MOOC Construcción de Carreteras Sostenibles ¿Cómo prevenir y solucionar los daños en los pavimentos flexibles? Módulo 3: Desprendimientos
Índice 1.
Desprendimiento Desprendimiento por adherencia pétreo-ligante .................................................................. 4 1.1
Explicación del deterioro ........................................................................................................... 4
1.2
Causas de los desprendimientos por mala adherencia pétreo-ligante.................... pétreo-ligante.................... 7
1.3
Efecto en la movilidad de los usuarios ................................................................................. 9
1.4
Métodos de estudio de los fenómenos asociados ....................................................... 10
1.4.1 Pruebas para el control de adherencia entre ligante asfáltico y agregados minerales ............................................................................................................................................ 12 1.4.2
2.
Pruebas para estudiar el efecto del agua en las mezclas............................... 21
1.5
Planteamiento de medidas correctivas o paliativas ..................................................... 22
1.6
Evaluación y registro de desprendimientos .................................................................... 24
Desprendimiento Desprendimiento por malos riegos de adherencia ............................................................ 25 2.1
Explicación del deterioro ........................................................................................................ 25
2.2
Planteamiento de las causas ................................................................................................. 27
2.3
Efecto en la movilidad de los usuarios .............................................................................. 29
2.4
Pruebas y ensayos para estudiar el riesgo de adherencia entre capas ................. 29
2.5
Planteamiento de medidas correctivas o paliativas (baches) ................................... 33
2.6
Evaluación y registro de adherencias ................................................................................ 33
En este módulo se desarrollará el análisis de los distintos tipos de desprendimientos, desprendimientos, según su tipología de daño: adherencia pétreo-ligante y malos riegos de adherencia (liga o imprimación).
1. Desprendimiento por adherencia pétreo-ligante 1.1 Explicación del deterioro Este tipo de patología consiste en el desprendimiento de agregados de la superficie del pavimento ante la presencia de agua. Es un fenómeno interfacial que depende de las condiciones de los materiales, tanto desde su naturaleza misma, como la mineralogía y porosidad de los pétreos, o la composición química y características reológicas del ligante asfáltico, como de sus condiciones de uso, tal es el caso de la limpieza y nivel de humedad de los agregados. Aparte de los factores anteriormente citados, la complejidad de la adherencia pétreo-ligante abarca otros factores, tales como: presencia de humedad y temperatura de los agregados en el momento de la mezcla y condiciones climáticas. El daño por humedad puede ocurrir en la interface entre entre el mástico (mezcla de asfalto y relleno mineral) y la superficie del agregado, lo que se denomina falla por adhesión o dentro de la estructura del mástico denominado falla por cohesión.
Superficies de falla en las uniones adhesivas (Adaptado Terán, 2018)
Según la revisión literaria de Taylor y Khosla (1981), existen al menos 5 mecanismos de falla asociados al daño por humedad, los cuales pueden ocurrir individual o simultáneamente: desprendimiento, desplazamiento, emulsificación espontánea, presión de poros y socavación hidráulica.
El desprendimiento ocurre cuando una delgada capa de agua desplaza completamente la película de asfalto de la superficie del agregado, como se se observa en la imagen.
Mecanismo de desprendimiento que provoca la separación pétreo-ligante (Adaptado Hammoum, 2010)
El desplazamiento, a diferencia del desprendimiento, es generado por la fractura en la película de asfalto, producida por un mal recubrimiento del mismo. La emulsificación espontánea se produce cuando el agua y el asfalto se combinan para formar una emulsión, el mismo que puede verse agravado por la presencia de emulsionantes tales como arcillas y algunos aditivos del asfalto. La presión de poros se presenta típicamente en mezclas asfálticas con altos contenidos de vacíos. La socavación hidráulica ocurre en la superficie del pavimento y es el resultado del efecto de las llantas sobre superficies húmedas las cuales generan altas presiones en frente de la llanta y succión detrás de la misma.
