Los Firmes de Carretera

Temario Específico Específico ESTT - OEP 2011 Especialidad: Gestión del Tráfico y Movilidad Elaborado en 2011

TEMA 6 FIRMES DE CARRETERAS. BASES DE PROYECTO. MATERIALES. MÉTODOS DE CÁLCULO. SELECCIÓN. NORMATIVA. FIRMES DRENANTES. CARACTERÍSTICAS DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS POROSAS. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE SU EMPLEO. ANÁLISIS Y VALORACIÓN DE SU COMPORTAMIENTO. COMPORTAMIENTO. CRITERIOS PARA EL PROYECTO. INDICE 1.-

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5.6.7.8.9.-

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FIRMES DE CARRETERAS. 1.1.- DESCRIPCIÓN Y FUNCIONES DE LOS FIRMES DE CARRETERAS. 1.2.- CARAC CARACTERÍSTICAS TERÍSTICAS FUNCIONALES Y ESTRUCTURALES. ESTRUCTURALES. 1.3.- TIPOS DE FIRMES. BASES DEL PROYECTO. 2.1.- EL TRÁFICO. 2.2.- LA EXPLANADA. 2.3.- EL CLIMA. 2.4.- LOS MATERIALES DISPONIBLES. MATERIALES. MÉTODOS DE CÁLCULO. SELECCIÓN. NORMATIVA. NORMATIVA. 4.1.- INTRODUCCIÓN. 4.2.- MÉTODOS DE DIMENSIONAMIENTO. DIMENSIONAMIENTO. 4.3.- NORMATIVA. NORMA 6.1-IC “SECCIONES DE FIRME”. FIRMES DRENANTES. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍST ICAS DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS POROSAS. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE SU EMPLEO. ANÁLISIS Y VALORACIÓN DE SU COMPORTAMIENTO. COMPORT AMIENTO. CRITERIOS PARA EL PROYECTO. 9.1.- CRITERIOS PARA EL PROYECTO Y CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS POROSAS. 9.2.- ESPESOR DE CAPA Y SECCIÓN ESTRUCTURAL.

J. Albe Alberto rto Serran Serrano o Mateos

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1.- FIRMES DE CARRETERAS. 1.1.- DESCRIPCIÓN Y FUNCIONES DE LOS FIRMES DE CARRETERAS Los firmes de carreteras están constituidos por un conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales y de varios centímetros de espesor, de diferentes materiales, adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan en la explanada obtenida por el movimiento de tierras y han de soportar cargas de tráfico durante un periodo de varios años sin deterioros que afecten a la seguridad o a la comodidad de los usuarios o a la propia integridad del firme. La explanada como hemos mencionado es normalmente sólo el cimiento del firme, el cual tiene las siguientes funciones: 1) Proporcionar una superficie de rodadura segura, cómoda y de características permanentes bajo las cargas repetidas del tráfico a lo largo de un periodo suficientemente largo de tiempo (periodo de proyecto) durante el cual sólo deben ser necesarias algunas actuaciones esporádicas de conservación, locales o de menor cuantía. 2) Resistir las solicitaciones del tráfico previsto durante el periodo de proyecto y repartir las presiones verticales ejercidas por las cargas, de forma que a la explanada solo llegue una pequeña fracción de aquellas, compatible con su capacidad de soporte. 3) Proteger la explanada de la intemperie y, en particular, de las precipitaciones, con sus efectos en la humedad y en la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos.

1.2.- CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES Y ESTRUCTURALES

Los firmes deben poseer unas determinadas características funcionales, que corresponden prácticamente a las superficiales del pavimento o capa superior del firme y que afectan especialmente a los usuarios. También deben tener unas características estructurales que interesan más específicamente a los organismos encargados de la conservación de los firmes y de la explotación de las carreteras. Entre las características superficiales o funcionales podemos citar: 1) La regularidad superficial del pavimento, pavimento, tanto transversal como como longitudinal, que afecta a la comodidad de los usuarios en mayor o menor medida en función de las longitudes de onda de las deformaciones y de la velocidad de circulación. 2) La resistencia al deslizamiento obtenida a través de una adecuada textura

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superficial, adaptada a las velocidades previstas de circulación y cuya influencia en la seguridad vial es decisiva. 3) El ruido de rodadura, tanto en el interior de los vehículos (usuarios) como en el exterior (entorno). 4) Las propiedades de reflexión luminosas, tan importantes para la conducción nocturna y para el diseño adecuado de las instalaciones de iluminación. 5) El desagüe superficial rápido para limitar el espesor de la película de agua, salpicaduras, etc. Las características estructurales están relacionadas con los materiales empleados en las capas del firme, en particular las mecánicas, y con los espesores de estas capas. La diferente deformabilidad de las mismas da lugar a discontinuidades de tensiones y/o deformaciones en los planos de contacto, por lo que el diseño de una capa ha de armonizarse con el de las restantes a fin de conseguir un buen comportamiento estructural conjunto. Un análisis tensional da una idea de los efectos de las cargas del tráfico. El dimensionamiento del firme persigue en definitiva una optimización resistente de la estructura, con un coste global mínimo que incluya los costes de construcción, conservación y rehabilitación en un periodo de 30-40 años.

1.3.- TIPOS DE FIRMES

La técnica actual cuenta con una gran variedad de firmes que suelen clasificarse en dos grandes grupos: firmes flexibles y firmes rígidos. De manera genérica podemos decir: 1) Firmes flexibles: están formados por una serie de capas constituidas por materiales con una resistencia a la deformación que inicialmente era decreciente con la profundidad, de modo análogo a la disminución de las presiones transmitidas desde la superficie. Los firmes flexibles tienen al menos una capa de rodadura. El aumento de las intensidades y cargas de tráfico llevó en su día a los denominados firmes semirrígidos, con unas capas tratadas o estabilizadas con cemento o con un espesor muy importante de mezclas bituminosas. Estos firmes suelen incluirse también formalmente en el grupo de los flexibles, debido a que tienen un pavimento bituminoso análogo, pero su comportamiento estructural es muy diferente, con capas inferiores de igual o mayor rigidez que las superiores. 2) Firmes rígidos: tienen un pavimento de hormigón. Por su mayor rigidez distribuyen cargas verticales sobre un área grande y con presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losa y juntas sin pasadores, las deflexiones (deformaciones elásticas en superficie) son inapreciables.

