Compactación De Mezclas Asfálticas

Compactación de mezclas asfálticas en caliente (Tratamiento superficiales, riego de adherencia e imprimación asfáltica).

Las mezclas asfálticas en caliente elaboradas y colocadas a menores temperaturas vulgarmente denominadas tibias son la nueva tendencia en la pavimentación eco eficiente de hoy día.

Las mismas permiten una reducción significativa de las temperaturas de producción y colocación de mezclas asfálticas, reduciendo así costos de energía y emisiones a la atmósfera. La posibilidad de trabajar a menores temperaturas produce otros interesantes beneficios complementarios, entre ellos:

- Ayuda en la compactación

- Permite distancias de transporte mayores

- Extiende la estación de trabajo en climas frios

- Mejora las condiciones de trabajo

- Reduce el envejecimiento del ligante en la planta

- Reduce el riesgo de segregación térmica

Las mezclas asfálticas elaboradas y colocadas en caliente se trabajan a temperaturas elevadas en torno a los 160 C –asfaltos convencionales- y 180C (asfaltos modificados con polímeros) lo que insume una importante cantidad de energía, producen emisiones que aunque menores siempre tienen su impacto ambiental, y tienen un tiempo disponible de compactación limitado. Las mezclas en caliente requieren elevar la temperatura en función de las características viscosas del asfalto a fin de poder lograr una buena envuelta de las partículas minerales, luego si se logra reducir la viscosidad del asfalto a las temperaturas normales de mezclado se pueden reducir dichas temperaturas.

Por otro lado si se consigue mejorar la trabajabilidad de la mezcla también pueden reducirse las temperaturas de compactación.

Entre las ventajas técnicas del uso de menores temperaturas se pueden mencionar: menor esfuerzo de compactación, mayor ventana de trabajo aún fuera de estación climática, mayor tiempo de almacenaje y transporte, reducción del fenómeno de segregación térmica, menores riesgos para los trabajadores, menor desgaste de partes en la planta, menor envejecimiento del asfalto, menor endurecimiento físico del asfalto, mayor trabajabilidad de la mezcla, reducida velocidad de enfriamiento, permite también acelerar la habilitación al tránsito del tramo, cuestión que es sin duda una ventaja especialmente en el ámbito urbano no sólo en las operaciones de repavimentación sino también en las de bacheo.

No todas son ventajas, el costo de una mezcla tibia a lo largo del ciclo de vida de la misma debe ser menor o igual que una mezcla convencional, sino no tendrá sentido su uso.

Para reducir las temperaturas necesarias en los procesos de elaboración y compactación existen hoy diversas técnicas disponibles a través de aditivos orgánicos, de agentes que aportan agua, de sistemas emulsificados, o bien por medio de procesos que incorporan asfalto espumado en planta. También se los distingue como procesos en base acuosa o sin base acuosa. Existen técnicas que permiten reducir ambas temperaturas –de elaboración y compactación- o bien mejorar solamente la compactación sin una notable reducción de la temperatura de elaboración. Cualquiera sea el sistema empleado las condiciones que deben cumplir son: que no afecte adversamente al ligante asfáltico, y que permita obtener una mezcla asfáltica de similares o superiores propiedades que una convencional.

Simultáneamente debe permitir un buen recubrimiento de partículas minerales por medio del asfalto a menores temperaturas que las convencionales. Al trabajar a menores temperaturas surgen dos cuestiones importantes: qué pasa con la resistencia inicial al ahuellamiento de la mezcla, y a la susceptibilidad al agua de la misma por posible exceso de humedad residual en

la mezcla.

Es lógico que exista una reducción del módulo del asfalto al trabajarse a menor temperatura y esto podría ocasionar un ahuellamiento prematuro bajo ciertas condiciones de clima y tránsito. Por otro lado, si los áridos se calientan a menor temperatura podría quedar humedad residual sin evaporar en los mismos dependiendo de su contenido natural de humedad y ello inducir a problemas de adherencia en servicio. Ambas situaciones deben ser debidamente mitigadas en la etapa de diseño y ejecución.

COMPACTACIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE

El grado de densidad de una mezcla asfáltica en caliente depende de la cantidad de esfuerzo de compactación que se logre aplicar antes de que la mezcla se enfríe por debajo de 85 °C (185 °F). Existen tres tipos de operaciones de compactación, estas son:

Compactación Inicial: Se realiza sobre la carpeta recién colocada a una temperatura de 163 a 85 °C, utilizando rodillos lisos de rueda de acero vibratorio que produzcan al menos 30 impactos de vibración por cada metro de recorrido.

