Materiales de Construcción II
Tratamientos Asfalticos Superficiales
Consiste en la colocación de una capa de revestimiento de poco espesor, formada por riegos sucesivos y alternados de material bituminoso y agregados pétreos. La que no da un refuerzo de estructura sino simplemente protege la base de la acción del tiempo y del desgaste. Los tratamientos superficiales no corrigen depresiones, ni deformaciones, ni agrietamientos fuertes, solamente logran una capa impermeable.
La ventaja en el uso de estos es que permiten construir una carpeta por etapas, en forma relativamente sencilla y sin el uso de equipos sofisticados.
Todos los tratamientos superficiales sellan y prolongan la vida de los caminos. Cada tipo tiene una o más propósitos especiales.
Dentro de las técnicas de pavimentación los tratamientos asfalticos superficiales han pasado de ser un sistema destinado a transito liviano a ser utilizado en tránsito pesado y autopistas, puede ser utilizado para protección de caminos estabilizados o para conservación de pavimentos asfalticos.
Tipos de Tratamientos Asfalticos
Los tratamientos asfalticos abarcan desde una simple y ligera aplicación de cemento asfáltico o emulsión bituminosa, a múltiples aplicaciones de materiales asfálticos sobre las que se distribuyen agregados pétreos.
También se consideran tratamientos asfalticos superficiales algunos tipos de mezcla asfáltica-agregados. Todos los tratamientos superficiales sellan y prolongan la vida de los caminos. Cada tipo tiene una o más propósitos especiales.
La siguiente es una clasificación de tratamientos asfálticos superficiales de acuerdo a su aplicación y preparación.
* Tratamientos superficiales con aplicación de asfalto y distribución de agregados.
Tratamientos Superficiales Simples (TSS)
Tratamientos Superficiales Dobles (TSD)
Tratamientos Superficiales Triples (TST)
* Tratamientos superficiales con aplicación única de asfalto
Riego de Imprimación
Paliativos de polvo
Road rolling
Riegos de liga
Riego pulverizado (Fog seal)
Lechadas asfálticas
Tratamiento Superficial Simple
Consiste en una sola aplicación uniformemente distribuida de ligante bituminoso, seguido de una aplicación de árido de tamaño tan uniforme como sea posible. Esta se realiza sobre una superficie acondicionada y con una estructura apropiada a las condiciones de so¬licitación a que va a estar expuesta.
Tratamiento Superficial Doble
Son dos riegos alternados y uniformemente distribuidos de ligante bituminoso y árido so¬bre una superficie acondicionada previamen¬te. El tamaño medio del árido de cada distribu¬ción sucesiva es la mitad o menos del tamaño medio de la capa precedente. El espesor total es aproximadamente igual al tamaño máximo nominal del árido de la primera aplicación.
Riego de Imprimación
Es una aplicación de emulsión asfáltica (de rotura media) o asfalto diluido (de endurecimiento medio) a una superficie absorbente. Se usa para preparación de una base no tratada para recibir un riego asfáltico ligante modificándola y confiriéndola.
Riego Paliativo de Polvo
Consiste en la distribución de una emulsión asfáltica de rotura lenta. El asfalto y el diluyente penetran y cubren las partículas finas, mitigando temporariamente las molestias ocasionada por el polvo. Cuando se emplean emulsiones, se debe diluir con agua en cinco o más partes, en volumen. El riego paliativo de polvo con emulsiones diluidas requiere generalmente de varias aplicaciones.
Road Rolling
El objetivo de este tipo de riego es lograr una subrasante fuerte que no se sature con el agua y pueda servir a su vez como superficie de rodamiento firme y libre de polvo.
Riego de Liga
El riego de liga es una aplicación de emulsión (de rotura rápida) sobre un pavimento existente para asegurar la adherencia entre la superficie vieja y la nueva capa asfáltica. Debe ser muy delgado y cubrir uniformemente el área a pavimentar.
Riego Pulverizado
Aplicación muy ligera de emulsión diluida de rotura lenta. Se utiliza para renovar pavimentos viejos, y cerrar grietas y huecos superficiales. También se lo utiliza para sellar huecos en mezclas asfálticas nuevas y evitar la producción de polvo en tratamientos superficiales.
Lechada Asfáltica
Es una mezcla compuesta por una emulsión asfáltica de quiebre lento, árido bien graduado, filler, agua y eventualmente aditivos. Es una mezcla de consistencia fluida, capaz de penetrar y sellar grietas y defectos menores.
