Deterioro En Mezclas Asfalticas: Grietas Y Fisuras

Deterioros en mezclas asfálticas: Fisuras y Grietas

Deterioration in asphalt mixtures: Fissures and Cracks

Jaime Arturo Castro Barrales 1, Marcelo Sebastián Castro Salazar1, Álvaro Andrés Catripay Marín1

1Estudiantes Ingeniería en Construcción, Departamento Ingeniería en Obras Civiles

Universidad de la Frontera

a.catripay01@ufrmail.cl, phone: 56-45-325683, fax: 56-45-325686

RESUMEN INFORMACIÓN

DEL ARTICULO

Los pavimentos asfalticos son los más utilizados en el mundo, debido a sus características, y economía. Dentro de sus características principales se encuentran su alto grado de resistencia a las solicitaciones del pavimento, su bajo costo en construcción, mantenimiento y reparación de este en relación al hormigón.

Pero a pesar de todas estas características, se deben tomar en cuenta, el envejecimiento, deterioro y tiempo del pavimento. Estos causantes pueden conllevar a deterioros como fisuras y grietas. Estas grietas o fisuras se pueden clasificar según su posición, dirección, y/o tamaño; según esta clasificación podemos encontrar las siguientes grietas: Agrietamiento transversal, Agrietamiento longitudinal, Grietas por reflexión, Agrietamiento por fatiga y Agrietamiento en bloque.

Historial del articulo:

Recibido 15-11-12

Aceptado 29-11-12

Publicado 13-12-12

Palabras Claves:

Asfalto

Fisuras

Grietas

ABSTRACT ARTICLE INFO

The asphalt pavements are the most used in the world, due to its characteristics, and economics. Among its main features are its high resistant to solicitations the pavement, its low cost in construction, maintenance and repair of this in relation to the concrete.

But despite all these features should be taken into account, aging, deterioration and pavement time. These causes can lead to damage such as cracks and crevices. These cracks or fissures can be classified according to their position, direction, and / or size; according to this classification we find the following cracks: transverse cracking, longitudinal cracking, cracks for reflection, fatigue cracking and block cracking.

Article history:

Received 15-11-12

Acepted 29-11-12

Available 13-12-12

Keywords:

Asphalt

Fissures

Cracks

1. Deterioros en mezclas asfálticas

Los deterioros en las mezclas asfálticas son desperfectos que se producen por del envejecimiento del material antes agentes climáticos, una mala construcción, uso de malos materiales o por el simple desgaste que se produce durante el transcurso del tiempo a causa del tránsito.

Figura 1 – Deterioros del pavimento asfáltico.[1]

(Catálogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles, Vol. 11, 2002)

Dependiendo del tipo daño que haya sufrido la mezcla asfáltica se utilizan ciertos métodos para reparar los desperfectos.

Unos de los daños más comunes a la que están expuestos los pavimentos flexibles son las fisuraciones y agrietamientos, que se pueden clasificar de acuerdo a sus causantes y por la manera en que estén deterioradas, como lo son:

El agrietamiento por fatiga, que es un deterioro estructural que se caracteriza por tener un desarrollo progresivo; la grieta longitudinal que es aquella que se extiende paralela al eje de la vía, entre otras que se desarrollaran con mayor profundidad en el presente artículo.

En Chile existen normas que regularizan los métodos de reparación de los pavimentos como el MINVU (ministerio de vivienda y urbanismo)

2. Fisuras y grietas

2.1. Fallas por el agrietamiento

Las fallas por agrietamiento en los pavimentos son causadas principalmente por procesos de contracción y esfuerzos mecánicos de sobrecarga. A estos procesos se suman los fenómenos de envejecimientos y oxidación generados por condiciones climáticas como el viento, el sol y la lluvia.

Figura 2 – Grietas pavimento asfáltico. [1]

(Catálogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles, Vol. 11, 2002)

Estas condiciones generan endurecimientos y contracciones que se manifiestan primero en los puntos más débiles como en las juntas y en unión del pavimento con la solera. El agua, al penetrar estas fallas, provoca un reblandecimiento de la base en el peor de los casos hoyos bajo la carpeta de rodado por arrastre de materiales finos. El resultado es un deterioro prematuro de los pavimentos.

Estas las podemos clasificar en:

3. Fisuras y grietas transversales:

La grieta transversal es aquella de longitud variable, que se extiende sobre el pavimento en un ángulo aproximadamente recto respecto al eje de la vía. Por lo general se presentan regularmente espaciadas, con aberturas mayores a 3 mm.