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En el pasado se han utilizado otros tipos de firmes como el adoquinado, el mosaico y el hormigón blindado. En la actualidad están teniendo un gran desarrollo los adoquines de hormigón, asentados sobre una delgada capa de nivelación de arena base. Este tipo de firme, que no puede considerarse como rígido se emplea tanto para tráfico muy pesado (muelles portuarios) como muy ligero (zonas peatonales). Por último hay que señalar la utilización de firmes que podrían designarse como mixtos, constituidos por una capa de hormigón de baja resistencia de gran espesor, cubierta por un pavimento bituminoso. Se suelen emplear como firmes en calles y su justificación se basa principalmente en la presencia de redes de servicios bajo la calzada, que deben protegerse de la acción del tráfico, pero que, con frecuencia, deben ser objeto de reparaciones.

1.3.1.- FIRMES FLEXIBLES Y SEMIRRÍGIDOS

Están constituidos por varias capas denominadas de arriba abajo: pavimento, base y subbase (ver Fig. 1).

Fig. 1.- FIRME DE AUTOPISTA O AUTOVÍA CON TRÁFICO PESADO

El pavimento es la parte superior del firme y lo que soporta directamente las solicitaciones del tráfico. Aparte de las características funcionales, estructuralmente absorbe los esfuerzos horizontales y parte de los esfuerzos verticales. Los pavimentos más comunes son los tratamientos superficiales por riego con gravilla y las mezclas bituminosas. Los primeros se emplean en firmes de nueva construcción para tráficos ligeros y también para impermeabilizar y restaurar la textura de los pavimentos existentes. A este efecto se emplean también las lechadas bituminosas.

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J. Alberto Serrano Mateos

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Las mezclas o aglomerados bituminosos se emplean en pavimentos de carreteras para tráficos medios y pesados y en vías urbanas. Cuando el espesor total del pavimento es superior a 10 cm se suelen ejecutar dos capas denominadas capa de rodadura y capa intermedia que presentan normalmente diferencias de composición, particularmente en lo que se refiere a las resistencias al pulimento del árido grueso. La base es la capa del firme situada debajo del pavimento, su función es eminentemente resistente, absorbiendo la mayor parte de los esfuerzos verticales y su rigidez o su resistencia a la deformación bajo las solicitaciones repetidas del tráfico suele corresponder a la intensidad del tráfico pesado. Así, para tráficos medios y ligeros se emplean las tradicionales bases de zahorra artificial y en algún caso aunque menos de macadam. Para tráficos pesados se emplean ya materiales granulados tratados con un ligante o conglomerante: normalmente, bases de mezcla bituminosa y bases de grava-cemento. Otras bases empleadas son las de gravaescoria, grava-emulsión, grava-cenizas y suelo cemento (tráficos ligeros). La subbase es la capa de firme situada debajo de la base y sobre la explanada. Esta capa puede no ser necesaria con explanadas granulares de elevada capacidad de soporte. Su función es proporcionar a la base un cimiento uniforme y constituir una adecuada plataforma de trabajo para su puesta en obra y compactación. Se emplean subbases granulares constituidas por zahorra y arenas naturales o de machaqueo, suelos estabilizados con cemento, escorias cristalizadas de horno alto, etc. En España, la instrucción 6.1-IC de la D.G.C. del Ministerio de Fomento sobre secciones de firme recoge una gama de posibles soluciones para el dimensionamiento de las carreteras estatales, entre las que el proyectistas puede elegir la más adecuada en cada caso concreto, en base a consideraciones técnicas y económicas.

1.3.2.- FIRMES RÍGIDOS

Constan fundamentalmente de un pavimento de hormigón, con frecuencia también de una capa de base y a veces incluso de una capa subbase (ver Fig. 2).

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Fig. 2.- FIRME DE AUTOPISTA O AUTOVÍA CON TRÁFICO PESADO

De los firmes rígidos el pavimento más empleado es con diferencia el del hormigón vibrado en masa, dividido en losas mediante juntas para facilitar por un lado el alabeo y para evitar por otro las fisuras que aparecerían por la retracción del hormigón y las variaciones termohigrométricas. De esta forma el pavimento suele tener juntas longitudinales de alabeo entre carriles y juntas transversales de contracción distanciadas de 3 a 5 m. En estas últimas, se disponen a veces pasadores (barras lisas de acero no adheridas al hormigón) para la transmisión de cargas de una losa a la siguiente, con lo que se asegura la continuidad de rodadura a largo plazo bajo tráficos pesados. El diseño californiano prescinde de los pasadores, dispone de juntas inclinadas respecto al eje a distancias variables y próximas (3 a 4.5 m) y considera que una base no erosionable unida a un eficaz drenaje del pavimento en contacto losa-base-arcén impiden el escalonamiento del pavimento. El hormigón de las losas debe tener en cualquier caso la suficiente resistencia y durabilidad y en particular la necesaria resistencia a flexotracción, resistencia al desgaste superficial y una superficie antideslizante y regular. Los pavimentos de los firmes rígidos pueden ser también de hormigón armado, en forma de mallazo, cuya función es mantener cosidas y cerradas las fisuras que aparezcan. Se construyen también pavimentos de hormigón armado con fibras de acero que se reparten aleatoriamente por toda la masa de hormigón. Por su elevado coste sólo llegan a tener aplicaciones muy específicas: refuerzos delgados, pavimentos sobre puentes, estacionamiento de vehículos pesados, etc. Los pavimentos pretensazos por diferentes técnicas han sido investigados con el fin de encontrar soluciones de espesor reducido, gran capacidad de soporte y máxima supresión de juntas. Todavía no han perdido su carácter especial y se emplean de forma aislada en pistas de algunos aeropuertos. También podemos citar los pavimentos de hormigón compactado con rodillo. Con tráficos intensos y pesados, en los firmes rígidos se emplean

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actualmente bases tratadas con cemento que constituyen una buena plataforma de trabajo para la ejecución del pavimento y luego son estables y no erosionables por el agua (que penetra por juntas, fisuras o bordes del pavimento) bombeada por las losas bajo la acción de cargas repetidas. Del suelo-cemento se pasó a la gravacemento y grava-escoria y posteriormente al hormigón magro. Es recomendable drenar lateralmente el pavimento. Cuando la explanada es algo plástica y sensible al agua es recomendable extender una capa de subbase. En España, la Instrucción 6.1-IC tipifica una serie de posibles opciones de firmes rígidos, en paralelo con los flexibles y semirrígidos.

1.3.3.- ARCENES

Los arcenes de las carreteras importantes están pavimentados y a veces tienen el mismo firme de la calzada (por ejemplo, por razones constructivas, en arcenes interiores de autopistas), pero en general su firme tiene una menor capacidad de soporte. Algunos autores estiman en un 1% la proporción del tráfico pesado que emplean los arcenes. Las soluciones adoptadas han de ser capaces de soportar cargas estáticas de vehículos pesados ocasionalmente estacionados y ser económicas. La instrucción citada propone varias soluciones con unidades de obra empleadas en la calzada, con objeto de simplificar la construcción de la carretera.

2.- BASES DE PROYECTO.

