes del enfriamiento de la

mezcla. Con esta compactación se logran la densidad y la impermeabilidad requeridas. •  Compactación

intermedia Para obtener la densidad requerida antes del enfriamiento de la

mezcla. Con esta compactación se logran la densidad y la impermeabilidad requeridas. •   Compactación

final Para eliminar marcas sobre la superficie y alcanzar la suavidad final.

Generalmente se usan los compactadores neumáticos. Se hace mientras la mezcla este todavía lo suficientemente caliente para permitir la eliminación de cualquier marca de la compactación •

 Compactación intermedia Para se obtener antes del enfriamiento mezcla. Con esta compactación logranlaladensidad densidadrequerida y la impermeabilidad requeridas.de la

Figura 4.48: compactación compactación del paviment pavimentoo

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Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

5

REPARACIÓN Y REFUERZOS EN PAVIMENTOS VIEJOS.

43

 

Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

6

RECICLADO DE PAVIMENTOS 6.1   EVALUACIÓN ESTRUCTURAL La evaluación estructural se refiere a una apreciación de los tramos cuyo estado de deterioro ha decaído hasta un nivel en el cuál el pavimento ha reducido su capacidad de resistir cargas; y cualquier programa de mantenimiento tradicional ya no es factible. Por lo tanto, dichos tramos

deben ser rehabilitad rehabilitados os para que vuelvan vuelvan a ser transitables. transitables. El principal objetivo objetivo de la ev evaluac aluación ión estructural es determinar la capacidad estructural efectiva del pavimento existente, ya que de ella va depender que el refuerzo sea correctamente diseñado. Hay tres manera manerass de determinar determinar la capacidad capacidad estruc estructural tural del paviment pavimentoo existente existente:: •

  Capacidad Capacidad estructural basada en la observación observación visual y ensayo ensayo de materiales. materiales.

• •

 Capacidad estructural basada en ensayos no destructivos (NDT, por sus siglas en ingles).  Capacidad estructural basada en la vida remanente

De los tres, el método que vamos a tratar es el de ensayos no destructivos, ya que es el más utilizado en la actualidad por su precisión y rapidez en obtener las propiedades o características del pavimento sin afectar su estructura o comportamiento. Aunque, en nuestro país este método no está muy difund difundido ido por lo costoso que resulta adquirirlo. Para may mayor or informació información n sobre los

otros métodos se puede consultar la Guía AASHTO “Diseño de Estructuras de Pavimentos 1993”.

EVALUA ALUACIÓN CIÓN DE LA CAP CAPA ACID CIDAD AD ESTR ESTRUCTUR UCTURAL AL 6.2   EV BASADA EN ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (NDT POR SUS SIGLAS EN INGLES) Las modernas técnicas de control no destructivos de pavimentos es un paso adelante en el mejo-

ramiento de la construcción en cuanto posibilitan la determinación de la calidad por, la auscultación de la estructura misma y durante todo el tiempo de su construcción y puesta en servicio; superándose así los factores que impiden conocer la resistencia de un elemento de acuerdo a testigos y probetas y más aún la imposibilidad de seguir su evolución. Los procedimientos no destructivos,

que en ingeniería civil son objeto de búsqueda desde hace más de cincuenta años, han cobrado en la actualidad gran impulso gracias al vertiginoso desarrollo de la física moderna en los campos de la electrónica y la radiactividad. Para la evaluación estructural del pavimento existente, el NDT es un método de mucho valor valor y rápid rápidoo de ejecutar. Si está correctamen correctamente te aplicado, éste proporciona mucha información y análisis en forma rápida y económica. El análisis, sin embargo, puede ser muy sensible a condiciones desconocidas. Por lo tanto, deben ser ejecutados por personal que conozca el tema y tenga experiencia en esta metodología. La evaluación estructural con el NDT depende del tipo de pavimento. Para la evaluación de pavimentos rígidos, el NDT sirve para evaluar tres

aspectos principales:

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

 Eficiencia de transferencia de carga en juntas y fisuras. •  Estimación del módulo efectivo de reacción de la subrasante (valor K). •  Estimar el módulo de elasticidad del concreto (la resistencia del mismo es función del módulo de elasticidad). •

