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Aplicación de Mezclas Bituminosas
Las Mezclas Bituminosas o Asfálticas en Caliente son aquellas combinaciones de áridos, incluyendo el polvo mineral, más un ligante hidrocarbonado y ante eventualidad, aditivos, todos ellos combinados a los efectos de que todas las partículas del árido queden cubiertas por una película de ligante homogénea.
Se describen aquí las tareas de transporte, extendido y compactación de mezclas bituminosas en caliente.
Su proceso de fabricación consiste en calentar el ligante junto con los áridos, exceptuando el polvo mineral de aportación, y se realiza su puesta en obra con una temperatura muy superior a la ambiente.
Estas mezclas asfálticas se llevan a cabo en plantas, efectuando un control exhaustivo de las características de la producción. Luego se transportan en camiones que disponen de cajas lisas y estancas, tratadas interiormente con un producto que impide la adherencia de la mezcla bituminosa; se cubren con lonas y luego se realiza la distribución de la mezcla con extendedoras mecánicas y consolidándolo con rodillos adecuados. Para el sellado de la capa de rodadura es obligatorio el uso de apisonadora neumática.
Tareas Previas
Debe comprobarse que la superficie de asiento de la mezcla tenga la densidad conveniente y las rasantes fijadas en los planos.
Debe impedirse la circulación de vehículos pesados y no realizar trabajos después de lluvias muy copiosas.
En superficies antiguas es conveniente tomar las medidas correctoras de la superficie del firme existente antes de realizar el extendido.
Si la extensión de la mezcla bituminosa requiere un riego previo de imprimación y adherencia, debe verificar que haya transcurrido el tiempo necesario de curado del riego; comprobar que no queden restos de fluidificante o agua sobre la superficie.
Si hubiera transcurrido mucho tiempo entre la aplicación de los riegos y el extendido, deberá comprobar que no haya mermado la capacidad de unión de manera perjudicial, si ésto ocurriera, tendrá que ejecutarse un riego adicional de adherencia.
Replanteo
Antes de iniciar el extendido deben efectuarse los trabajos de replanteo.
Para ello se coloca por la parte exterior de la zona a cubrir, por ejemplo para la calzada de una carretera, un hilo ubicado a una distancia predeterminada. Este será un hilo de acero de 3 mm tensado sobre piquetes clavados cada 10 metros.
El hilo tensado oficia de guía por donde discurrirá el palpador electrónico, empleado para determinar la rasante proyectada.
A Tener en Cuenta
- Antes de iniciar los trabajos de extendido, deben realizarse tramos de ensayo para determinar el número de pasadas hasta conseguir la densidad deseada.
- La elección correcta de los camiones es de suma importancia; la caja debe tener dimensiones y formas adecuadas; no debe ser muy larga para no tropezar en la tolva de la extendedora, ni muy corta porque puede caer la descarga fuera de la tolva.
- Se debe comprobar la superficie acabada con una regla de 3 metros aplicada en forma paralela y perpendicular al eje de la carretera y con rapidez para corregir tolerancias.
- Se utiliza palpador electrónico' en las capas de base y las intermedias para las etapas de replanteo. Para capas de rodadura ya se indica extender a espesor y plancha fija corrigiendo los errores que algunas veces producen los sistemas electrónicos.
- Finalizada la compactación y ya con la densidad adecuada, puede liberarse al tráfico la zona ejecutada cuando la capa llegue a temperatura ambiente.
Proceso Constructivo
Transporte en Camiones
La mezcla se transporta en camiones de tipo volquete de caja estanca y lisa, limpia y tratada con productos que impiden que esta mezcla bituminosa se pegue a la caja.
La carga se envía cubierta con lonas para reducir las pérdidas de calor durante el transporte.
Vertido y Extensión
Con respecto a la calidad de estas mezclas, se recomienda vigilar las segregaciones producidas durante el vertido de la caja. Se calcula que la altura de descarga sea mínima para evitar formaciones cónicas, sino que deben ser extendidas sin amontonamientos.
Mientras se va efectuando el extendido, debe hacerse a una velocidad constante, regulando la velocidad de la extendedora a la producción de la central para que no se detenga.
Si se detuviera, se comprueba que la temperatura de la mezcla que aún no se ha extendido en la tolva de la extendedora y por debajo de ésta, no enfríe bajo la mínima prescripta para iniciar la compactación, de lo contrario debe ejecutar una junta transversal.
Los camiones irán acoplándose a la extendedcora por medio de los rodillos de ésta, tratando de no tocar la trampilla del camión con la tolva.
El contacto será suave, no se deben golpear los rodillos del camión en la maniobra marcha atrás.
Cuando ya se ha efectuado la aproximación, se coloca el camión en punto muerto para ser empujado por la extendedora. Entonces, la descarga a la tolva se realiza elevando lentamente la caja del camión.
Para lograr una buena regularidad en la superficie, el ritmo de extendido debe ser constante y parejo.
La mezcla se dispone en franjas con un ancho adecuado a fin de efectuar la menor cantidad posible de juntas longitudinales y para lograr continuidad.