El proyecto del firme debe perseguir una optimización resistente y funcional de la estructura, con un coste global mínimo que incluya los costes de construcción, conservación y rehabilitación en un período de 30-40 años.

2.1.- EL TRÁFICO

Interesan las cargas más pesadas por eje (simple, tandem o triple) esperadas en el carril de proyecto (el más solicitado, que determinará la estructura del firme de la carretera) durante el periodo de proyecto adoptado. La repetición de cargas y la acumulación de sus efectos sobre el firme (fatiga) son fundamentales para el cálculo. Además se tendrán en cuenta las máximas presiones de contacto, las solicitaciones tangenciales en tramos especiales (curvas, zonas de frenado y aceleración, etc.), las velocidades de aplicación (en particular, las lentas en rampas Autor:




y zonas de estacionamiento de vehículos pesados), la canalización del tráfico, etc. Una consideración especial merece el tráfico de obra previsto, para que no deteriore las capas del firme en ejecución.

2.2.- LA EXPLANADA

Como parámetro fundamental se emplea la capacidad de soporte o resistencia a la deformación por esfuerzo cortante bajo las cargas de tráfico. Hay que tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad, tanto en lo que se refiere a la resistencia como a las eventuales variaciones de volumen (hinchamiento-retracción). En climas fríos inciden adicionalmente los fenómenos de helada-deshielo.

2.3.- EL CLIMA

Suelen tenerse más en cuenta en la selección de los materiales y en determinados elementos constructivos como el drenaje, que en el diseño de la propia estructura del firme. Son objeto de consideración las temperaturas extremas diarias y estacionales, el régimen y la cuantía de las precipitaciones, la posible presencia de hielo y nieve sobre el pavimento y el subsiguiente empleo de sales fundentes, cadenas, etc.

2.4.- LOS MATERIALES DISPONIBLES

Son determinantes para la selección de la estructura del firme más adecuada técnica y económicamente. Por una parte, se considerarán los áridos disponibles en yacimientos granulares y canteras del área. Además de la calidad requerida en la que se incluye la deseada homogeneidad, hay que atender a las cantidades disponibles, al suministro y al precio, condicionado en gran medida por la distancia del transporte. Por otro lado, se consideran los materiales básicos de mayor coste: gigantes y conglomerantes, principalmente. El análisis de los costes de construcción debe completarse con una previsión del comportamiento del firme durante el periodo del proyecto, la conservación necesaria y su coste actualizado y, finalmente, una estimación de futuros refuerzos estructurales, renovaciones superficiales o reconstrucciones. Además de los costes globales actualizados, deben tenerse en cuenta los costes del usuario relacionados con su seguridad y con las demoras que se originan en carreteras relativamente congestionadas por los trabajos de conservación y repavimentación.

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2.5.- OTROS FACTORES

Otros factores que en ocasiones afectan de manera muy importante al proyecto de un firme son la eventual iluminación de la vía, el medio ambiente, las dimensiones de la obra, el equipamiento y experiencia de las empresas constructoras, ciertas medidas de política general o local, etc.

3.- MATERIALES.

Como materiales básicos utilizados en las unidades de obra que constituyen las diversas capas del firme se emplean los siguientes: 1) Suelos granulares seleccionados. 2) Áridos naturales, rodados y de machaqueo total o parcial. 3) Áridos artificiales. 4) Ligantes hidrocarbonados o bituminosos: betunes asfálticos, emulsiones bituminosas, betunes fluidificados, betunes fluxados y alquitranes de carreteras y betunes modificados. 5) Cales aéreas. 6) Conglomerantes hidráulicos y puzolánicos: cementos, escorias granuladas, cenizas volantes, etc. 7) Agua. 8) Materiales varios, como barras de acero, aireantes y plastificantes en hormigones, activantes en mezclas bituminosas, etc. Si por razones económicas se justificase el empleo de materiales distintos a los comunes (grava-emulsión, grava-escoria, etc.) podrán asimilarse a las capas de gigantes hidrocarbonatos o conglomerantes hidráulicos, o realizar un estudio especial. Los suelos y áridos, con frecuencia, con adición y mezcla de gigantes o conglomerantes, forman las diversas unidades de obra. Las normalmente empleadas en España son las siguientes: a) Capas granulares: tales como zahorras naturales, zahorras artificiales (granulometría continua) y macadam. b) Materiales granulares estabilizados o tratados: tales como suelos estabilizados con cemento, cal o productos bituminosos (con mezcla in situ o en

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central), grava-cemento, grava-escoria, grava-emulsión, grava-cenizas, etc. c) Tratamientos superficiales y riegos bituminosos: que comprenden los riegos con gravillas, los riegos auxiliares de imprimación, adherencia y curado, las lechadas bituminosas y los cada vez menos empleados riegos para macadam por penetración. d) Mezclas bituminosas, que reciben distintas denominaciones según su constitución y puesta en obra: mezclas en caliente o en frío, mezclas cerradas o abiertas, morteros y hormigones bituminosos, etc. e) Hormigones: vibrados para pavimentos rígidos, hormigones magros para bases, hormigones compactados con rodillo, etc. Estas unidades de obra están en España en su mayoría definidas en el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3), donde se fijan las especificaciones relativas a los materiales, a la ejecución, terminación, control de calidad, tolerancias y abono.

4.- MÉTODOS DE CÁLCULO. SELECCIÓN. NORMATIVA.

4.1.- INTRODUCCIÓN

El dimensionamiento de los firmes, es la definición de los materiales y espesores de las capas que los constituyen. Existen algunas diferencias entre unos firmes y otros que condicionan las metodologías de dimensionamiento. Geométricamente, los firmes flexibles, si no están agrietados, pueden ser considerados indefinidos en el plano horizontal en relación a la superficie en que se aplican las cargas. En cambio, los firmes rígidos están formados por losas, más o menos cuadrangulares, en las que los fenómenos de borde, adquieren singular importancia. Estructuralmente, en los firmes flexibles hay un reparto relativamente gradual de las tensiones provocadas por las cargas de tráfico. En las rígidas el pavimento es una losa que trabaja a flexotracción y que absorbe la casi totalidad de dichas tensiones.

4.2.- MÉTODOS DE DIMENSIONAMIENTO

Independientemente de que se pretenda dimensionar firmes flexibles o rígidos, se pueden seguir dos líneas diferentes para abordar el problema: un Autor:




método analítico o un método empírico. El dimensionamiento analítico de los firmes se basa, análogamente a otras estructuras consideradas en ingeniería, en el cálculo de las tensiones, deformaciones y desplazamientos producidos por las cargas del tráfico y las variaciones climáticas. Los métodos empíricos proporcionan para cada combinación posible de los factores básicos de dimensionamiento, soluciones que se han obtenido por acumulación de experiencias sobre el comportamiento normal de los firmes en tramos de carreteras con tráfico real, tramos experimentales con tráfico especial o pistas de ensayo. Los métodos analíticos se usan para la redacción de una nueva norma y los métodos empíricos como comprobación de las estructuras. Existen una serie de programas de aplicación a dimensionamiento de firmes.