Presión de poros por acción del tráfico y consecuente formación de pequeños baches (adaptado Varveri et al, 2014)
Aunque la adhesividad es un fenómeno sobre el que aún hay mucho que aprender, lo cierto es que de manera normal, la patología debe ocurrir en la etapa inicial de servicio del pavimento, cuando la mezcla se exponga al agua a gua y la calidad de la interface pétreo-ligante pétreo-ligante sea deficiente.
El daño se inicia con la aparición de que van en todas direcciones. En la siguiente imagen se ven las fisuras que van bordeando los pétreos, permitiendo el mayor ingreso de agua.
Manifestaciones iniciales iniciales de daño por adherencia
Cuando los vehículos transitan y aplican cargas en las zonas donde el agua está atrapada en los poros, se producen importantes sobrepresiones que finalmente, llevarán al rompimiento de la mezcla por la separación de los agregados, produciendo produciendo los baches (huecos) hasta las manifestaciones más avanzadas.
Manifestación avanzada del desprendimiento por adherencia pétreo-ligante en estado inicial
Stripping y y Ravelling
El desprendimiento por adherencia presenta dos manifestaciones, el stripping y y el ravelling . La primera de ellas es el desprendimiento del ligante del pétreo (que no genera necesariamente baches) y el segundo consiste en el desprendimiento gradual de los agregados debido a lo antes expuesto y que si conducen a la formación de baches. Estos fenómenos pueden darse de forma combinada como en la siguientes imágenes:
Manifestación del desprendimiento por adherencia pétreo-ligante en estado muy avanzado
1.2 Causas de los desprendimientos por mala adherencia pétreop étreoligante Entre las causas posibles que acompañan el surgimiento de esta patología podemos contemplar: ▪
▪
▪
Incompatibilidad en la naturaleza de los materiales, es decir cuando el procesamiento de los materiales es adecuado (pétreos limpios y secos, asfalto trabajado en la temperatura correcta), pero estos no presentan afinidad. En este caso es posible emplear aditivos para subsanar esta incompatibilidad. Uso de pétreos recién triturados, ya que, durante la trituración, la carga eléctrica de los pétreos es alterada y puede llegar a afectar la adherencia entre el pétreo y el ligante por densidad de cargas. Presencia de elementos contaminantes en los agregados (palos, cauchos, entre otros).
Elementos contaminantes que no adhieren ▪
Envejecimiento del ligante asfáltico.
▪
Drenaje inadecuado. inadecuado.
▪
Mal procesamiento de los materiales en la elaboración de la mezcla, tales como pétreos sucios y húmedos, mala dosificación de los aditivos. Pétreos contaminados
a) Presencia de materia orgánica
b) Material tomado de la banda transportadora que alimenta el tambor secador, donde se advierte la existencia de arcilla altamente plástica
Material con exceso de humedad y contaminación con finos de trituración
Material con exceso de humedad
1.3 Efecto en la movilidad de los usuarios En estado inicial, este tipo de patología puede dificultar el frenado de los vehículos debido a la presencia de partículas desprendidas en la superficie del pavimento. Sin embargo, cuando la severidad es alta, este puede ser altamente peligroso para el usuario, ya que la presencia de baches puede provocar el descontrol del vehículo a altas velocidades.
1.4 Métodos de estudio de los fenómenos asociados Antes de la instalación de la mezcla, es necesario prever su desempeño a través de ensayos de laboratorio. Para ello, cuando se trata de un problema de adherencia, es necesario estudiar donde se encuentra la causa del problema dentro de los componentes componentes de la mezcla, ya sea en los agregados (gruesos o finos) o en el llenante. Desde el punto de vista del ligante asfáltico el contenido de ceras debe ser controlado a efectos de que no se produzca desprendimiento desprendimiento de los agregados. Existen varios tipos de ensayos que buscan evaluar la susceptibilidad a la humedad de las mezclas asfálticas. La mayoría de ellos son empíricos, puesto que buscan caracterizar la resistencia de la mezcla al daño por humedad, sin necesariamente diferenciar entre los distintos mecanismos de daño. Los ensayos para la determinación de las características de adhesividad pueden ser divididos en dos grupos: los que evalúan el comportamiento de partículas de agregados recubiertas por ligante asfáltico y aquellos que evalúan el desempeño de determinadas propiedades de la mezcla asfáltica a la acción del agua (Bernucci, et al ; 2010).