Compactación Intermedia: Se sigue densificando la mezcla antes de que se enfríe por debajo de 85 °C, y se va sellando la superficie.

Compactación Final: Se efectúa solamente para mejorar la superficie mientras la mezcla todavía está lo suficientemente caliente para permitir la eliminación de cualquier marca de la compactadora utilizando rodillos lisos metálicos estáticos, sin emplear vibración.

CAPAS DELGADAS:

Espesor compactado menor que 100 mm (4 in), en anchos de un solo carril o en anchos completos, se adopta la siguiente secuencia:

• Juntas transversales

• Borde exterior

• Compactación inicial o primera pasada.

• Compactación intermedia, comenzando en el lado bajo y avanzando hacia el lado alto.

• Compactación final.

• De acuerdo a las Especificaciones del MOP – 001 – F – 2002, no se debe usar vibración y la velocidad de la compactadora no debe ser superior a los 5 Km/hora.

CAPAS GRUESAS:

Espesor compactado mayor que 100 mm (4 in), en anchos de un solo carril o en anchos completos, se adopta la siguiente secuencia:

• Juntas transversales.

• Compactación inicial, comenzando de 300 a 380 mm del borde bajo sin soportar, y progresando hacia el otro borde.

• Borde exterior, la compactadora deberá avanzar hacia el borde exterior no confinado en incrementos de 100 mm, con pasadas consecutivas a 300 mm o menos, del borde.

• Compactación intermedia, comenzando en el lado bajo y avanzando hacia el lado alto.

• Compactación final.

COMPACTACIÓN DE JUNTAS TRANSVERSALES:

Cuando es construida al lado de un carril contiguo, la primera pasada se hace con una compactadora estática de ruedas de acero a lo largo de la junta longitudinal, sobre unos cuantos metros. Luego la superficie es nivelada y corregida si es necesario.

Después la junta es compactada en el sentido transversal con todo el ancho de la rueda sobre el material previamente compactado y colocado, excepto uso 150 mm.

Esta operación se repite con pasadas consecutivas, cubriendo de 150 a 200 mm adicionales de carpeta nueva; se deberán colocar tablones en el borde del pavimento, para proporcionar a la compactadora una superficie sobre la cual pueda rodar una vez que sobrepase el borde de la carpeta.

COMPACTACIÓN DE JUNTAS LONGITUDINALES:

Cuando se usan compactadoras estáticas de rueda de acero, o compactadoras neumáticas, para este tipo de juntas, se permite solamente que 100 a 150 mm del ancho de la rueda recorran la carpeta nueva en la primera pasada .

La mayor parte del ancho deberá rodar sobre el lado de la junta previamente compactado.

En el caso de compactadoras vibratorias se usa un procedimiento diferente. Los tambores compactadores solamente se extienden de 100 a 150 mm sobre el carril previamente compactado.

El resto del ancho se encuentra sobre la mezcla recién colocada. El compactador continúa moviéndose a lo largo de esta línea hasta que se obtenga una junta completamente compactada.

Juntas Calientes: Es aquella colocada entre dos carriles, aproximadamente al mismo tiempo; este método produce una mejor junta longitudinal porque ambos carriles están casi a la misma temperatura cuando son compactados.

Juntas Frías: Es aquella entre dos carriles, uno de los cuales se ha dejado enfriar de un día para otro, o más, antes de colocar el carril contiguo; por la diferencia de temperaturas entre los carriles, casi siempre resulta una diferencia en densidad entre los dos lados de la junta, sin importar la técnica de compactación usada.

COMPACTACIÓN DE BORDES:

Deberán compactarse al mismo tiempo que la junta longitudinal, excepto en el caso de la pavimentación de capa gruesa.

Al compactar los bordes, las ruedas de la compactadora deberán extenderse de 50 a 100 mm más allá del borde, con tal que el desplazamiento lateral de la mezcla no sea excesivo.

Luego de compactar juntas longitudinales y bordes, se procede con la compactación inicial.

COMPACTACIÓN DE ÁREAS INACCESIBLES:

Cuando la mezcla asfáltica se han distribuido en áreas inaccesibles a las compactadoras, la compactación puede hacerse usando compactadoras de mano de placas vibratorias.

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