4.2.1.- MÉTODOS ANALÍTICOS

Estos métodos requieren una modelación previa tanto de la sección estructural como de las cargas. A partir de la misma se establecen los correspondientes algoritmos para el cálculo de las tensiones, deformaciones y desplazamientos. El análisis de estos resultados se dirige a determinar el número de aplicaciones de la carga modelo que puede soportar la estructura antes de llegar a la rotura. Si dicho número admisible de aplicaciones de carga supera el esperado según los correspondientes estudios del tráfico sólo basta comprobar la sección analizada desde los puntos de vista constructivo y económico.

4.2.2.- MÉTODOS EMPÍRICOS

Los denominados métodos empíricos de dimensionamiento de firmes proponen secciones estructurales cuyo comportamiento ha sido contrastado experimentalmente, pero que a menudo han sido también comprobadas analíticamente. Todos los métodos empíricos tienen en común la sistemática siguiente: 1) Adopción de un periodo de proyecto o tiempo que el firme tarda en llegar a un grado de deterioro que hace necesaria su rehabilitación estructural. 2) Determinación de los factores básicos de dimensionamiento: 2.1) Valoración del tráfico de proyecto: número de vehículos pesados durante un día medio, ejes equivalentes de la carga tipo acumulados durante el periodo de proyecto o durante un día medio, etc. Autor:




2.2) Caracterización de la capacidad de soporte de la explanada: índice CBR, módulo de reacción K, etc. 2.3) Definición de los materiales normalizados para las distintas capas del firme. 2.4) Caracterización, en general de manera muy esquemática, de las condiciones locales y estacionales: temperaturas, pluviometría, condiciones de drenaje, etc. 3) Presentación de la solución o soluciones, para cada combinación posible de los factores básicos, en una forma propia de cada método: ábacos, tablas, catálogos de secciones estructurales. Hay que destacar que cualquier método empírico es de muy difícil aplicación fuera del ámbito en el que ha sido diseñado. En el campo de los firmes flexibles, los métodos más conocidos son los de la empresa Shell (1978) y del Asphalt Institute norteamericano (1981). Para los firmes rígidos el más difundido es el de la Portland Cement Association (PCA, 1984). Un método que contempla ambos tipos de firmes es el de la AASHTO (1986). En Europa (Gran Bretaña, Alemania, Francia, España, etc.) se han impuesto desde hace más de veinte años métodos empíricos, desarrollados por las correspondientes administraciones estatales, cuyas soluciones vienen dadas en forma de catálogos de secciones estructurales. En 1975 la Dirección General de Carreteras publicó en España las Normas 6.1 IC (firmes flexibles) y 6.2 IC (firmes rígidos) para carreteras estatales de nueva construcción. La primera revisión de las mismas se tradujo en 1986 en una “Instrucción sobre Secciones de Firme en Autovías”. En los años siguientes continuaron los trabajos de revisión a fin de modificar las secciones normalizadas para todo tipo de carreteras.

4.3.- NORMATIVA. NORMA 6.1-IC “SECCIONES DE FIRME”

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Norma 6.1-IC “Secciones de firme” (2003)



Norma 6.3-IC “Rehabilitación de firmes” (2003)

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Normativa de firmes de la Comunidades Autónomas: - Norma de secciones de firme de la Comunidad Valenciana (2009) - Instrucción para el diseño de firmes de la Red de Carreteras de

Andalucía (2007)

- Norma para el dimensionamiento de firmes en la Red de Carreteras

del País Vasco (2007)

- Recomendaciones de proyecto y construcción de firmes y pavimentos

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(2004) En los siguientes apartados se van a describir los aspectos más relevantes de la Norma 6.1-IC “Secciones de firme” (2003).

4.3.1.- OBJETO Y ÁMBITO DE APLICACIÓN

El objeto de la Norma 6.1-IC es el establecimiento de los criterios básicos que deben ser considerados en el proyecto de los firmes de carreteras de nueva construcción. Para ello se presenta una metodología de proyecto que pretende facilitar y simplificar la labor del ingeniero proyectista, acompañada de un catálogo de secciones de firme contrastadas por la experiencia y comprobadas mediante métodos analíticos aplicados de acuerdo con la práctica actual. Entre las secciones estructurales especificadas se deberá seleccionar en cada caso la más adecuada, dependiendo de las técnicas constructivas y de los materiales disponibles, así como de los aspectos funcionales y de seguridad de la circulación vial. Esta norma será de aplicación a los proyectos de firmes de carreteras de nueva construcción y de acondicionamiento de las existentes. Salvo justificación en contrario, también se aplicará a la reconstrucción total de firmes; no será aplicable, en cambio, a los pavimentos sobre puentes ni en túneles. Tampoco será aplicable en los proyectos de rehabilitación superficial o estructural de los firmes y pavimentos de las carreteras en servicio, en los que se seguirá lo establecido en la Norma 6.3-IC de Rehabilitación de firmes.

4.3.2.- CATEGORÍAS DE TRÁFICO PESADO

La estructura del firme, depende, entre otros factores, de la acción del tráfico, fundamentalmente del tráfico pesado, durante el período de proyecto del firme. Por ello, la sección estructural del firme dependerá en primer lugar de la intensidad media diaria de vehículos pesados (IMDp) que se prevea en el carril de proyecto en el año de puesta en servicio. Dicha intensidad se utilizará para establecer la categoría de tráfico pesado. Se partirá de los aforos de intensidades, de la proporción de vehículos pesados y de los datos disponibles para la previsión de su evolución. Se tendrá en cuenta especialmente el tráfico inducido y el generado en los meses siguientes a la puesta en servicio, ya que la experiencia pone de manifiesto que puede cambiar la categoría de tráfico pesado inicialmente considerada. Si no se pudiera disponer de datos concretos sobre asignación por carriles, Autor:




para la determinación de la categoría de tráfico pesado se admitirá lo siguiente: - En calzadas de dos carriles y con doble sentido de circulación, incide

sobre cada carril la mitad de los vehículos pesados que circulan por la calzada.

- En calzadas de dos carriles por sentido de circulación, en el carril exterior

se considera la categoría de tráfico pesado correspondiente a todos los vehículos pesados que circulan en ese sentido.

- En calzadas de tres o más carriles por sentido de circulación, se

considera que actúa sobre el exterior el 85% de los vehículos pesados que circulan en ese sentido.