La siguiente imagen presenta un diagrama de flujo para la evaluación de la adhesividad en mezclas asfálticas, que sugiere una metodología de evaluación de las mismas a través de ensayos de laboratorio.
1.4.1 Pruebas para el control de adherencia entre ligante li gante asfáltico y agregados minerales Adhesividad entre ligante asfáltico y agregados gruesos Esta es una síntesis de los en la evaluación de la adherencia entre agregados gruesos y ligante asfáltico: Ensayo
Agua hervida
Coating and Stripping
Norma
ASTM D3625
Muestra representativa de agregado grueso
250g de mezcla asfáltica sin compactar
-100 g de agregado limpio y seco pasante 100% del tamiz 9,5mm y ASTM D1664-80 retenido en el tamiz 6,3mm. - 5,5 g de ligante asfáltico.
- 50 partículas representativas vas del agregado grueso. - 100ml del ligante Adherencia en INV 740-07 asfáltico dispuesto MTC E 520-2000 bandeja en una película de 1,5 a 2,0 mm de espesor en el interior de la bandeja.
- 500g de agregado limpio y seco Adhesividad pasante del tamiz DNER-ME078/94 19mm y retenido en agregado el de 12,7mm. grueso-ligante - 17,5 g de ligante asfáltico.
Tiempo de Recubrimiento Temperatura condicionamiento Evaluación del agregado del agua de la muestra en inmersión
Total
100ºC
Total
Temperatura ambiente (aproximada mente 25ºC)
Parcial
Temperatura ambiente
Total
40ºC
10min +/-15 segundos
16 a 18 horas
96 horas
72 horas
Registro de los resultados
Visual
Observar el cubrimiento cubrimiento del agregado (grueso y fino), clasificando el recubrimiento ento superior o inferior al 95%
Visual
Por observación a través del agua, desde arriba, se estimará el porcentaje del área total del agregado visible que permanece cubierto con referencia al 95%.
Visual
Porcentaje promedio de ligante adherido a las 50 partículas aún cubiertas con asfalto.
Visual
Resultado Resultado satisfactorio cuando no existe ningún desplazamiento de la película de asfalto que recubre en agregado.
UCL T-10 El Método Universal de Caracterización de Ligantes (UCL), se basa en el ensayo cántabro de pérdida por desgaste y evalúa el ligante, mediante la determinación del grado de cohesión que proporciona en una mezcla asfáltica de granulometría predeterminada y de la observación de cómo esta propiedad varía con la temperatura, la acción del agua, el envejecimiento y eventualmente el tipo de llenante mineral.
Se emplea una mezcla patrón abierta a bierta sin llenante.
100
100
100
82
100
38
80
6
0
0
(Aguiar, 2015)
El contenido de ligante asfáltico de la mezcla patrón es constante, 4.5% del asfalto que se desea evaluar con el pétreo seleccionado. La probeta se fabrica siguiendo el procedimiento Marshall, empleando una energía de compactación de 50 golpes por cara. El peso del agregado para la elaboración de la probeta suele ser de 1000g. Esta mezcla patrón es altamente porosa, de no menos de 20% de vacíos. Para el estudio de adhesividad en agregados gruesos, se recomienda el uso de la granulometría T-10. Se preparan 6 probetas, de estas 3 de ellas son condicionadas en baño de agua a 35ºC por 4 días, y las otras 3 probetas se las deja a temperatura ambiente. El ensayo valora las pérdidas para cada tipo de condicionamiento condicionamiento empleando el ensayo Cántabro (sin el uso de la carga abrasiva).