En sectores con pendientes, conviene extender en subida pues cuesta abajo el camión debe ir frenando y esto perjudica la extendedora. Así se evita una capa defectuosa, o grietas o desprendimiento del material; de manera que se logran mejores valores de compactación al efectuar en subida el extendido.
Temperatura
Debe controlar la temperatura con que las mezclas en caliente llegan para su extendido.
Si fuese muy elevada, por ejemplo, superior a 180ºC, puede que el ligante halla alcanzado una excesiva temperatura con peligro de oxidacioón o envejecimiento prematuro.
Si fuese muy baja, del orden de los 135ºC, la compactación se tornaría muy dificultosa.
La temperatura se verifica por cada camión, con termómetros especiales que se introducen en la mezcla unos 5 cm.
Esta temperatura la condiciona el betún, el cual aporta la energía de compactado para todo el material.
Ya extendido, se corrigen las deficiencias a mano antes de pasar con los equipos de compactación. Estas tareas son realizadas por operarios mediante el uso de palas, rastrillos y capazos.
Se va extendiendo la capa con una extendedora sola adecuada al ancho o bien se realiza con varias extendedoras un poco desfasadas para que no se produzcan juntas longitudinales.
Compactación de la Mezcla Bituminosa
Las tareas de compactación logran que la mezcla llegue a la densidad óptima requerida. Se realiza en forma uniforme en toda la superficie extendida para hacer coincidir el perfil definitivo con el proyectado.
Se recomienda que la extendedora produzca la máxima precompactación considerando en lo posible alcanzar cifras que superen el 90%.
Precompactar es conveniente no solo porque se reduce el número de pasadas sino también porque se consigue una mejor planeidad de la superficie.
Se comienza el compactado tras la extendedora con un rodillo vibrante tándem.
En la primera pasada el rodillo delantero no produce vibración, y el trasero avanza vibrando.
En la segunda pasada, se realiza marcha atrás, los dos rodillos avanzan vibrando. Por ello se requiere que el rodillo tándem tenga vibración independiente para cada rodillo.
Después del rodillo vibrante se pasa el rodillo estático de neumáticos para cerrar y lograr una buena apariencia superficial a la mezcla.
El número definitivo de pasadas está en función de los resultados del tramo de ensayos.
En sectores inaccesibles se lleva a cabo la compactación con maquinaria del tamaño y diseño adecuados para pasarla sin problemas.
De cualquier manera, es aconsejable efectuar las pruebas previas para lograr una textura superficial buena liubre de grietas y arrollamientos.
Ejecución de Juntas
Tanto las juntas longitudinales como las transversales, se ejecutan por medio de corte vertical con disco incorporado al rodillo metálico.
Debe cuidarse que las juntas de capas superpuestas guarden una separación no mayor de 5 metros para las transversales y de 15 cm. las longitudinales.
Se imprimará la junta y extenderá la mezcla adyacente dándole el sobreespesor adecuado a fin de que se enrasen las capas al compactarse; la compactación debe hacerse en la misma dirección de la junta.
Si los bordes de las juntas longitudinales son irregulares, tienen huecos o no tienen la compactación necesaria, deben cortarse para dejar un borde liso y con corte vertical en todo el espesor. Como la junta longitudinal es la parte mas delicada del extendido, después de cortarla y pegarla, se ejecuta con cuidado aportando los finos necesarios para que quede perfectamente sellada.
Criterios de Medición
El ligante bituminoso se mide en toneladas (tn) realmente empleadas en obra, deduciendo la dotación a través de ensayos de extracción realizados a diario, o por pesada directa en báscula perfectamente contrastada.
La fabricación y puesta en obra de las mezclas bituminosas en caliente se mide por toneladas (tn) realmente fabricadas y puestas en obra, que se deducen de las secciones tipo indicadas en planos y de las densidades medias de las probetas extraídas en obra.
Controles de los Materiales
La temperatura del material debe controlarse en su puesta en obra y durante todo el proceso de extendido y compactado.
Debe prestarse atención a las condiciones climáticas, ya que con una temperatura ambiente inferior a los 5ºC debe suspenderse la extensión de la mezcla, y en capas inferiores no efectuar trabajos con menos de 8ºC. Por otro lado el efecto del viento en las mezclas en caliente también pueden perjudicar el extendido enfriando la mezcla. Por ello se recomienda esperar a que amainen los vientos fuertes.
Al finalizar la compactación debe comprobarse que se haya alcanzado la densidad requerida, para ésto se realiza la extracción de testigos que sirve para verificar los espesores y controlar en laboratorio las características mecánicas de la mezcla.
Luego se verifica la regularidad de la superficie terminada, viendo que se ajuste a los planos del proyecto.
Deben realizarse los Ensayos de Control de todos los materiales:
- Ligante hidrocarbonado
- Áridos
- Polvo Mineral (filler)
- Mezcla Bituminosa
Medios Necesarios
Materiales
- Ligante Hidrocarbonado
- Polvo Mineral
Maquinaria
El equipo compactador se compone como mínimo por
- Compactador Vibratorio de Rodillos Metálicos (Tándem)
- Compactador de Neumáticos; para mezclas drenantes debe usarse un compactador de rodillos metálicos no vibratorio.
Normativa
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