Para estimar la evolución del tráfico pesado se podrá adoptar como tasa de crecimiento el valor medio de las obtenidas en los cinco últimos años en la estación de aforo permanente o de control (primaria o secundaria) en el mismo itinerario y más próxima al tramo en estudio. A los efectos de aplicación de esta norma, se definen ocho categorías de tráfico pesado, según la IMDp que se prevea para el carril de proyecto en el año de puesta en servicio. La tabla 1A presenta las categorías T00 a T2, mientras que las categorías T3 y T4, que se dividen en dos cada una de ellas, aparecen recogidas en la tabla 1.

4.3.3.- EXPLANADA

A los efectos de definir la estructura del firme en cada caso, se establecen tres categorías de explanada, denominadas respectivamente E1, E2 y E3. Estas categorías se determinan según el módulo de compresibilidad en el segundo ciclo

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de carga (Ev2), obtenido de acuerdo con la NLT-357 “Ensayo de carga con placa”, cuyos valores se recogen en la tabla 2.

La formación de las explanadas de las distintas categorías se recoge en la figura 1 de la Norma 6.1-IC, dependiendo del tipo de suelo de la explanación o de la obra de tierra subyacente, y de las características y espesores de los materiales disponibles, según se definen en el artículo 330 del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3). La cota de la explanada deberá quedar al menos a sesenta centímetros (60 cm.) por encima del nivel más alto previsible de la capa freática donde el macizo de apoyo esté formado por suelos seleccionados; a ochenta centímetros (80 cm.) donde esté formado por suelos adecuados; a cien centímetros (100 cm.) donde sean tolerables, y a ciento veinte centímetros (120 cm.) donde sean marginales o inadecuados. A tal fin se adoptarán medidas tales como la elevación de la rasante de la explanada, la colocación de drenes subterráneos, la interposición de geotextiles o de una capa drenante, etc., y se asegurará la evacuación del agua infiltrada a través del firme de la calzada y de los arcenes.

4.3.4.- CATÁLOGO DE SECCIONES DE FIRME

En la norma 6.1-IC se ha optado, para el dimensionamiento de las secciones de firme, por el procedimiento más generalizado entre las Administraciones de Carreteras. Se basa, fundamentalmente, en las relaciones, en cada tipo de sección estructural, entre las intensidades de tráfico pesado y los niveles de deterioro admisibles al final del período de proyecto. Sin embargo, en la preparación de las figuras 2.1 y 2.2 (ver Anexo I) se ha recurrido también a comprobaciones analíticas. Las figuras 2.1 y 2.2 recogen las secciones de firme según la categoría de tráfico pesado previsto y la categoría de explanada. Entre las posibles soluciones se seleccionará en cada caso concreto la más adecuada técnica y económicamente. Todos los espesores de capa señalados se considerarán mínimos en cualquier punto de la sección transversal del carril de proyecto. Cada sección se designa por un número de tres o cuatro cifras: - la primera (si son tres cifras) o las dos primeras (si son cuatro

cifras) indican la categoría de tráfico pesado, desde T00 a T42.

- la penúltima indica la categoría de explanada, desde E1 a E3. Autor:




- la última indica el tipo de firme: 

1: Mezclas bituminosas sobre capa granular.



2: Mezclas bituminosas sobre suelocemento.





3: Mezclas bituminosas sobre gravacemento construida sobre suelocemento. 4: Pavimento de hormigón.

4.3.5.- MATERIALES PARA LAS SECCIONES DE FIRME

Se consideran los siguientes materiales de empleo más frecuente, con las características que corresponden a su definición en el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3) y para los que el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares deberá tener en cuenta las especificaciones complementarias que se expresan en la Norma 6.1-IC. 1) Mezclas bituminosas. 2) Hormigón vibrado. 3) Tratamientos superficiales mediante riegos de gravilla. 4) Tratamiento superficial con lechada bituminosa. 5) Hormigón compactado. 6) Hormigón magro. 7) Grava-cemento. 8) Suelo-cemento. 9) Zahorra artificial. 10) Zahorra natural. 11) Riego de imprimación. 12) Riego de adherencia. 13) Riego de curado. 14) Grava-emulsión. 15) Grava-escoria.

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4.3.6.- VARIABLES CLIMÁTICAS

Para la elección del tipo de ligante bituminoso, así como para la relación entre su dosificación en masa y la del polvo mineral en las mezclas bituminosas, se tendrá en cuenta la zona térmica estival definida en la figura 3 de la Norma 6.1-IC (ver Anexo I). En función de la precipitación media anual, mayor o menor de 600 mm, la figura 4 (ver Anexo I) recoge dos zonas pluviométricas: lluviosa o seca respectivamente. A los efectos de aplicación de la Norma 6.1-IC, y salvo justificación en contrario, no deberán proyectarse pavimentos con mezcla drenante en altitudes superiores a los 1 200 m, ni cuando el tramo a proyectar esté comprendido en la zona pluviométrica seca.

4.3.7.- ARCENES

Salvo justificación en contrario, el firme de los arcenes de anchura no superior a 1,25 m será, por razones constructivas, prolongación del firme de la calzada adyacente. Su ejecución será simultánea, sin junta longitudinal entre la calzada y el arcén. En arcenes de anchura superior a 1,25 m., su firme dependerá de la categoría de tráfico pesado prevista para la calzada y de la sección adoptada en ésta; se evitará en lo posible la aparición de nuevas unidades de obra. Salvo justificación en contrario, se adoptará alguna de las soluciones recogidas en la Norma 6.1-IC, que están previstas para unas solicitaciones del tráfico pesado acordes con las funciones propias de los arcenes. En el caso de que se prevean solicitaciones especialmente intensas, será posible justificar secciones de mayor capacidad estructural, previa autorización de la Dirección General de Carreteras. En este supuesto se podrá llegar a disponer el mismo firme que en la calzada, aprovechando las ventajas constructivas y permitiendo además utilizar los arcenes como carriles adicionales en caso necesario. Esta posible solución se valorará especialmente en autopistas y autovías urbanas y periurbanas con intensidad de tráfico superior a veinticinco mil vehículos al día (IMD > 25 000 vehículos/día). Para fijar los espesores de las capas del firme del arcén se tendrá en cuenta la distribución de capas del firme de la calzada, a fin de coordinar su construcción. Si a medio plazo fuera previsible ensanchar la calzada a costa del arcén, se procurará adoptar una solución con capas y espesores adaptados a dicha previsión.

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En el caso de que la calzada dispusiera de una capa o elemento inferior drenante o de separación, éstos se prolongarán bajo el arcén hasta conectar con un sistema de drenaje adecuado.

5.- FIRMES DRENANTES.