Asfalto 1
Asfalto 2
Asfalto 3
Asfalto Modificado
100 90 ) % ( O R B A T N A C L A S A D I D R E P
80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
100
200 Nº REVOLUCIONES
Evaluación de la adhesividad a 300 revoluciones (Tras inmersión de 1 día- en seco)
Evaluación de la adhesividad a 300 revoluciones (Tras inmersión 4 días -35ºC)
300
Asfalto 1
Asfalto 2
Asfalto 3
Asfalto Modificado
100 ) 90 % ( O 80 R B 70 A T 60 N A 50 C L 40 A S 30 A D I 20 D R 10 E P 0
0
10
20
30 40 50 60 TIEMPO DE ENVEJECIMIENTO (horas)
70
80
Evaluación del envejecimiento (Todos los asfaltos a 300 revoluciones)
Asfalto 1
Asfalto 2
Asfalto3
Asfalto Modificado
100 90 ) 80 % ( O70 R B A60 T N A50 C L40 A S A30 D I D R20 E P
10 0 0
50
100
150
200
250
300
Nº REVOLUCIONES Evaluación de la cohesión – pruebas y análisis de los resultados
350
Asfalto 1
Asfalto 2
Asfalto3
Asfalto Modificado
100 90 ) 80 % ( O70 R B A60 T N50 A C L 40 A S A30 D I D20 R E P 10
0 -20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
TEMPERATURA (ºC) Evaluación de la susceptibilidad térmica (Todos los asfaltos a 300 revoluciones)
Adhesividad entre ligante asfáltico y agregados finos Para la evaluación de la adhesividad de las arenas con el cemento asfáltico se dispone de las siguientes alternativas: ▪
Riedel Weber
▪
Schulze Breuer
▪
UCL T-5
▪
UCL (T-10, T-5)
Se basa en a la acción de soluciones s oluciones de carbonato sódico de concentraciones concentraciones crecientes, sobre la mezcla arena-ligante. Se determina la concentración de carbonato sódico con la que el ligante se desprende de la arena. Se preparan 11 mezclas arena-asfalto de aprox. 0,5gr. Se coloca agua destilada y se calienta hasta punto de ebullición, se agita y se observa el desprendimiento. Se va añadiendo una concentración ascendente de carbonato sódico a cada muestra, hasta encontrar la concentración que logra un desprendimiento total. Se determina el índice de adhesividad.
Esquema de ensayo Riedel Weber (Adaptado Terán, 2018)
Con este ensayo se determina la compatibilidad relativa entre la arena y el asfalto o el residuo asfáltico de la emulsión, mediante la medición de tres parámetros: ▪
Pérdida por abrasión de una probeta de mortero asfáltico
▪
Característica de cohesión o integridad
▪
Adhesión
Para realizar el ensayo, se preparan pastillas de mortero asfáltico o mezcla arena-asfalto de 30mm de diámetro y aprox. 50 mm de altura, con un porcentaje de asfalto de 8,125 % puro o 12.5 % de una emulsión asfáltica con un 65 % de asfalto. Se deja las pastillas en baño maría a 25ºC por 6 días.
Pastilla de mezcla arena-asfalto ensayo Schulze Breuer
Primero se realiza un ensayo de abrasión en la maquina Schulze Breuer, de cilindros cerrados por 3hrs. O 36000 ciclos a 20 RPM. y se determina el peso de la perdida por abrasión.
Vista general Maquina Schulze Breuer
Vista interna
Colocación de muestra para el ensayo
Después se coloca la muestra en agua hirviendo por 30 min. Para pesar luego la partícula más grande que continúa adherida, el porcentaje respecto al peso inicial se denomina integridad. Se deja secar por un día y de manera visual se estima el % de partículas cubierta, siendo este el valor de la adhesión. De acuerdo con los resultados obtenidos, se da una puntuación a cada parámetro de acuerdo a la siguiente
Grado de Pérdida Punto de Integridad Adhesión clasificación por clasificación (% (% para cada abrasión por ensayo retenido) cubierto) ensayo (gr) A
4
0 - 0,7
90 - 100
90 - 100
B
3
0,7 - 1,0
75 - 100
75 - 100
C
2
1,0 - 1,3
50 - 75
50 - 75
D
1
1,3 - 2,0
10 - 50
10 - 50
0
0
>2,0
0
0
Puntuación Total
Se suma la puntuación de los tres parámetros, obteniendo un número entre el 0 al 12, donde 12 es la mayor puntuación para una mezcla arena asfalto con excelente adhesión.