6.3   Deflect Deflectómetr ómetroo de impacto (FWD, (FWD, por sus siglas en ingles) ingles) Equipo constituido por una masa que se deja caer por gravedad, desde una altura determinada,

sobre una placa, provista de un sistema de distribución, que transmite la carga de manera uniforme a la superfi superficie cie sobre la que se apoya. apoya. Esto produce produce un impu impulso lso dinám dinámico ico que simula el paso de una rueda de vehículo. El deflectómetro de impacto de 150 kN, se muestra en la figura 2.7, y presenta las siguientes características técnicas:

La onda de carga simula la producida por un vehículo circulando a 70 km/h. El tiempo de carga puede ser de 40 ó 60 milisegundos y la carga máxima equivalente es de 150 kN.  La deflexión debida a la carga se mide a través de siete sismómetros situados uno en el centro de la placa, y los otros a distancias de 30, 45, 60, 90, 120 y 150 cm. •  Dispone de un sensor de infrarrojos para medir la temperatura de la superficie del pavimento. •

•

 El rendimiento del equipo (suponiendo una distancia entre puntos de medida de 25 m) es de aproximadamente 2 km/h.

6.3.1   Aplicaciones   Evaluació Evaluaciónn de la capacidad capacidad estructural de paviment pavimentos os flexibles y rígidos. rígidos. •  Evaluación de la transferencia de cargas en juntas de pavimentos de concreto. •  Permite obtener in situ el módulo resiliente de la subrasante. •

Figura 6.1: aplicación

6.3.2  EVALUACIÓN VISUAL La evaluación visual de un pavimento puede ser definida como la observación periódica del mismo, con el fin de determinar la naturaleza y extensión de los deterioros en el pavimento existente. La metodologíaa de la ev metodologí evaluació aluaciónn visual comprende los siguien siguientes tes pasos:  Identificar las fallas y las posibles causas de las mismas. •  Se ubican las fallas en una hoja de evaluación adoptada al efecto. •

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

 Se determina el grado de severidad y la extensión de las fallas. •  Se cuantifica en gabinete la información recogida en el campo. •  Se emite un dictamen respecto del tramo evaluado. •

CLASIFICACIÓN CIÓN DE FALLAS FALLAS 6.4   CLASIFICA Las fallas típicas en los parámetros de concreto se clasifican en: •   Fallas Fallas

de regularidad y superficie: Se consideran como fallas de regularidad aquellas aquellas que corresponden a defectos de forma, originados generalmente por diversas causas durante la

construcción constr ucción y afectan principalmen principalmente te a la textura. textura. •  Grietas:

Son fallas que se extienden a la superficie de la losa de concreto y tienen mucha incidencia en el comportamiento del pavimento. Las grietas en general se relacionan con la

integridad de la superficie de rodamiento y su evolución en el mediano plazo. •  Deterioros en juntas y grietas: Son fallas que aparecen a nivel de juntas y grietas. En las tablas siguientes se muestran las principales fallas típicas de acuerdo a la clasificación antes mencionada. Asimismo, se presentan las principales causas que las originan y las posibles soluciones para corregir dichas fallas. Para la elaboración de esta tabla se ha tenido en cuenta la clasificación hecha por el artículo técnico “Guía para el reconocimiento de fallas en pavimentos

rígidos” de la Asociación de Productores de Cemento del Perú (ASOCEM) y se ha complementado

con el documento “Catálogo de deterioros de pavimentos rígidos” del Consejo de Directores de

Carreteras de Iberia e Iberoamérica (Cedex).

CUANTIFICACIÓN CIÓN DE FALLAS FALLAS 6.5   CUANTIFICA Las fallas visibles deben ser cuantificadas de acuerdo a los siguientes parámetros: tipo, severidad y extensión. El tipo se refiere a que si son fallas funcionales o estructurales, la severidad queda definida por la apariencia de la falla expresada en porcentaje, en unidades de longitud por una

descripción comparativa, o por una combinación de ellas, puede ser alta, media o baja. La extensión se expresa en orden de magnitud o en porcentaje de las junta, del número de paños o de la longitud

de la vía afectada.

6.5.1  Fallas funcionales Son leves relativamente, relativamente, cuando un pavimento ha perdido su función inicial o asignada de anteman antemano, o, se acepta que tiene falla funcional; generalmente está localizada en la capa superficial del pavimento y caus causaa cier cierta ta inc incomodi omodidad dad en los pasajer pasajeros os que tran transit sitan an la via vialida lidad. d. Pue Pueden den detect detectars arsee por

simple observación visual. Entre las principales fallas funcionales tenemos: escalonamiento que es la principal causa de la rugosidad, superficie pulida, baches pequeños, fisuramiento por retracción, desintegración, etc.