Se emplean como capa de rodadura de firmes de nueva construcción, en renovación superficial, refuerzo de firmes, así como en pavimentación urbana y de pistas de aeropuertos. El objetivo inicial que se buscó con estas mezclas fue su empleo en climas lluviosos para aumentar la seguridad y comodidad de la circulación de vehículos con lluvia. La presencia de agua sobre el pavimento dificulta el contacto del neumático con la superficie del firme, dando lugar a que se produzcan con mayor facilidad ocasiones para el deslizamiento y vuelco de vehículos que circulan a altas velocidades. No obstante, la experiencia ha puesto de manifiesto el interés del empleo de este tipo de aglomerado para mejorar, en todo momento y en cualquier condición climatológica, la adherencia del neumático al pavimento. Frente a los pavimentos clásicos convencionales las mezclas porosas presentan una mayor macrotextura lo que mejora la adherencia del neumático al firme a altas velocidades. Por otra parte, su alta porosidad facilita el contacto del neumático con el pavimento con lluvia o en presencia de agua sobre el firme. Por otra parte, el empleo de las mezclas porosas como capa de rodadura no sólo mejora la adherencia neumático-pavimento y la macrotextura de éste, sino que, en general influye favorablemente en las demás características superficiales del firme: disminuye el nivel de ruido de la circulación de los vehículos, elimina la reflexión de la luz, reduce la proyección del agua, etc.

6.- CARACTERÍSTICAS DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS POROSAS.

El empleo de mezclas bituminosas porosas (MBP) en capas de rodadura fue desarrollándose en un principio con el objeto de mejorar la adherencia entre el pavimento y el neumático en presencia de agua. Se buscaban pavimentos que facilitasen la eliminación del agua que se interpone, con el firme mojado, entre el pavimento y el neumático. En los pavimentos impermeables el agua caída sobre el firme es eliminada de la zona de contacto pavimento-neumático a través de los dibujos de este. El agua es proyectada y pulverizada al paso de los vehículos. La macrotextura del pavimento favorece el contacto del neumático con el pavimento a la vez que permite la evacuación del agua.

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Con la utilización de pavimentos porosos se facilita enormemente la evacuación de esta agua a través de los poros de la mezcla y además, dada la permeabilidad y capacidad para almacenar agua de estas capas, se consigue mantener la superficie del pavimento libre de agua, incluso bajo precipitaciones de cierta intensidad. De esta manera, se evitan también las molestias producidas por las proyecciones de agua de los vehículos. Las características comunes para estas mezclas son: 1) Composición: -

Tamaño máximo: 10-20 mm.

-

Árido grueso (retenido en el tamiz 2.5 UNE): 75-90 %

-

Filler: 2-6 %

-

Betún (Europa y Japón): 3.5-5.5 %

-

Huecos iniciales en mezcla: 10-30 %

2) Materiales: 2.1) Áridos: deben poseer unas características similares a las exigidas en construcción de capas de rodadura con mezclas bituminosas en caliente: - Áridos limpios, duros, procedentes de machaqueo o trituración de

piedras de cantera o grava natural.

- Coeficiente de desgaste de Los Ángeles menor 25 % - C.P.A. mayor 045 % - Índice de lajas menor 25 % - Índice de adhesividad árido fino mayor 4 - Equivalente de arena de la mezcla de áridos mayor 50 %

2.2) Filler: por lo menos un 50 % del filler total de la mezcla será de aportación. Es importante conseguir un buen mástico que de cohesión a la mezcla y resista la acción de la intemperie y del agua. 2.3) Ligante: betunes de penetración B-60/70, aunque también se han empleado menos viscosos y más raramente B-40/50. También se pueden emplear betunes modificados. 3) Tipo de mezcla: la mezcla es de tipo abierto, generalmente de granulometría continua. No existe un huso granulométrico común admitido, aunque en la práctica las granulometrías empleadas son relativamente similares.

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7.- VENTAJAS Y LIMITACIONES DE SU EMPLEO.

Las ventajas que aconsejan su empleo en capa de rodadura son: 1) Mantienen elevada la resistencia al deslizamiento bajo lluvia y elimina o reduce considerablemente la posibilidad de que se produzca el fenómeno de hidroplaneo o aquaplaning. Sabiendo que el problema del hidroplaneo es más facil que ocurra cuanto menor sea la macrotextura del pavimento y mayor sea el espesor de la película de agua sobre éste. La mejora notable que las mezclas prososas producen sobre el fenómeno de hidroplaneo se debe principalmente a estos dos efectos: 1º) Aumento de la macrotextura del pavimento. Las capas de rodadura fabricadas con mezcla bituminosa porosa presentan una superficie lisa, llena de oquedades, que le proporcionan una alta macrorugosidad (profundidad del círculo de arena no inferior a 1,5 mm.). Esto da lugar a que mejore el rozamiento neumático-pavimento en presencia de agua a alta velocidad, sin que por ello aumente el nivel del ruido producido por la rodadura de los vehículos. 2º) Eliminación del agua de la superficie del pavimento. El agua de la lluvia es absorbida rápidamente y almacenada por éste y, poco a poco, es evacuada a su través lateralmente hasta el borde de la calzada del arcén. La capacidad de la mezcla para mantener el pavimento libre de agua depende de su porosidad y espesor y es también función de la intensidad de la lluvia. De cual forma ésta es elevada. 2) Mantiene también elevada la resistencia al deslizamiento a altas velocidades. La pérdida de la resistencia al deslizamiento con la velocidad depende fundamentalmente de la macrotextura que presente la capa de rodadura. En el caso de los pavimentos de mezcla bituminosa porosa las oquedades que aparecen en la superficie de la mezcla proporcionan una elevada macrorugosidad, aumenta la energía de deformación, en consecuencia la resistencia al deslizamiento se mantiene elevada a altas velocidades. Las mejoras en la adherencia del neumático-pavimento logradas con este tipo de pavimento depende también de la resistencia al pulimento del árido empleado (microtextura de la mezcla) pero con este tipo de pavimento se pueden conseguir firmes más antideslizantes que los actuales en uso. 3) Reducción del agua proyectada y pulverizada al paso de los vehículos. Al mantener, incluso con lluvia, la superficie del pavimento libre de agua, ésta no es salpicada ni proyectada al paso de los vehículos. Se consigue así una mejora considerable de la visibilidad con lluvia o pavimento mojado.

