Manual de compactación, pavimentación y fresado – Capítulo 13
TIPO DE REVESTIMIENTO
Para que el revestimiento tenga el desempeño deseado, los varios ingredientes que lo componen, tales como ligante, agregado y filler (finos), deben ser seleccionados cuidadosamente con el objetivo de optimizar la mezcla final. Materiales de buena calidad y una buena planificación no son suficientes para asegurar una buena vida útil. Igualmente importantes son la manera como el material es fabricado, aplicado y compactado. Las ventajas de utilizarse materiales de primera línea pueden rápidamente desaparecer si la calidad en una de las etapas de la cadena de producción no atiende los estándares.
Los tres componentes principales en una mezcla asfáltica son ligante, agregado y finos (ex: polvo de piedra). En muchos casos, el ligante también tendrá aditivos. En la práctica, hay dos tipos de asfalto, el asfalto mixto y los tratamientos de superficie.
La elección del revestimiento y sus calidades dependen del peso y de la intensidad del tráfico, así como de las condiciones climáticas a las cuales la carretera estará sujeta dentro del periodo considerado.
Asfalto mixto
A pesar de que hay una gran variedad de asfaltos mixtos, no hay un sistema de clasificación generalmente reconocido. La manera más común de categorizarlos es a través de la temperatura de la mezcla: Mezcla asfáltica en caliente (MAC), mezcla asfáltica tibia (MAT) y mezcla asfáltica en frío (MAF). La MAC y la MAF son una mezcla de agregado, betún y finos calentados. Se fabrican en lote o usinas de mezcla en tambor bajo altas temperaturas 130–180 °C (MAC). Se determina el valor de penetración del betún por factores externos, tales como clima y tráfico. Los climas
calientes y tráfico intenso requieren un bajo valor de penetración del betún, por ejemplo CAP 30/45. Se puede modificar el ligante con diferentes aditivos, como polímeros.
2a. Textura
La textura se refiere a la rugosidad de la superficie. Se divide en varios grados: macro-(0,5–50 mm) y microtextura (<0,5 mm). La microtextura indica la rugosidad de la roca en la capa. Tanto la macro como la microtextura afectan el desgaste de los neumáticos; cuanto más lisa la textura, menor el desgaste. La macrotextura posee una influencia importante en el ruido del neumático y en la adherencia entre éste y la superficie de la
carretera.
2b. Adherencia
Se mide la adherencia como el cociente de una fuerza vertical y horizontal de una rueda utilizándose una fórmula estandarizada. Una buena adherencia mejora la seguridad de la carretera debido a una mejor resistencia contra derrapes, además de aumentar la sensación de seguridad.
3. Retroreflexión
La retroreflexión es una medida del “brillo” de la superficie. Una alta retroreflexión aumenta la visibilidad en la oscuridad, permitiendo velocidades más altas y menores tiempos para recorrer el trayecto. Una mejor visibilidad es capaz de proporcionar mayor seguridad en el período nocturno, pero la capacidad de viajar en velocidades más altas pode anular esa ventaja.
4. Porosidad
La porosidad es la capacidad de la superficie de drenar el agua. Una superficie porosa reduce el ruido de los neumáticos. Menos agua en la carretera reduce significantemente la suciedad y los respingos de agua, así como el riesgo de aquaplaning. Capacidad de sostenimiento de cargas La capacidad de carga de una carretera tiene gran influencia en su vida útil. Una capacidad de carga reducida puede forzar el tráfico intenso para otras rutas (con
frecuencia más distantes).
Resistencia a la abrasión
La resistencia a la abrasión de una carretera no es solo interesante a su vida útil. Si el desgaste de una superficie es extenso, el polvo generado puede causar contaminación en los alrededores de la carretera.
Mezcla asfáltica en frío (MAF)
Se produce la MAF utilizando agregados fríos y un ligante precalentado (75ºC–85°C). Se utiliza como base, binder y/o capa de rodamiento para carreteras con poco tráfico.