6.5.2  Fallas estructurales Pueden originarse en una o varias capas del pavimento, son graves, consisten en el rompimiento del pavimento por la falla estructural de alguna o varias de sus capas o por la incapacidad del suelo que lo soporta. Estos deterioros cuando están muy avanzados, imposibilitan al pavimento para

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06 resistir las cargas que se le imponen en la superficie. Aunque estas fallas pueden detectarse por observación visual, siempre es necesario auxiliarse con ensayos destructivos y/o no destructivos para cuantificar la magnitud de los daños para poder proponer soluciones técnicas racionales y económicas econó micas.. Ent Entre re las princ principale ipaless falla fallass estruc estructural turales es tenem tenemos: os: griet grietas as (long (longitudi itudinal, nal, transver transversal, sal, de esquin esquina), a), punzonados, levan levantamien tamientos, tos, agrietamien agrietamiento to p por or durabilidad, etc. Much Muchas as de estas

fallas fall as no son provocadas provocadas por la acción del tránsito tránsito sino por otras causas causas como son: malas malas técnicas de construcción, agrietamiento por baja temperatura, etc. No obstante esto, la acción del tráfico

acelera el proceso de deterioro.

REPARACIÓN 6.6   TÉCNICAS DE REPARACIÓN Cada técnica está diseñada diseñada específicamente específicamente para repara repararr o prevenir prevenir la recurrencia recurrencia de ciertas ciertas fallas fallas que puedan afectar el comportamiento de la sobrecapa de refuerzo. Aun cuando cada una de las

técnicas puede ser empleada individualmente, son típicamente más efectivas cuando se emplea una combinación combi nación de varias de ellas. Entre Entre las principales principales técnicas de reparac reparación ión tenemos:

 Estabilización de losas. •  Reparación en todo el espesor. •  Reparación de espesor parcial. •

 Colocación traspaso de carga.  Colocación de de barras barras de en cruz •  Cepillado de la superficie. •  Reparación de juntas y grietas. •  Instalación de drenes de borde. • •

Estas técnicas, por sí solas, no necesariamente aumentan la capacidad estructural del pavimento; lo que hacen es incrementar la vida útil de éste. Por el contrario, si el pavimento necesita aumentar su capacidad para soportar más cargas será necesario colocar un refuerzo estructural.

6.6.1  ESTABILIZACIÓN DE LOSAS La estabilización de losas, es un proceso correctivo que llena los vacíos y restaura el apoyo de la losa sin levantar el pavimento de concreto. Por lo general, la estabilización de la losa va acompañada

de otras técnicas como la reparación de espesor completo o parcial y cepillado. Los pasos a seguir en el procedimiento de estabilización de losas son:  Detección de vacíos en forma precisa. •   Selección Selección de materiales materiales aceptables de estabilizaci estabilización. ón. •  Estimación correcta de la cantidad de material. Ejecutar pruebas posteriores. posteriores. •   Ejecutar •

En la actualidad existen métodos, materiales y equipos disponibles para llevar a cabo el proceso de formaa más rápida form rápida y eficiente eficiente que en el pasado. pasado. El proceso consiste consiste en el bombeo de una lech lechada ada de cemento a través de agujeros perforados en la losa, como se puede observar en las figuras siguientes. La mezcla de lechada deberá ser capaz de formar una masa dura e insoluble, la cual llenará los

vacíos que se encuentran por debajo de la losa.

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

Figura 6.2: Estabilización de Losa

6.6.2  REPARACIÓN EN TODO EL ESPESOR La reparación de espesor completo implica la remoción y reemplazo de una porción de la losa en todo su espesor, con el propósito de restaurar áreas con un alto grado de deterioro o preparar el pa pavim vimen ento to par paraa una sobrec sobrecapa. apa. Las repar reparacio aciones nes de espes espesor or com complet pletoo pued pueden en mej mejorar orar las condiciones del rodado y deelintegridad estructural, como extender la vida útil del pavimento. Las reparaciones en todo espesor para el caso deasípavimentos de concreto simple o concreto armado con juntas, deben ser de concreto y deberán preverse pasadores o barras de unión a los

efectos de asegurar una buena transferencia de cargas a través de la junta reparada. Para el caso de pavimentos de concreto armado continuo, las reparaciones en todo el espesor del mismo deben de ser de tal manera que aseguren la continuidad en la armadura mediante la soldadura o empalme con la armadura existente. La ejecución considera los siguientes pasos:  Corte de espesor completo mediante aserrado alrededor del área dañada. •  Extracción de la losa de concreto en mal estado por medio de pequeñas grúas, con el fin de evitar dañar la subbase o el pavimento adyacente. •  Colocación de las barras de transferencia de carga, perfectamente alineadas. •  En la colocación debe utilizarse un concreto premezclado, que alcance la resistencia adecuada antes de la apertura al tránsito. •