La lechada asfáltica se prepara en un equipo especialmente diseñado, montado sobre un camión, cuya tecnología avanzada garantiza una mezcla uniforme y fluida. La lechada se hace in-situ de forma rápida y precisa, realizándose el mezclado y extendido mediante una operación continúa. El uso de esta técnica permite abrir la superficie al tránsito en un corto plazo.
Telford
Esta es otra estructura de piedras similar al macadam, diferenciándose en que en el Telford se usa grandes piedras (no trituradas) planas, las cuales se acomodan en posición de equilibrio manualmente.
El Telford perdió importancia debido a que produce una superficie de rodadura incomoda para el vehículo moderno; de ahí su uso muy limitado.
Macadam Asfaltico
Consiste en la construcción de una superficie de rodado de un camino usando 3 capas de diferentes tamaños de agregados, colocando la más gruesa abajo y la más fina arriba para luego ser compactada.
Funciones de los Tratamientos Asfalticos Superficiales
Un tratamiento asfaltico superficial por sí mismo no es considerado un pavimento. Básicamente brinda una cubierta impermeable a la superficie existente de la calzada y resistencia abrasiva del tránsito. Algunas de las funciones más comunes con:
• Proveer una superficie económica y duradera para caminos con bases granulares que tienen tránsitos ligeros y de mediano volumen.
• Prevenir la penetración superficial de agua en bases granulares y pavimentos viejos que han comenzado a desintegrarse por el tiempo o a fisurarse.
• Rellanar huecos, recubrir y ligar partículas minerales desprendidas y restaurar la superficie del pavimento.
• Renovar superficies y restaurar la resistencia al deslizamiento de pavimentos deteriorados por el tránsito en los cuales los agregados superficiales han comenzado a pulirse.
• Restaurar capas de rodamientos afectadas por los agentes climáticos y dar nueva vida a superficies de pavimentos resecas.
• Proveer una cubierta temporaria en los casos de construcción de pavimentos incompletos y demorados o cuando se trata de una construcción por etapas.
• Paliar el polvo.
• Asegurar la adherencia de las capas asfálticas superiores con las bases granulares (riego de imprimación).
• Asegurar la trabazón entre la superficie que está siendo pavimentada y la capa superior (riego de liga).
Materiales utilizados en los Tratamientos Asfalticos
Asfalto
El tipo de asfalto o agregado para una aplicación específica depende de la disponibilidad de los materiales, clima u objetivo del tratamiento superficial, variables que deben considerarse en la selección de dichos materiales. Un buen tratamiento superficial requiere que el asfalto tenga las siguientes características:
• Después de aplicado, debe mantener la consistencia adecuada para embeber al agregado.
• Debe curar y desarrollar adhesión rápidamente.
• Después del aplanamiento y curado debe mantener al agregado fuertemente ligado a la superficie del camino para prevenir el desprendimiento por el tránsito.
• Cuando se aplica en la cantidad adecuada no debe exudar o despegarse con los cambios de clima.
Al seleccionar el grado de asfalto se deben considerar factores tales como características superficiales, temperatura del aire, humedad. Los tipos de asfalto más comúnmente usados en la ejecución de tratamientos simples son: CRS - 2 ó 1. RC - 250 y CA 120 - 150.
Agregados
Suelen ser arena, grava, piedra triturada y escoria chancada, no obstante el agregado seleccionado debe cumplir ciertas condiciones: tamaño, forma, limpieza y condiciones superficia¬les. En lo posible, debe ser de un solo tamaño, de forma cúbica o piramidal, tan limpia como sea posible para asegurar una buena adhesión de asfalto.
Equipos utilizados en los Tratamientos Superficiales
El éxito de un tratamiento asfaltico superficial depende del buen estado, mantenimiento y funcionamiento de los equipos que participan el proceso de construcción. El regador y la gravilladora deberán ser objeto de una profunda revisión durante el invierno y antes de empezar la temporada, deberán realizarse ensayos para comprobar su buen estado.
En una obra de este tipo, pueden distinguirse los siguientes equipos:
• Camión regador de asfalto
• Gravilladora
• Rodillo metálico liso
• Compactador neumático
• Barredora
Camión regador de Asfalto
Está constituido por un camión o semirremolque sobre el que se monta un tanque aislado. Algunos distribuidores están equipados con un sistema de calentamiento que consiste, en general, en un quemador de gas-oil.