Es común encontrarlas además, en sectores donde se han ejecutado juntas transversales de construcción.

Figura 3 – Grieta Transversal [1]

(Cat. de Deterioros de Pavimentos Flexibles, Vol. 11, 2002)

3.1. Causas:

Las principales causas asociadas a este deterioro son:

a) Juntas transversales de construcción inadecuadamente trabajadas.

b) Uso de ligantes asfalticos muy duros.

d) Los efectos de la temperatura sobre la carpeta asfáltica.

Las altas variaciones de temperatura que ocurren en un día, provocan la dilatación y contracción de la carpeta de asfalto, por lo cual es posible que este efecto genere la fatiga térmica del material, debido al constante aumento y disminución de tensiones. Además, la disminución violenta y prolongada de la temperatura genera una gran contracción de la mezcla asfáltica, la cual, al superar la resistencia a la tensión que posee el asfalto, induce el agrietamiento transversal.

El envejecimiento del asfalto, los asfaltos de baja penetración o las mezclas mal diseñadas, influyen directamente sobre el aumento de rigidización de la carpeta asfáltica, por lo tanto, estos factores favorecen la formación de grietas transversales, ya que la carpeta disminuye su capacidad de deformarse ante las distintas tensiones térmicas que actúen sobre ella.

Por último, como el sector de las juntas de construcción, es un área más débil que el pavimento (al igual que la junta longitudinal), los efectos de las tensiones térmicas sobre la carpeta de asfalto, desencadenan la formación de grietas justo sobre estos sectores que poseen menor resistencia a la tensión.

3.2. Medición.

Registrar el área de pavimento agrietada, clasificada según el nivel de severidad. Medir o estimar si el largo total de grietas existentes en la superficie sobrepasa o no los 0,5 [ml] por [m2] de superficie. Evaluar la severidad puede ser por número de grietas en tramos de 100 mt.

Niveles de severidad Niveles de severidad por n° de grietas Por longitud de anchura de la grieta.

Baja X < 2 X < 3

Media 2 < X > 15 3 < X > 10

Alta X > 15 X > 10

Tabla 1– Evaluación de grietas transversales [1,2]

(Catálogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles, Vol. 11, 2002. Y Códigos de Normas MINVU).

3.3. Reparación.

De acuerdo a las evaluaciones.

Grado de severidad reparaciones

Baja: • Si las fisuras son escasas en la superficie, se sellan.

• Si la densidad de grietas en la superficie del pavimento es alta, aplicar lechada asfáltica.

Media: • Si la longitud total promedio de agrietamiento en el área medida es menor a 0,5 ml/m2, sellar grietas.

• Si la longitud total promedio de agrietamiento en el área medida es mayor a 0,5 ml/m2, aplicar sobre el área agrietada el procedimiento denominado Scrub Seal y sobre éste, una lechada asfáltica, micropavimento o microaglomerado en caliente.

Alta: • Si la longitud total promedio de agrietamiento en el área medida es menor a 0,5 ml/m2, sellar grietas.

• Si la longitud total promedio de agrietamiento en el área medida es mayor a 0,5 ml/m2, realizar reparación de espesor parcial o espesor completo, Fresado y Recapado o reconstrucción de la carpeta asfáltica.

Tabla 2– Reparaciones por grado de severidad. [2]

(Código de Normas MINVU)

4. Agrietamiento longitudinal.

La grieta longitudinal es aquella que se extiende paralela al eje de la vía. Por lo general, se presenta en la huella de la rueda o en la junta longitudinal de construcción.

Imagen 4. Grietas longitudinal

Figura 4– Grieta longitudinal. [1]

(Catálogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles, Vol. 11, 2002)

4.1. Causas

Las principales causas que dan origen a este deterioro son: uso de ligantes asfalticos muy duros, problemas estructurales, contracción térmica de la carpeta de asfalto y fallas asociadas a la construcción de la junta longitudinal del pavimento.

Los problemas estructurales asociados a esta falla se generan a partir de la mala compactación de las capas subyacentes y/o el mal sistema de drenaje. La compactación inadecuada durante el proceso de construcción del pavimento, se traduce en un asentamiento de las capas con el paso de los vehículos, lo que desencadena las grietas en la superficie. Por otra parte, un mal sistema de drenaje afecta las capas subyacentes del pavimento, lo que disminuye la resistencia al esfuerzo cortante e induce el agrietamiento.

La contracción térmica

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