•  El

concreto debe ser vibrado y curado en la misma manera que al construir un pavimento

nuevo. Un curado deficiente puede ser la causa de problemas de durabilidad. Una consideración que hay que tener en cuenta es que si dentro de la zona deteriorada existiera

una junta de contracción se procede de la misma forma, pero se debe formar la nueva junta en el mismo lugar que estaba la antigua. El procedimiento de la reparación en todo el espesor se puede apreciar en la figura

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

Figura 6.3: Reparacón en todo el espesor

6.6.3  REPARACIÓN DE ESPESOR PARCIAL La causa más común de fallas de la reparación de espesor parcial es el descascaramiento causado por la falta de un formador de junta flexible (separador compresible). Cuando no se emplea un

formador de junta flexible, el parche mismo se convierte en incompresible, la falla se produce en el punto de apoyo y resulta de las fuerzas generadas por la expansión del concreto a temperaturas

mayores que aquellas existentes en el momento de la instalación del parche. El procedimiento de la reparación de espesor parcial se puede apreciar en la figura

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

Figura 6.4: Reparacón espesor parcial

COLOCACIÓN CIÓN DE BARRAS DE TRANSFERENCIA DE CARGA 6.6.4   COLOCA La colocación de pasadores, aumenta la eficiencia de la transferencia de carga en las grietas y

 juntas transversales transversales en los pavimentos, al enlazar los trozos contiguos contiguos de modo tal que se distribuya

la carga uniformemente. Seuna colocan en juntas o grietas transversales (ver en las que sey haya observado y medido deficiente transferencia de carga entre la figura losa de3.6) aproximación alejamiento de una junta, es decir, un movimiento diferencial entre estas losas debido a las cargas de tránsito. El mejoramie mejoramiento nto de la transf transferencia erencia de cargas increment incrementaa la capacidad estructura estructurall

del pavimento y reduce el potencial de escalonamiento, debido a la disminución de las tensiones y deflexiones en el pavimento. Su configuración geométrica, el número de barras a colocar por junta y el tipo de acero a utilizar se determinan principalmente en función a las cargas de tránsito a las que estará sometido el pavimento. Su colocación se efectúa de acuerdo a la siguiente secuencia:  Corte de ranuras a través de la junta o grieta para almacenar a los pasadores. •  Demolición, remoción del concreto de las ranuras y arenado de las caras internas de la ranura. •  Limpieza de las ranuras mediante hidrolavado. •

•  Colocación

y alineación de las barras de transferencia con su respectivo separador de polie-

stireno expandido alineado con la grieta o junta. •  Relleno con ranuras con nuevo concreto.

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

Figura 6.5: colocación de barras

6.6.5  COLOCACIÓN DE BARRAS EN CRUZ La colocación de barras en cruz es una técnica para grietas y juntas longitudinales que se hallan re relat lativ ivam amen ente te en bu buena enass co cond ndici icion ones es.. El propó propósi sito to de las las bar barra rass en cru cruzz es el de ma mant ntene enerr

entrelazado el conjunto y proveer refuerzo y resistencia adicional a la grieta o junta. Las barras de amarre que se emplean en la reparación en cruz evitan que la grieta se ensanche o que se mueva vertical u horizontalmente. La reparación en cruz emplea barras de amarre deformadas, que se

insertan en agujeros perforados a través de una grieta, en ángulo de 35 a 45 grados, dependiendo del espesor de la losa, como se puede apreciar en la figura 3.7. Una barra de diámetro igual a 18 mm es suficiente para mantener una junta estrechamente unida con el fin de mejorar la transferencia

de carga entre trozos o dos losas contiguas. Las barras se encuentran espaciadas de 0.60 m a 0.90 m, de centro a centro, y se alternan a cada lado de la grieta. Para la reparación de autopistas y calles call es el espa espacia ciamie mient ntoo reco recomen mendad dadoo es de 0.90 m. Si exi existe ste tránsi tránsito to de cam camione ioness pesad pesados os o de

aviones, se requiere un espaciamiento de 0.60 m, a fin de obtener una resistencia adicional.