El concepto y procedimiento es el mismo explicado para los agregados gruesos, pero se emplea la mezcla patrón T-5, presentado en la tabla correspondiente.
Adhesividad entre ligante asfáltico y llenante mineral
El concepto y procedimiento es el mismo explicado anteriormente, pero se agrega el llenante a la muestra patrón para evaluar la pasta asfáltica. El contenido de llenante, en cada caso, se determinará a partir de la determinación de su concentración crítica. 1.4.2 Pruebas para estudiar el efecto del agua en las mezclas Evaluación de la susceptibilidad al agua de las mezclas asfálticas compactadas utilizando la prueba de tracción indirecta (TSR) Este ensayo se lo realiza sobre la mezcla asfáltica, bajo la norma AASHTO T 283–03. Busca evaluar el efecto de la humedad sobre la resistencia a tracción indirecta de una mezcla densa en caliente. Para esto se preparan 6 probetas de mezcla asfáltica con 7± 1% de vacíos. Se colocan 3 probetas en un baño de agua a 60ºC por 24 horas y las otras 3 se las deja condiciones secas. Los índices numéricos obtenidos son evaluados para los dos subconjuntos, seco y condicionado: condicionado:
TSR = (Rh/Rs)*100 ≥80% Dónde:
Rh = promedio de la resistencia seca. Rs = promedio de la resistencia húmeda.
Se determina la resistencia a tracción de estas probetas. Se calcula la relación de resistencia
Ensayo de tracción indirecta TSR (adaptado Terán, 2018)
Rueda de Hamburgo El procedimiento del ensayo ya se explicó anteriormente al hablar de las deformaciones plásticas en la mezcla asfáltica, en el cual se mencionó lo relacionado al punto de stripping , que es el indicador de adhesividad de este ensayo. La idea general sería que entre más ciclos se tenga que recorrer en el ensayo, para obtener este punto, la adherencia está más garantizada.
1.5 Planteamiento de medidas correctivas o paliativas Cuando el fenómeno de pérdida de adhesividad ocurre en la mezcla asfáltica, la patología más frecuente es la formación de baches o huecos. Este fenómeno, una vez ocurrido se deberá atender en toda la zona afectada, ya sea mediante parches o reconformación de la carpeta dependiendo de la extensión del daño. Estos daños, como todos los otros, deben ser en lo posible, prevenidos. En este caso de desprendimientos desprendimientos en la mezcla, es decir, problemas de adhesividad pétreo pétreo - ligante, se deben estudiar la compatibilidad de los materiales mediante las técnicas adecuadas, y examinar las condiciones de su procesamiento industrial en la planta, para recomendar los ajustes necesarios ya sea a nivel de diseño de la mezcla o de manejo de los materiales; ajustes éstos que pueden ir, desde adicionar algún aditivo y/o mejorar alguna alguna parte del proceso, hasta llegar cambiar cambiar los materiales. materiales. Una vez ocurrido el daño por adherencia, estos son irremediables y las mezclas deben ser sustituidas. Sin embargo, dependiendo el tipo de contrato (bajo contratación privada o pública) o de la disponibilidad de
recursos, se pueden emprender acciones paliativas tendientes a proteger la seguridad de los usuarios, mientras se hace la reparación adecuada consistente en la sustitución del material afectado. Estas acciones paliativas, como ya se ha dicho, pueden ser la ejecución de parcheos o bacheos superficial (sustitución parcial de la mezcla más afectada), o el cubrimiento de la mezcla afectada con algún procedimiento temporal para evitar que el deterioro siga creciendo rápidamente, cuestión que se puede hacer mediante la colocación de un microaglomerado, de una lechada o de una mezcla asfáltica densa, evitando que la capa con el problema entre en contacto con el agua. Para evitar que la mezcla sea susceptible al daño, es necesario que se realicen los controles en los acopios de los agregados pétreos, y en las tolvas de la planta de asfalto, verificando que se encuentren limpios, libres de impurezas o materiales finos y con humedades bajas del orden del 3%. Esta última condición se ajustará según la tecnología de planta (continua o discontinua). También es conveniente verificar la edad de los acopios, evitando el empleo de áridos recientemente recientemente triturados. Se recomienda recomienda que se empleen pétreos luego de unos 15 días, con posterioridad a su trituración, para garantizar que el material, está eléctricamente estable.