Mezcla asfáltica tibia (MAT)
Se produce la MAT a una temperatura más baja que la MAC, a 100ºC–140 °C. La temperatura más baja significa que se consume menos energía para producir el asfalto y menor consumo de energía significa menos emisiones de la producción. La aplicación de la MAT es básicamente la misma para la MAC.
Mezcla asfáltica en caliente (MAC)
La MAC se produce como concreto asfáltico denso para utilización como base, binder o capa de rodamiento, o como matriz pétrea asfáltica (SMA) o asfalto poroso, para uso como capa de rodamiento. El agregado en una mezcla densa o base asfáltica posee granulometría densa, mientras la SMA y el asfalto poroso son ambos de granulometría abierta.
El asfalto denso tiene buena resistencia contra envejecimiento, gracias a su bajo contenido de vacíos de aire. Es ideal para todas las aplicaciones de pavimentación asfáltica. Es menos resistente a abrasión y menos estable que la SMA.
Las principales características de la SMA son el vacío en la extremidad fina de la curva, alto tenor de agregados grandes y de material de relleno. El material grande forma un esqueleto de agregados en la mezcla.
El tenor de ligante en la SMA es, en cierto modo, mayor que el del asfalto denso que, a su vez, posee un tenor de ligante mayor que el asfalto poroso. Las fibras son a veces usadas como acarreador del ligante para asegurar un tenor de ligante lo suficientemente alto en la SMA y el asfalto poroso.
El contenido de vacíos de aire en el asfalto denso y SMA es normalmente de 2–5% (Base asfáltica: 4–7%), mientras en el asfalto poroso es considerablemente más alto, alrededor de 15–20%.
La SMA es bastante adecuada para capas de rodamiento en carreteras de alto volumen de tráfico, debido al alto tenor de piedras, lo que ofrece buena resistencia contra abrasión y buena estabilidad. Como el nombre indica, asfalto poroso (o drenante) posee buenas propriedades de drenaje. Esto reduce el riesgo de salpicaduras de agua y aquaplaning. Él posee buenas propiedades retrorreflectoras en oscuro y lluvia, y el ruido de los neumáticos es menor que el observado en otros tipos de superficie. Esos beneficios disminuyen relativamente rápido según los poros en la superficie quedan
atascados con otras partículas y suciedad. Debido a su estructura, el asfalto poroso es más susceptible a los efectos climáticos. Eso puede tener un efecto negativo en la resistencia contra el agua y las propiedades de envejecimiento del ligante, pudiendo disminuir su vida útil.
Tratamiento de superficie
El tratamiento de superficie es el proceso de aplicación del ligante y del agregado separadamente. Algunos ejemplos de revestimiento incluyen el sellado de superficie, macadán por penetración y sellado con lama asfáltica TSS (Tratamiento Superficial Simples) y TSD (Tratamiento Superficial Duplo).
Sellado de superficie
El sellado de superficie evita la penetración de agua en la carretera. La cantidad de ligante es importante para una larga vida útil del tratamiento de la superficie. El agregado necesita tener dimensiones uniformes y lavado para remover los finos, a fin de asegurar una buena adhesión.
Macadán por penetración
El macadán por penetración a veces es usado como base y capa de rodamiento. Él se compone de una capa de agregados, sobre la cual se esparce una capa de ligante betuminoso. Si el ligante es una emulsión betuminosa, la viscosidad y las propiedades de dispersión deben ser tales que el ligante no penetre más que el 50% del espesor de la capa del agregado.
Sellado con lama asfáltica
El sellado con lama asfáltica involucra el esparcimiento de ligante y, en seguida, la aplicación de arena sobre éste. También es posible usar lama de emulsión asfáltica prefabricada. Se usa el sellado con lama asfáltica para llenar fisuras y otras cavidades, a fin de evitar la penetración de agua en la superficie de la estrada.
Ligantes
