Manual de compactación, pavimentación y fresado – Capítulo 17
PAVIMENTADORAS DE ASFALTO
La función de una pavimentadora de asfalto es producir una capa de superficie uniforme y con precompactación homogénea, a fin de proporcionar una estabilidad suficiente a la mezcla para que el rodillo inicie el proceso de compactación. Ella también necesita producir una textura homogénea.
El rendimiento de la pavimentadora es el factor más importante cuando se necesita alcanzar esos requisitos.
Todas las pavimentadoras de asfalto modernas consisten en dos unidades principales: la tractora y la mesa flotante.
Unidad tractora
Se acciona la unidad tractora por ruedas neumáticas u orugas. Las pavimentadoras sobre ruedas son fáciles de transportar. Sus altas velocidades de locomoción permiten que se muevan rápida y fácilmente por el sitio de obras y entre diferentes sitios en carreteras públicas.
La buena tracción de las pavimentadoras sobre orugas las hace ideales para utilización en superficies sin ligante y durante el asentamiento de materiales sueltos o de base estabilizados con cemento. Las pavimentadoras sobre orugas también son necesarias al realizar el asentamiento de secciones extraanchas y en inclinaciones escarpadas.
Flujo de material
Se descarga la mezcla asfáltica en el silo de recepción de la pavimentadora mientras esta empuja las ruedas traseras del camión de minería. La mezcla es cargada a partir del silo para la trasera de la máquina a través de orugas de placas dobles o simples y en seguida para el sin-fin helicoidal (transportadora helicoidal), que distribuye la mezcla lateralmente por todo el ancho de trabajo de la mesa. La altura del sin-fin helicoidal es ajustable, para permitir diferentes espesuras de capas.
El flujo de material es regulado por la velocidad de la oruga de placas y del sin-fin helicoidal.
La velocidad de la oruga debe estar relacionada a la velocidad de avance de la pavimentadora y a la altura del material que se esparce en la frente de la mesa. Esa altura debe mantenerse lo más constante posible.
Unidad de mesa
La mesa nivela y precompacta la mezcla asfáltica de acuerdo con la espesura, alineamiento, inclinación transversal y perfil de coronamiento. La mesa flotante autoniveladora es instalada en la unidad tractora a través de brazos laterales en puntos de arrastre ubicados en cada lado de la unidad, cercanos a su punto central. Aquí, los movimientos verticales causados por cualquier irregularidad de la superficie son mínimos. Eso permite a la mesa producir una superficie uniforme, aun cuando la base subyacente está un poco irregular. Según se coloca cada capa sucesiva de asfalto sobre otra, las irregularidades se van haciendo cada vez más aparentes.
Se ajustan los puntos de arrastre para proveer la espesura requerida de la capa. Su posición puede ser continuamente ajustada con precisión a través de sistemas electrónicos. Un controlador de alineamiento mantiene el nivel de la superficie automáticamente de acuerdo con una superficie de referencia, tal como un esquí de control o una línea de referencia, mientras un controlador de inclinación mantiene la inclinación transversal de la mesa.
Ángulo de ataque
El ángulo entre la placa inferior de la mesa y la superficie siendo pavimentada es conocido como ángulo de ataque. Él varía de una mesa a otra, de acuerdo con el peso, área de contacto de la placa inferior y el formato de la lámina delantera de la mesa. La espesura de la capa y el tipo de material también influencian el ángulo de ataque requerido.
Se obtiene la uniformidad deseada de la superficie cuando todas las fuerzas que actúan en la mesa estén equilibradas. Solo así la mesa mantendrá un ángulo de ataque constante, resultando en una espesura uniforme de la capa.
Calentamiento de las placas inferiores de la mesa
Se calientan las mesas con quemadores Diesel o gas propano o por electricidad para evitar la adhesión de la mezcla caliente a la placa inferior, lo que podría causar marcas de arrastre en la superficie.
Ancho de pavimentación fija o variable
El tipo más común de mesa es la telescópica, que posee un ancho de trabajo hidráulicamente variable. La mesa telescópica permite al operador variar el ancho de trabajo bastando solo mover un dedo. Esto es muy conveniente en áreas urbanas y otros sitios en los que el ancho de pavimentación varía. Una mesa fija es la opción más económica y adecuada para aplicaciones donde el ancho de pavimentación es constante por períodos más largos. Aumentar o disminuir el ancho de pavimentación en una mesa fija requiere algunas horas de trabajo mecánico para prender/soltar y ajustar los bloques de extensión.
Sistemas de compactación en mesas
El principal parámetro que afecta la capacidad de precompactación de la mesa es el peso de la mezcla asfáltica. Una mesa más pesada alcanzará una precompactación mayor que una más ligera. Sistemas adicionales, tales como tamper y sistema de vibración, son a menudo instalados para aumentar el flujo de material bajo la mesa. La elección de una mesa calcadora y/o vibración depende de la aplicación, así como del tipo de la mezcla, dimensión máxima de la piedra, espesura de la capa y también de las preferencias y especificaciones locales.
Tamper
El mecanismo de tamper utiliza una barra calcadora vertical de alta amplitud que se mueve a bajas frecuencias. Su principal finalidad es facilitar el flujo de material bajo la placa de la mesa. Está acompañado de una placa inferior estática o vibratoria (placa de la mesa). Su ancho y frecuencia de compactación limita la velocidad máxima de la pavimentación. Marcas de arrastre pueden ser el resultado de una velocidad muy alta de pavimentación en relación a la frecuencia del tamper.
Vibraciones
La placa de la mesa viene equipada con un sistema de generación de vibración. Las vibraciones reducen la fricción entre la placa de la mesa y la mezcla asfáltica, permitiendo que la mesa flote más fácilmente sobre el material. Las vibraciones también harán que cierta cantidad de betún suba para la superficie asfáltica, proporcionando una lubricación extra y mejorando la textura de la superficie.
Mesas de alta compactación
Las mesas de alta compactación han sido desarrolladas para aplicaciones especiales, tales como capas estabilizadas con cemento y bases. Esas mesas son extrapesadas y poseen una barra de presión adicional en la parte trasera.
La elección de la mesa y de la unidad tractora
La elección de la unidad de pavimentación comienza por la mesa. Ella debe ser capaz de aplicar el asfalto en el ancho deseado. Su elección también depende del tipo de mezcla asfáltica y espesura de la capa. Para elegir la unidad tractora se debe considerar el tipo de mesa escogida. La unidad tractora necesita poseer potencia suficiente para arrastrar y soportar la mesa en los anchos especificados. Ella también debe soportar la capacidad de aplicación requerida o el tonelaje disponible por hora. La elección de ruedas u orugas dependerá del tipo de la fundación y del ancho de pavimentación.
Aunque la superficie subyacente sea un poco irregular, los sistemas de nivelación electrónica modernos automáticamente ajustan la espesura, a fin de asegurar la inclinación transversal y el alineamiento correctos y de mantener una superficie nivelada. El uso de tales sistemas no termina con la demanda de una correcta preparación de la superficie subyacente. Cuanto mejor la uniformidad de la superficie existente mejor será la uniformidad también en la nueva capa.