1.6 Evaluación y registro de desprendimientos La evaluación se la puede realizar según la metodología PCI (ASTM D643318) y la metodología VIZIR (LCPC), donde el daño se mide en metros cuadrados. Según la metodología , se toma en cuenta los desprendimientos de agregados, mientras que según la metodología , se toma en cuenta c uenta los desprendimientos tanto de la película de ligante como la pérdida de agregados. En ambos casos los criterios son:
En el caso de que esta patología sea muy alta y se generen huecos o baches, la metodología las toma como descascaramientos, cuyo nivel de severidad está asociado a su área de afectación y profundidad.
2. Desprendimiento por malos riegos de adherencia 2.1 Explicación del deterioro Este tipo de patología consiste en el descascaramiento descasc aramiento o peladuras, a través del desprendimiento de la mezcla asfáltica debido a una incorrecta aplicación de riego de adherencia entre capas. Este tipo de falla tiene su origen en el proceso constructivo, propiciando la prematura formación de baches.
Manifestación del desprendimiento por mal riego de liga
Manifestación del desprendimiento por mal riego de imprimación
Un riego de adherencia consiste en la aplicación de una delgada y uniforme capa de ligante asfáltico ya sea como asfalto líquido o como emulsión, aplicado sobre una superficie, previo al colocado de una capa asfáltica. Según el tipo de superficie donde es el riego de adherencia se dividen en dos tipos: ▪
: regularmente se emplean emulsiones asfálticas de rotura lenta que son aplicados sobre capas granulares. Este tipo de riego sirve para adherir la capa granular y la capa asfáltica. En algunos lugares se emplean asfaltos líquidos para este tipo de riego.
▪
: regularmente se emplean emulsiones asfálticas de rotura rápida, que son aplicadas para adherir una capa asfáltica sobre un concreto, ya sea asfáltico o hidráulico, quedando ligadas monolíticamente.
Los riegos de adherencia tienen la función de evitar que las diferentes capas se muevan paralelamente entre sí, es decir que se produzcan deslizamientos. De esta forma, se pretende que la capa asfáltica colocada actúe como un solo sistema en la transmisión de esfuerzos (de corte y tensión) a la estructura del pavimento.
Estado de esfuerzos en la interfaz de adherencia del pavimento bajo condiciones de servicio (adap. NCHRP, 2012)
Múltiples investigaciones señalan el impacto que tiene el inadecuado riego de adherencia en la vida útil del pavimento. El Instituto del Asfalto ( Asphalt Institute , 2015) menciona que con una mínima pérdida de la resistencia adherencia entre capas, entre un 10% y un 30%, puede resultar en una pérdida de la vida a fatiga fa tiga de entre un 50% a un 70%. El NCHRP (2012) en relación al efecto de la cobertura del riego de liga, menciona que una cobertura de aplicación del 50% de la superficie, s uperficie, reduce entre un 50 % y 70 % la interfaz de la resistencia al cortante de la estructura. Además, una cobertura del 50% en la aplicación del riego de adherencia resulta en un comportamiento inconsistente inconsistente y no uniforme de la interfaz de adherencia entre las capas ligadas.