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4) Mejora de la visibilidad con pavimento mojado (menor reflexión de la luz). Con pavimentos mojados y sobre superficies de macrotextura lisa, sin resaltos ni oquedades, se produce con facilidad la reflexión de la luz, dando lugar durante la noche al deslumbramiento de los conductores que circulan en dirección contraria. Los pavimentos de textura rugosa, o lisas con oquedades, dispersan la luz y reducen el problema del deslumbramiento. La menor reflexión de la luz en este tipo de pavimentos hace que se puedan divisar mejor las marcas viales. 5) Pavimentos de rodadura cómoda y silenciosa. Las capas de rodadura fabricadas con MBP presentan una superficie lisa, sin resaltos, con oquedades, que le proporcionan una elevada macrotextura, pero que no aumenta, respecto a los pavimentos normales, construidos con mezclas densas y semidensas, ni el nivel de ruido, ni la vibración al circular con el pavimento seco sobre ellas. Con lluvia la rodadura es más silenciosa, como mínimo de 3 dB (A) respecto a los pavimentos usuales. 6) Aumento de la seguridad de circulación con lluvia por la menor tensión a la que está sometido el conductor. Bajo lluvia la combinación de un pavimento libre de agua, la disminución del agua salpicada y pulverizada y la prácticamente nula probabilidad de la pérdida de adherencia por hidroplaneo, da al conductor una mayor sensación de comodidad y seguridad disminuyendo la fatiga de la conducción. 7) Adecuado comportamiento mecánico. La estabilidad en laboratorio de estas mezclas es baja, pero la cohesión de la mezcla y el comportamiento interno de su esqueleto mineral son suficientes para impedir que con los pequeños espesores usuales (2-4 cm.) se presenten problemas de deformaciones plásticas en servicio. La cohesión y trabazón proporcionada por el ligante y la fracción de árido fino es suficiente para mantener la unión del árido en la mezcla e impedir que se produzcan peladuras y pérdidas de árido grueso. La durabilidad también es buena no habiéndose observado en los firmes en servicio problemas de degradación debidos a la acción del agua o del envejecimiento del ligante.

Junto a las ventajas señaladas es necesario también indicar los eventuales inconvenientes y limitaciones de las MBP. Se trata, más bien, de dudas respecto a algunos aspectos de su comportamiento. Parte de ellas han sido ya resueltas y otras necesitan un mayor estudio y profundización. Como eventuales limitaciones de estas mezclas aparecen: 1) Su vida de servicio puede ser más corta que la de una mezcla densa. Al tener una mayor porosidad y accesibilidad del agua puede esperarse una menor resistencia al envejecimiento y una posible pérdida de adherencia entre el árido y el betún. No obstante, no parece que debido a la mayor porosidad la acción

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del agua, o del envejecimiento, afecte de una manera significativa a la durabilidad de la mezcla. Hay que tener en cuenta que la película de ligante que envuelve a los áridos tiene en estas mezclas un mayor espesor que en las usuales. 2) Pérdida de porosidad. Debido a la acción conjunta del tráfico y la intemperie se produce una reducción del porcentaje de huecos accesibles y de la capacidad de drenaje de la mezcla, sin embargo la utilización de áridos con buena forma y alta resistencia al desgaste así como la succión producida por el paso de los neumáticos ayuda a evitar que se produzca la colmatación de los poros, manteniendo sus cualidades iniciales en un alto nivel tras muchos años de servicio. 3) Menor resistencia a la acción del petróleo y disolventes. Debido a la mayor accesibilidad que tienen estas mezclas respecto a los aglomerados de tipo denso y semidenso utilizados en capa de rodadura, el problema de los disolventes puede ser más grave. Se trata en todo caso de un problema local y está solamente relacionado con tramos o zonas en que puede producirse el vertido de productos derivados del petróleo y se puede paliar con ligantes resistentes a la fluidificación. 4) Necesidad de apoyarse en un firme estructuralmente adecuado y de buena geometría. Como toda capa de rodadura necesita apoyarse sobre un firme estructuralmente adecuado y ser extendido sobre una superficie impermeable y relativamente bien acabada que no impida la circulación del agua a su través hacia los arcenes. 5) Desagüe lateral en arcenes (problemas con el drenaje superficial). La sección transversal del firme debe ser adecuadamente proyectada para que la capa de mezcla bituminosa pueda desaguar lateralmente sin que los arcenes constituyan una barrera que impida la circulación del agua. 6) Vialidad invernal. En algunos países de clima riguroso se ha observado un mayor consumo de sales fundamentalmente para mantener la vialidad invernal. La menor eficacia del tratamiento se debe, al parecer, a que las sales disueltas penetran en el aglomerado disminuyendo su eficacia.

8.- ANÁLISIS Y VALORACIÓN DE SU COMPORTAMIENTO.

Los tramos construidos en nuestro país se han estudiado y de su comportamiento es interesante destacar las siguientes facetas:

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1) Mejora del coeficiente de rozamiento (alta resistencia al deslizamiento). La medida del coeficiente de rozamiento transversal con el SCRIM ha puesto de manifiesto la mejora que supone su empleo frente a las mezclas convencionales empleadas en capa de rodadura, mezclas tipo D y S del PG-3. El valor medio del coeficiente de rozamiento transversal, medido a 50 Km/h y con 1 mm. de agua, del tramo de carretera situado como tramo experimental es de 59, mientras que el coeficiente medio medio en el resto de la carretera es de 49. En la mejora de la resistencia al deslizamiento proporcionado por las mezclas porosas influye, además de su porosidad, la elevada macrotextura de estas mezclas. La macrotextura media de estos tramos, medida con el ensayo de la mancha de arena, está comprendida entre 1,2 y 1,5 mm. También presentan estos tramos un elevado coeficiente de resistencia al deslizamiento longitudinal, comprendido entre 0,55 y 0,64 a los cuatro años de servicio, medido con el péndulo de fricción RRL. 2) Efecto de la porosidad sobre la circulación con lluvia. La capacidad de la capa para absorbe el agua depende de la permeabilidad de la mezcla. Un permeámetro especial, el permeámetro LCS, permite valorar in situ la permeabilidad de la capa a partir del tiempo que tarda en infiltrarse en el pavimento una determinada cantidad de agua. Existe una enorme influencia del porcentaje de árido fino sobre la permeabilidad alcanzada. Su variación entre un 13 y 22 % supone reducir la permeabilidad en un 88 %. Si se comparan entre si mezclas fabricadas con granulometrías del mismo tipo, con el mismo porcentaje de árido fino, pero distinto tamaño máximo, se observará una disminución notable de la porosidad al aumentar el tamaño máximo. Se han fijado más valores a partir de los cuales puede calificarse la permeabilidad de la capa deficiente. Así, para tiempos con el permeámetro LCS superiores a 200 seg., la permeabilidad de la mezcla se supone escasa o deficiente. Por otro lado, se calificaría de apreciable para valores inferiores a 100 seg. 3) Evolución de la permeabilidad con el tiempo. Existe un proceso de colmatación de las mezclas por el polvo y la suciedad caída sobre el firme, que es contrarrestado en la zona de rodadura por el efecto de la succión que producen los neumáticos al rodar sobre el mismo. Esto hace que la permeabilidad evolucione de diferente manera en las distintas zonas del carril. 4) Resistencia y durabilidad. Del comportamiento de estas mezclas es muy importante conocer si son capaces de resistir la acción del tráfico y de los agentes atmosféricos sin deformarse ni disgregarse. Aunque son mezclas cuyas estabilidades no son tan elevadas como las de un aglomerado denso, a diferencia de éstos, no presentan problemas por deformaciones plásticas. Con un correcto y adecuado proyecto y clasificación de estas mezclas se consigue dotarlas de la cohesión necesaria para resistir convenientemente las solicitaciones tangenciales del tráfico.