Figura 6.6: colocación de barras en cruz

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

6.6.6  CEPILLADO Los tipos de textura superficiales que se pueden encontrar en pavimentos de concreto viejos, pueden variar variar desde una textura pulida a una textura gruesa. Esto influye en su habilidad para la adherencia adherencia o unión entre capas. Una manera de alisar y dar textura al pavimento de concreto es mediante el cepillado superficial. Este proceso tiene por finalidad eliminar las imperfecciones superficiales,

mediante el desbaste de los escalonamientos, alabeos y rugosidades otorgándole extrema suavidad, confort y seguridad para el usuario. Se realiza mediante maquinaria especializada con un cabezal de corte en que van montados en paralelo alrededor de 150 discos diamantados, los que le dan una textura acanalada. Este procedimiento no aumenta la capacidad estructural del pavimento. Como resultado del cepillado, más las técnicas anteriores, se genera un importante incremento de la vida útil del pavimento como se ilustra en la figura

Figura 6.7: cepillado

6.6.7  REPARACIÓN DE JUNTAS Y GRIETAS Este tipo de trabajo se aplica a juntas y grietas que no experimenten desplazamientos verticales signific sig nificati ativo voss entre sí, es deci decir, r, que no trabaje trabajen. n. Si las jun juntas tas o gri grietas etas son de tra trabajo bajo deben

reparase a través de la colocación de barras de traspaso de carga o reparando todo el espesor. La experiencia en la construcción de sobrecapas de concreto asfáltico sobre pavimentos de concreto, indica que se tiene problemas adicionales si las juntas existentes no son limpiadas y preparadas adecuadamente para el sobrecapado. Las juntas empozan agua o proveen un canal desde el cual el agua ser seráá expu expulsa lsada da desde debajo de la junt junta. a. Est Estaa acci acción ón se ve refle reflejad jadaa por un res resopli oplido do de la junta inmediatamente inmediatamente despué despuéss del ro rodillazo dillazo de la sobrecapa. Cuando estas fuer fuerzas zas están

presentes, la sobrecapa comúnmente mostrará una grieta refleja al final del día. Por lo mencionado anteriormente, se debe remover cualquier material contaminante que este presente en la junta o

grieta; esto se logra empleando cualquiera de los siguientes métodos: •

 Limpieza de chorro de arena (sandblasting).Consiste en la aplicación de arena a presión para eliminar cualquier residuo del sello antiguo, aceite u otro material extraño depositado en las  juntas que impida la adherencia del nuevo material de sellado.

•  Chorro

de agua a alt altaa presión presión (wat (waterbl erblast asting) ing).. Con Consis siste te en la aplica aplicación ción de agua a alt altaa presión. Una vez limpia la junta, se le aplicará aire comprimido. Este proceso se repetirá hasta que la junta o grieta esté libre de cualquier material extraño y quede expuesta una

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RECICLADO DE PAVIMENTOS   Capítulo 06

cara de concreto nueva y limpia.

6.6.8  INSTALACIÓN DE DRENES DE BORDE Esta tarea se refiere a la colocación de drenes longitudinales al borde de un pavimento de concreto, con el propósito de ev evacuar acuar rápidamente rápidamente las aguas que llegan l legan a la subbase. Los drenes de pavimento pavimento se instalan cuando se detecta surgencia de finos (pumping) por las juntas, grietas y/o bordes del

pavimen pav imento, to, prov ocado por el pesado aldecircu circular larsubterráneas, sobre una subbase subba saturada. Si el origen defenómeno esas aguasprovocado se encuentra entránsito el afloramiento napas quesepueden estar localizadas en la zona misma del problema o a cierta distancia de ella, la colocación de drenes

longitudinales al borde del pavimento y a una profundidad equivalente al sello de la subbase, es un muy buen sistema para evitar un colapso prematuro de las losas de pavimento. Un tipo de drenaje longitudinal consiste en una tubería perforada (ver figura 3.9) que capta el flujo subsuperficial y que está rodeada de un material grueso por lo general grava o cantos pequeños para facilitar el

flujo hacia la tubería. La tubería atrapa flujos pequeños y los elimina de la subbase de la vía. La importancia radica en que impide la acumulación de grandes volúmenes de agua que mantengan saturada la base y/o subbase del pavimento. Este tipo de drenaje deben funcionar como canales abiertos, es decir el tirante debe ser menor al diámetro de la tubería en todo momento. Se debe

usar una protección a la salida, si existe material que pueda erosionarse fácilmente.