El distribuidor está provisto de una motobomba, capaz de manejar productos que varían desde asfaltos líquidos muy ligeros, que se aplican en frío, como las emulsiones bituminosas, hasta cementos asfálticos muy viscosos, que deben calentarse para obtener la viscosidad de riego.
Gravilladora
El equipo que le sigue en importancia al distribuidor de asfalto es la gravilladora. En este los distribuidores pueden variar desde un tipo sencillo unido al fondo de la caja del camión, hasta una unidad autopropulsada de gran rendimiento.
Rodillo Metálico Liso
Apisonadora que compacta el asfalto para formar un pavimento liso. Con un cilindro metálico estático o vibratorio.
Barredora
Sopladora mecánica o manual Es aquella maquina que se encarga de romper y luego limpiar los escombros.
Compactador Neumático
Para el acabado final, con presión de inflado en las llantas superior a 7 Kg/cm2.
Objetivo de un Tratamiento Asfaltico
El objetivo que debe cumplirse en la realización de un tratamiento asfaltico superficial, es a través de la secuencia constructiva adecuada, obtener una distribución uniforme de ligante asfáltico y de agregado pétreo, tanto transversal como longitudinalmente y un adecuado acomodado de las partículas de áridos. El éxito de la operación dependerá de:
• Estado de conservación de los equipos
• Condiciones de ejecución
• Competencia del personal
Proceso Constructivo de los Tratamientos Asfalticos
• Se elimina el exceso de polvo y cualquier material contaminante mediante barrido
• Se seca la superficie, excepto cuando se use emulsión asfáltica, la cual puede aplicarse sobre una superficie ligeramente húmeda
• Se aplica el producto asfaltico sobre la superficie de forma uniforme y a la temperatura especificada
• Se cubre inmediatamente con el agregado granulométrico especificado
• Se compacta inmediatamente con un rodillo de 5 a 8 toneladas
• Se compacta hasta que las partículas queden totalmente incrustadas en el asfalto, de manera que no se suelten por la abrasión de los neumáticos
• Si el producto asfaltico empieza a fraguar debe suspenderse la compactación
• No se puede sobre-compactar para evitar el quiebre de las partículas agregadas
• No se abrirá el transito hasta que el producto asfaltico haya alcanzado la viscosidad requerida
En los tratamientos múltiples se repetirá el proceso teniendo en cuenta:
• En los sucesivos riegos se barrera el exceso de agregado antes de la aplicación asfáltica
• Los agregados se colocaran en orden decreciente
• Debe contarse con un buen drenaje
• Debe darse un mantenimiento regular para prolongar su duración
Tratamiento de superficies múltiples
Para pavimentos con un tráfico intenso, o cuando se desea construir una nueva y gruesa esterilla, se recomienda usar tratamientos dobles y triples. Este tipo de superficie producirá un grosor de 1/2 pulgada, que aplicada sobre una base sólida, será capaz de soportar tráficos intensos en gran volumen, por largos períodos.
Cuando se efectúan aplicaciones múltiples, es esencial que cada capa siguiente de agregado se fusione por completo con la carga previamente ubicada, de modo que la obra completa forme una sola masa homogénea, con una superficie lisa y compacta.
Los procedimientos de construcción para los tratamientos múltiples son, esencialmente, los mismos que para los tratamientos simples, exceptuando que el proceso se repite una o dos veces. El procedimiento para un tratamiento doble consiste de los siguientes pasos:
• Ubicación de la primera aplicación de asfalto
• Ubicación de la primera aplicación de agregado
• Aplanamiento de la primera capa de agregado
• Ubicación de la segunda capa de asfalto
• Ubicación de la segunda capa de agregado
• Aplanamiento de la segunda capa de agregado
Debería haber una imprimación o vulcanización apropiada, entre cada tratamiento.
Estabilización de Suelos
Llamamos estabilización de suelos al proceso mediante el cual se someten los suelos naturales a cierta manipulación o tratamiento de modo que podamos aprovechar sus mejores cualidades, obteniéndose una plataforma firme y estable, capaz de soportar los efectos del tránsito y las condiciones severas del clima.