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5) Capacidad de refuerzo. La capacidad de refuerzo de las mezclas bituminosas porosas en caliente utilizadas en capa de rodadura, si pone de manifiesto que aportan una resistencia estructural del firme importante, similar a la de una mezcla semidensa.

9.- CRITERIOS PARA EL PROYECTO.

9.1.- CRITERIOS PARA EL PROYECTO Y CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS POROSAS

El proyecto de las mezclas porosas se plantea como un compromiso entre la permeabilidad y la resistencia a la disgregación. Contenidos elevados de betún, de filler y árido fino producen mezclas de una gran cohesión y de una gran resistencia a la disgregación pero de permeabilidad débil. Se ha estudiado la influencia que la granulometría de la mezcla y su contenido en ligante tienen sobre su permeabilidad y resistencia a la disgregación. Se han estudiado dos tipos de granulimetrías, unas formadas por un árido más fino, un arrocillo 3-6 y un árido grueso, que se caracteriza por tener sus curvas granulométricas un quiebro en el tamaño 2.5 UNE, y un segundo tipo de curvas granulométricas constituidas por una arena y un árido grueso, y caracterizada por un quiebro en el tamiz 5 UNE. De la primera familia de curvas granulométricas se han ensayado 12 granulometrías; se designan de la forma P-a(b,c) siendo: - a = máximo tamaño del árido empleado - b = porcentaje del árido fino (5 paso tamiz 2.5 UNE) - c = porcentaje de filler

De la segunda familia, se designan de la forma PA-X(Y,Z), siendo: - X = máximo tamaño del árido empleado, en mm. - Y = porcentaje de arena (% paso tamiz 5 UNE) - Z = porcentaje de filler

Se deducen las siguientes conclusiones:

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1) Granulometrías. Necesidad de conseguir una permeabilidad mínima de 1x10 -2 cm/seg. y una pérdida por desgaste inferior al 35 %. 2) Materiales. El material granular a emplear en la fabricación de mezclas porosas deberá cumplir las exigencias habituales del PG-3 y de la Norma de Carreteras para mezclas bituminosas. No se requiere ninguna propiedad especial. El filler, dada su especial importancia sobre la cohesión de la mezcla, será de buena calidad. Normalmente será de aportación en un 50 % de su peso o prácticamente en su totalidad. El ligante a emplear será en general un betún de penetración B60/70 o incluso B80/100 en áreas frías. El uso de betunes más duros repercute desfavorablemente sobre la resistencia al desgaste de la mezcla. Se puede recurrir a ligantes especiales si se desea mejorar las características de la mezcla. El empleo de gigantes especiales, normalmente betunes de penetración a los que se ha incorporado un elastómero, permite conseguir mezclas muy permeables dotadas de una alta resistencia a la disgregación. 3) Dosificación. Partiendo de los resultados de laboratorio y de los comportamiento de los tramos de servicio se ha llegado a establecer los siguientes criterios de proyecto como valores más convenientes a obtener en estas mezclas: - El coeficiente de permeabilidad inicial: no inferior a 1x10 -2 cm/seg., siendo

deseable no inferior a 5x10 -2 cm/seg.

- Los huecos en mezcla: no inferiores al 16 % y preferiblemente no inferiores al

18 %.

- Pérdida por desgaste, dependiendo de la temperatura de ensayo: 



Inferior al 35 % y en general inferior al 30 % si el ensayo se realiza a 18 ± 1 ºC Inferior al 25 % y en general inferior al 20 % si el ensayo se realiza a 25 ± 1 ºC

La Norma 6.1-IC establece que las mezclas drenantes sólo podrán aplicarse en carreteras sin problemas de nieve o de formación de hielo, cuyos accesos estén pavimentados, con tráfico suficiente (IMD ≥ 5 000 vehículos/día) y con un régimen de lluvias razonablemente constante que facilite su limpieza. No se utilizarán sobre tableros de estructuras que no estén debidamente impermeabilizados y en todo caso deberán preverse sistemas específicos de captación y de eliminación del agua infiltrada a través de la superficie del pavimento.

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A los efectos de aplicación de dicha norma, y salvo justificación en contrario, no deberán proyectarse pavimentos con mezcla drenante en altitudes superiores a los 1.200 m, ni cuando el tramo a proyectar esté comprendido en la zona pluviométrica seca. En las zona pluviométrica seca podrá excepcionalmente utilizarse mezcla drenante en tramos de pequeña pendiente longitudinal (inferior a 1,5%) en los que además el régimen de precipitación sea corto, pero intenso, durante un número significativo de días al año; la longitud pavimentada con mezcla drenante no deberá ser inferior a 500 m. Con el fin de mejorar la seguridad y la comodidad en tiempo de lluvia, en firmes con pavimento bituminoso podrán utilizarse mezclas drenantes, previa justificación, teniendo en cuenta los criterios establecidos anteriormente, y siempre que las características climáticas, de trazado y de tráfico lo aconsejen, especialmente en autopistas y autovías urbanas y periurbanas con intensidad de tráfico superior a diez mil vehículos al día (IMD > 10 000 vehículos/día).

9.2.- ESPESOR DE CAPA Y SECCIÓN ESTRUCTURAL

El aglomerado poroso al mismo tiempo que absorbe el agua, actúa de embalse regulador de la lluvia caída sobre el firme. Esta penetra en el interior de la capa y poco a poco es evacuada lateralmente. La capacidad de la capa para almacenar agua depende de su porosidad y espesor. Normalmente suelen emplearse espesores de 3-4 cm. El espesor de la capa a emplear depende también del tamaño máximo del árido utilizado en la mezcla. Con mezclas tipo P-12 y PA-12 deben extenderse capas de 4 cm. Con las mezclas tipo PA-10 pueden emplearse capas de 3 a 4 cm. También es necesario que la capa sobre la que se apoya sea impermeable y tenga una superficie regular que facilite que el agua sea evacuada lateralmente. En cuanto a la sección estructural a emplear cuando se utiliza como capa de rodadura una mezcla porosa, ésta no tiene porque ser diferente a la empleada con una mezcla densa o semidensa.

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ANEXO I

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Los Firmes de Carretera

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