Figura 6.8: instalación de drenes

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Cap´ıtulo Cap´ ıtulo

7

Rendimiento de maquinarias en la construcción de pavimentos flexibles

7.1   Maquinarias 7.1.1  Camión tolva o volquete

Los camiones tolva poseen un gran depósito metálico trasero montado sobre el chasis del vehículo que sirve para el trasporte de los áridos y mezclas asfálticas. Para el traslado de mezcla asfáltica se debe aplicar un lubricante en la tolva del camión para evitar la adherencia, además se debe

cubrir con una carpa para mantener la temperatura adecuada.

Marca: HINO  Capacidad: 15 m3

Figura 7.1: camión tolva

7.1.2  Cargador frontal El cargador frontal es un equipo tractor montado sobre oruga o en ruedas, que tiene un cucharon de gran tam tamaño año en su extrem extremoo fro front ntal. al. Los carg cargador adores es son maq maquina uinaria riass de carga y acar acarreo reo y

eventualmente eventualmen te excav excavaciones aciones

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Rendimiento de maquinarias en la construcción de pavimentos flexibles   Capítulo 07

Figura 7.2: cargador frontal

Figura 7.3: especificaciones especificaciones técnicas cargador frontal

7.1.3  Motoniveladoras Son utilizadas para esparcir y nivelar las distintas capas de la estructura del pavimento gracias a un acuchilla de acero que se encuentra en el centro de la máquina, muchas de estas máquinas

poseen un escarificador sus velocidades de esparcido varían entre 1.8 km/h y 8km/h.

Potencia neta: 125 HP  Peso de operación: 11515 Kg

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Rendimiento de maquinarias en la construcción de pavimentos flexibles   Capítulo 07

Figura 7.4: motoniveladora

Figuraa 7.5: especificaci Figur especificaciones ones técnica técnicass motoni motonivela veladoras doras

7.1.4  Compactadores Estas máquinas son utilizadas luego del extendido de las diferentes capas de la estructura con el

fin de lograr las densidades requeridas y así obtener las máximas resistencias. Las más utilizadas en el rubro son:

7.1.4.1  Compactador vibratorio tipo rodillo vibratorio Maquinaria utilizada para la compactación de capas relativamente gruesas gracias a que las vibraciones producen mejor compactación especialmente en suelos no cohesivos. Se recomienda

que la frecuencia y amplitud de la vibración, además de la velocidad del rodillo sean ajustadas de tal manera que por lo menos produzcan 30 golpes de vibración por cada metro de compactación.

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Figura 7.6: rodillo vibratorio

7.1.4.2   Compactador liso estático Se utiliza al igual que el rodillo vibratorio para la compactación de capas o mezclas asfálticas, se

diferencia del rodillo vibratorio por su bajo costo, fácil manejo y porque garantiza un menor riesgo de rotura en áridos

Potencia neta: 135 HP  Peso de operación: 12 TN - Ancho de rola (mm): 2130

Figura 7.7: compactador liso

7.1.4.3  Compactador neumático La presión de compactación que ejercen los neumáticos es alta y permite capas de grosores consider cons iderable ables. s. La textur texturaa super superficia ficiall de los neumá neumático ticoss le otor otorga ga al pa pavim vimen ento to la rugo rugosid sidad ad

necesaria necesar ia para obtener una buena adherencia entre capas sucesiv sucesivas. as.

Potencia: 100 HP  Peso de operación: 5500 kg -Numero de neumáticos: 3-6 neumáticos

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Figura 7.8: rodillo neumático 5 ruedas

7.1.5  Distribuidor de asfalto Consiste en un camión con un tanque aislado con sistema de calefacción y un irrigador de asfalto para aplicar en frio o en caliente. la capacidad del tanque varía entre 3000 a 20000 litros. Se utiliza para la aplicación de asfalto, ya sea cemento asfaltico. Asfalto liquido o emulsiones.