Sólo para tener una connotación de impacto económico de un riego de adherencia mal ejecutado, según el Instituto del Asfalto, los costos del riego de adherencia en pavimentos nuevos y reconstruidos representa el 0.1-0.2% del costo del proyecto total. Si se produce una falla y se requiere una acción correctiva, el costo de esta acción correctiva se encuentra entre el 30-100% 30 -100% del costo original del proyecto. Está claro que el costo de una aplicación de un riego de adherencia es relativamente insignificante en relación con los significativos costos de reparación.
Adecuada cobertura de riego de adherencia
Riego de adherencia no uniforme
Adaptado NCHRP, 2012
2.2 Planteamiento de las causas Este tipo de patología es originada en general por la pobre resistencia en la interfaz de adherencia entre capas, ya sea de liga o imprimación, consecuencia de un inadecuado proceso constructivo en la aplicación de riegos de adherencia. Entre los mencionar: ▪
▪
▪
que originan este fenómeno se puede
Inadecuada limpieza de la superficie donde será aplicado a plicado el riego de liga (superficie sucia o empolvada). Exceso de humedad en la superficie donde será aplicado el riego de liga. Falta de uniformidad en la aplicación del riego de liga debido a un inadecuado funcionamiento de las boquillas de la barra rociadora: orientación con diferente ángulo, bloqueo parcial o total, así como, una inadecuada altura inadecuada de la barra rociadora.
▪
Cobertura incompleta en la aplicación del riego de liga.
▪
Arrastre del riego de liga debido al tránsito de vehículos.
▪
▪
Falta de tiempo de rompimiento y tiempo de curado de la emulsión aplicada. Es muy común en la práctica la colocación de capas delgadas de mezcla en las huellas por donde circulará la volqueta que transporta la mezcla asfáltica a la terminadora, esto para proteger el riego de imprimación; pero muchas veces esta capa de protección carece de control en su granulometría y temperatura, volviéndose en una capa delgada que corta la interfaz entre la mezcla asfáltica y la capa de base, propiciando el daño.
2.3 Efecto en la movilidad de los usuarios Esta clase de patología afecta seriamente la movilidad de los usuarios, ya que permite el ingreso de agua en el revestimiento asfáltico, impulsando otras patologías y los correspondientes correspondientes daños que esto implica.
2.4 Pruebas y ensayos para estudiar el riesgo de adherencia entre capas Es necesario evaluar las propiedades de la emulsión empleada, siendo la determinación de la viscosidad la más relevante (empleando el viscosímetro Saybolt Furol), ya que una emulsión con alta viscosidad, no podrá penetrar de manera adecuada en las capas granulares en los riegos de imprimación, reduciendo de esta manera la adherencia entre las capas. La evaluación del riego de imprimación y/o de liga se realiza en su mayor parte por métodos visuales, verificando el área cubierta por los riegos sobre la capa que se va a ligar. La cantidad de emulsión aplicada en la capa inferior, se puede evaluar mediante el método del pesaje de bandeja metálica, estos controles se los realiza durante la ejecución. Se puede verificar de igual manera la penetración del riego de imprimación en la capa granular, mediante la extracción de testigos en campo pasadas las 24 horas de su aplicación, en laboratorio se puede evaluar esta misma propiedad antes de aplicarse en campo mediante la ejecución de probetas de capa base densificadas al 100% del proctor y colocando el riego sobre este y sacando testigos a las 24 horas para medir cuanto penetra la emulsión.
En este cuadro se muestran los ensayos de campo y laboratorio que se pueden emplear para evaluar la adherencia entre capas, según el documento técnico NCHRP 712 (2012).
En la siguiente tabla se describen algunos ensayos mencionados en la imagen anterior a manera de ejemplo, los mismos son utilizados en campo y laboratorio para caracterizar la aplicación de un riego de adherencia. En general los tres modos de prueba son: .