Un suelo es estable cuando presenta buena resistencia a la deformación y es poco sensible a la presencia de agua. La estabilización del suelo, respecto a la característica de dar resistencia a la deformación, consiste en añadir al suelo aquello de lo que carece. Si hay un suelo arcilloso hay que añadir material granular. Si es un suelo granular hay que añadir un ligante (material arcilloso).
Tipos de Estabilización de Suelos
Estabilización Mecánica
Aquella con la cual se logra mejorar considerablemente un suelo sin que se produzcan reacciones químicas de importancia. Consiste generalmente en mezclar dos o más suelos naturales para tener un material compuesto que sea superior a cualquiera de sus componentes; pero también incluye la adición de roca triturada o escoria o la tamización del suelo para remover partículas de cierto tamaño.
Estabilización Química
Se refiere principalmente a la utilización de ciertas sustancias químicas patentizadas y cuyo uso involucra la sustitución de iones metálicos y cambios en la constitución de los suelos involucrados en el proceso; con esto se busca darle cohesión al suelo, o disminuir la excesiva plasticidad. Se le suele añadir cemento, cal o productos bituminosos.
Formas de Estabilización de Suelo
• Compactación: Se define como un proceso mecánico mediante el cual se logra la densificación del suelo al reducirse los espacios vacíos por la expulsión de parte del aire contenido en ellos a través de la aplicación de una determinada carga.
• Mezcla de materiales: La estabilización mediante este método es también de amplio uso pero por si sola no logra producir los efectos deseados, ya que siempre se necesitara por lo menos la compactación como complemento de la misma.
• Uso de aglomerantes (suelo-cemento): En esta se aplica cemento y agua a un suelo granular para que sea más cohesivo. La cantidad de cemento debe estar entre el 7% - 16%. La capa que se estabiliza, generalmente tiene un espesor de 10 a 15 cms. Y podrá coronarse con una capa de rodadura de poco espesor (para transito ligero a mediano).
La mezcla de estos en proporción adecuada puede dar como resultado un material estable todo el tiempo, en el cual se aprovecha la gran fricción interna de las gravas-arenas y la cohesión de las arcillas de manera que las partículas gruesas se mantengan unidas.
Diferentes formas de Estabilización de Suelos
Estabilización con Cal
Se mezcla cal arena, con el suelo arcilloso y con agua. Se recomienda en suelos arcillosos, porque facilita la floculación (las partículas se unen unas a otras y precipitan) de partículas de arcilla.
Disminuye el límite líquido y el índice de plasticidad, aumenta la resistencia a compresión y el CBR y disminuye la capilaridad.
El nivel de cal no debe superar al 7%.
Los condicionantes del suelo para estabilizar son:
- Granulometría: --------------- < ½ espesor tongada compactada < 75 mm (PPTP Xunta)
- Tamiz nº 40 ----------------" 75% en peso que pasa
- Tamiz nº 200 --------------" 35% en peso que pasa
- Plasticidad: 17" IP" 40
- Suelos sin materia orgánica.
Estabilización con Resina de Anilina
La resina de anilina cuando se mezcla con un suelo en presencia de un catalizador acido, origina una polimerización de condensación que produce una resina de gran poder aglutinante e impermeabilizante, presentan buena resistencia al intemperismo y poseen alta durabilidad.
Estabilización Arena-Arcilla
Es muy frecuente la estabilización llamada arena-arcilla o grava-arena-arcilla principalmente por lo económico. Aunque en todo caso, deben hacerse mezclas de prueba con diferentes proporciones y utilizar la más adecuada en cada caso, de forma que se puedan satisfacer las necesidades.
Básicamente se pueden estabilizar todos los tipos de suelos mediante este método, excepto los que contienen grandes porcentajes de material orgánico.
Se debe tomar en cuenta que los suelos más finos (limos, arcillas) requerirán mayor cantidad de cemento para obtener buenos resultados. Y también es importante determinar si esta resulta razonablemente económica o si es preferible sustituir el suelo nativo con un préstamo de mejor calidad.
Para que el suelo sea estabilizado a un costo razonable debe reunir ciertas características, tales como:
a) Porcentaje que pasa a tamiz #200: >50%
b) Limite líquido: >50%
c) Índice de plasticidad <25 data-blogger-escaped-br="">
El éxito de la estabilización con cemento dependerá de un contenido apropiado de cemento, un contenido apropiado de humedad y de una compactación adecuada.
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