Capacidad:   3000-20000 litros

Figura 7.9: maximizer II

7.1.6   Camión cisterna Utilizado para la humectación de áridos y del asfalto, ayudando a llegar a una humedad adecuada que permiti permitirá rá alcanzar los correspondient correspondientes es valores de densidad densidad requeridos. requeridos. Capacidad:   2000-30000 litros

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Figura 7.10: camión cisterna

7.1.7  Terminadora de asfalto o pavimentadora Es la encargada de distribuir y darle forma al asfalto. Consta de una unidad tractora y una unidad extendedo exten dedora. ra. La unida tractor tractoraa produ produce ce la fuerza fuerza matriz y posee una tolva para recibi recibirr el mate material rial

hacia la unidad extendedora. extendedora. Capacidad:   10 Tn Peso de operación:   12 Tn Velocidad de aplicación:   1km/h- 10km/h

Figura 7.11: pavimentadora

7.1.8   Barredoras Esta máquina autopropulsada posee brazos hidráulicos con rodillos de fibra natural, de acero o

sintéticas con una dureza tal que no dañe la superficie del pavimento. Se utilizan antes del riego o la colocación de capas con el fin de eliminar las partículas sueltas, polvo o cualquier material que pueda afectar la adherencia de capas.

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Velocidad de aplicación:   3km/h- 4km/h Numero de pasadas:   3 o 4

Figura 7.12: barredora mecánica

7.2   Rendimiento estándar Según los estudio de ing. Walter Ibáñez – en su libro costos y tiempos en carreteras los rendimientos de algunas maquinarias maquinarias serán:

Nota:  Rendimientos estándar por día de 8 horas Fuente:  Libro “costos y tiempos en carreteras” 1ra edición Walter Ibáñez Autor:   Ing. Walter

7.2.1  Cargador frontal

Figura 7.13: rendimient rendimientoo estándar estándar cargador frontal frontal

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7.2.2  Motoniveladoras

Figura 7.14: rendimiento estándar motoniveladora

7.2.3  Rodillos

Figura 7.15: rendimient rendimientoo estándar rodillos

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Conclusiones y Recomendaciones Generales Es indudable los beneficios que se obtuvo con el estudio los Pavimentos Flexibles. Ya que se llego a observar todo el proceso de contrucción. Este Este pr proc ocedi edimi mien ento to con const struc ructi tivo vo fac facililit ita a y oto otorga rga la em emisi isión ón confi confiabl able e de infor informa maci ción, ón, ade ademá máss de ser un soporte para cada una de las etapas de construcción de pavimentos flexibles empleadas en infraestructuras de transporte que se efectúan y el entorno en que se desenvuelven, ya que nos permite identificar con mayor exactitud y facilidad los materiales a emplear, maqui ma quinar naria ia y equ equipo ipo,, así com como o lo loss requ requisi isito toss de ca calid lidad ad que deb deben en cum cumpli plirr los ma mater teria iales les par para a una óptima funcionalidad funcionalidad.. Debemos considerar que la calidad es una inversión que reporta ganancias a corto y largo plazo, ya que esta ayuda a evitar la construcción de elementos defectuosos que generan perdidas perdi das y que implican recurs recursos os que no son aprove aprovechables chables y que por el contrar contrario, io, hasta para deshacerse de ellos es necesario un gasto adicional. El control de la calidad no es un procedimi procedimiento ento que intenta detener los avances en el proces proceso, o, sino más bien, corregir y eliminar causas de calidad indeseable en él. En conclusión todo lo anterior satisface los objetivos tanto generales como particulares que al principio de este trabajo se expusieron, dando así una buena herramienta de información al elaborar un procedimiento de construcción de pavimentos flexibles

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Bibliografía [AGNUSDEI(1997)]   Jorge AGNUSDEI. AGNUSDEI. Asfalt Asfaltos os modificados y sus aplicaci aplicaciones. ones. En  DECIMO  PRIMER SIMPOSIO COLOMBIANO SOBRE INGENIERIA DE PAVIMENTOS . 1997. [Maldonado Merino(2006)]  Angel Leonidas Antonio Maldonado Merino.   Guía para el control y  el aseguramiento de la calidad de construcción de pavimentos flexibles elaborados con mezclas 

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Índice E El Pavimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 I Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

P Paráme ámetros mor morfo-métricos. . . . . . . . . . . . . . . . . 11

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II ANEXOS