Equipo
Ensayo Pull off Suizo Suizo
Significado y Procedimiento uso Los valores de resistencia a la tensión se miden para evaluar el desempeño al corte de la interface de adherencia entre diferentes revestimientos asfálticos. El rendimiento al corte se usa para evaluar la calidad del riego de adherencia de los diferentes materiales empleados.
Espécimen
(1) Espécimen cilíndrico Se aplica una compuesto carga de de 3,94 tracción a la pulgadas de muestra de diámetro. revestimiento (2) Muestra asfáltico, fabricada en compuesta laboratorio y de dos capas, núcleo de a velocidad pavimento. constante. (3) El espécimen necesita ser pegado.
Resultado Laboratorio del o campo ensayo
Observación
La prueba se lleva a cabo de acuerdo Resistencia con la a la Laboratorio especificación tracción de ensayo Alemán ZTVSIB 90
Laboratorio de Caminos de Barcelona (LCB) Ensayo de corte El espécimen de doble La resistencia capa con al corte de la riego de interface de adherencia es adherencia usado como es medida una viga para evaluar colocada la propiedad sobre dos de unión del soportes y se riego de aplica una adherencia. carga vertical La propiedad al espécimen de unión es a una usada para velocidad de determinar la deformación idoneidad del constante de material para 0.05 in / min usarlo como en el medio riego de de los dos adherencia. soportes hasta la falla.
(1) Espécimen compuesto por un cilíndrico de 3,94 pulgadas de diámetro y 7,0 pulgadas de alto (2) muestra de laboratorio y / o núcleo de pavimento
(1) No se puede aplicar (1) carga normal Resistencia durante esta al corte prueba (2) Módulo (2) de corte y Laboratorio Desarrollado la energía por DOT, de Universidad craqueo Politécnica de específica Cataluña, España
Equipo
Prueba de tracción
Significado y Procedimiento uso
La resistencia a la tracción de la interface de adherencia se mide para evaluar la propiedad de unión del riego de adherencia. La propiedad de unión se usa para determinar la idoneidad del material para usar como capa de unión.
Ensayo Impulsive Hammer La respuesta dinámica vertical del pavimento y la dimensión fractal (FD) se determinan para evaluar la condición de enlace entre las capas de asfalto en el campo. La condición de unión se usa para determinar la idoneidad del material para usarlo como riego de adherencia.
Se aplica una fuerza de tracción a una velocidad constante de 54 lb/s a una muestra cilíndrica, hasta que se produzca la falla
Espécimen
Resultado Laboratorio del o campo ensayo
Observación
Muestra cilíndrica de laboratorio o campo de 4 pulgadas de diámetro
Resistencia a la Campo y tracción laboratorio del riego de liga
Desarrollado por Ministère des Transports du Québec, Canadá
Se aplica una carga impulsiva con un martillo en la superficie del Revestimiento Número pavimento en asfáltico en FD ubicaciones campo particulares y a determinada frecuencia de carga.
Adaptado NCHRP 712 (2012)
In situ
Aún en desarrollo en la Universidad de Nottingham
2.5 Planteamiento de medidas correctivas o paliativas (baches) Cuando el fenómeno de pérdida de adhesividad entre capas, además de la formación de baches o huecos, también se puede presentar fisuración por fatiga, caso que se trata t rata como en el primer módulo. Pero si lo sucedido son baches, estos se deberán atender en toda la zona afectada, ya sea mediante parches o reconformación de la carpeta dependiendo de la extensión del daño. Para los riegos de adherencia entre las capas, es fundamental, que se determine la dosificación correcta de la emulsión, mediante las pruebas preliminares necesarias y la obra se ejecute con el rigor técnico que se exige, para que logre el desempeño que se espera.
2.6 Evaluación y registro de adherencias Los métodos de evaluación PCI (ASTM D6433-18) y VIZIR (LCPC), no toman en cuenta este daño como tal, sino al efecto ocasionado por el daño que llega a ser los , donde el daño se mide en metros cuadrados.
Las fuentes de las Créditos imágenes y tablas están bajo las mismas entre paréntesis. Cuando no aparecen son de elaboración propia.
