Conceptos sobre el diseño de mezclas asfálticas SMA (Splittmastixasphalt) Pablo E Bolzan,
Ingeniero Civil, Consltor !ial !ial
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INTRODUCCION Las Las mezc mezcla lass asfá asfált ltic icas as Stone"Ma (Splittmastiasp! iasp!alt" alt" son #n Stone"Mastic stic Asphalt Asphalt (Splittmast $ise%o alemán concebi$o para resistir na$a menos &#e el a!#ellamiento ' abrasin pro)oca$os por los ne#máticos $e )e!*c#los &#e lle)an elementos anti$eslizantes contra la nie)e a$!eri$os (ca$enas+ cla)os+ etc.". S# ele)a$a esta estabi bili li$a $a$$ resi resi$e $e en $o $oss co comp mpon onen ente tes, s, #n #naa f#er f#erte te estr estr#c #ct# t#ra ra -ran -ran#l #lar ar a#to a# topor porta tant ntee mas mas #n mast mastic ic alta altame ment ntee co! co!esi esi)o )o pro$# pro$#cto cto $e #n ele) ele)a$ a$oo conteni$o $e li-ante ' filler más la a$icin $e fibras cel#lsicas. l mastic forma$o por el con/#nto ligante"filler"fibras $eb $ebee relle rellena nar r parcialmente parcialmente 0!asta $e/ar solamente 1 a 2 3 $e )ac*os $e aire en la mezcla4 mezcla4 a $ic!a estr#ct#ra -ran#lar c#'os 5ac*os $el 6-re-a$o 7ineral (567" no $eben ser inferiores al 893. 6 s# )ez los 5ac*os Rellenos $e :et;n (R:5" se #bican por lo -eneral entre 9< ' =2 3+ )alores >stos s#periores a los &#e posee #na mezcla asfáltica $ensamente -ra$#a$a. Dic!o mastic $ebe ser impermeable+ $e alto po$er co!esi)o ' a$!erente con las part*c#las minerales+ por lo c#al está forma$o por material $e relleno m#' fino 0 pol)o $e aporte $e los ári$os+ pol)o $e la ba-!o#se ' filler comercial4 más #n ele)a$o conteni$o $e li-ante ' #n a-ente estabilizante ' espesante c#'o me/or eponente lo constit#'en las fibras cel#lsicas. Se trata $e #n concepto totalmente $istinto al $e las mezclas tra$icionales+ $ensamente -ra$#a$as ' elabora$as a ele)a$as temperat#ras. n la S76 se $ebe $ise%ar #na estr#ct#ra -ran#lar -ran#lar $iscontin#amen $iscontin#amente te -ra$#a$a+ con contacto interpartic#lar 0resistencia friccional4 rellena$a sin ser sat#ra$a por #n mastic asfáltico 0componente co!esi)a4 estable e impermeable. stable si-nifica &#e ?ablo :olzan
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no oc#rran esc#rrimientos $e li-ante $#rante la elaboracin ' colocacin $e la mezcla+ como tampoco e#$aciones ' $eformaciones permanentes $#rante s# )i$a $e ser)icio ba/o las acciones $el tránsito ' $el clima. C#anto más li-ante asfáltico conten-a la mezcla+ ma'or $#rabili$a$ ten$rá la misma. Con las S76 se potencian tanto la friccin como la co!esin+ alcanzan$o #n ni)el $e comportamiento ba/o tránsito ini-#alable por nin-#na otra mezcla asfáltica eistente. racias al es&#eleto p>treo a#toportante la S76 resiste me/or &#e nin-#na los esf#erzos repeti$os $e las car-as más pesa$as 0resistencia a $eformaciones permanentes4 ' $ebi$o a ba/o conteni$o $e )ac*os $e aire ' ele)a$o conteni$o $e li-ante resiste m#' bien la fati-a 0resistencia a la fis#racin por esf#erzos repeti$os. llo se tra$#ce en #na )i$a $e ser)icio &#e )a $es$e #n B !asta #n 8BB 3 ma'or &#e en el caso $e las mezclas con)encionales. Debi$o a s# ecelente comportamiento en ser)icio tampoco re&#ieren mantenimiento+ por lo c#al se po$r*a $ecir &#e las S76 son mezclas sin mantenimiento anticipado# De all* &#e los americanos p#e$an afirmar &#e con tan slo $os a%os $e ma'or )i$a ;til $e #na S76+ se p#e$e compensar el ma'or costo inicial $e estas mezclas (Eorks!op S76 in t!e US6 II+ 7ar'lan$+ US6+ 7arc! 1BB1". l a-ente estabilizante /#e-a #n papel f#n$amental en la S76, $ebe permitir maimar el conteni$o $e li-ante $e manera $e obtener #na mezcla estable ' $e alta $#rabili$a$ a;n ba/o las peores con$iciones $e repeticin $e car-as ' $e clima a$)erso. s por ello &#e los me/ores res#lta$os se obtienen a partir $el empleo $e fibras. stos materiales $e m#' pe&#e%as $imensiones 088BB micrones $e lar-o por F micrones $e $iámetro+ )alores me$ios4+ tet#ra r#-osa+ alta fleibili$a$+ inoc#as a la sal#$ ' $e carácter inerte frente al asfalto 0por ello $eben emplearse fibras $e cel#losa4 permiten la a$icin $e la ma'or canti$a$ $e li-ante asfáltico posible e)itan$o el esc#rrimiento $e la mezcla reci>n elabora$a ' almacena$a+ ' la e#$acin en ser)icio. 6l mismo tiempo las fibras $e cel#losa son las más ecnomicas $el merca$o. Ni #na canti$a$ etra $e filler+ el #so $e pol*meros o ca#c!o -ran#la$o po$r*an s#perar la accin absorbente $e las fibras. Los pol*meros s* mo$ifican al asfalto ' p#e$en emplearse c#an$o las caracter*sticas $el pro'ecto as* lo $eman$en+ pero en nin-;n caso para reemplazar al-;n componente $e la S76. Los pol*meros no reemplazan a la accin $e las fibras+ slo mo$ifican las caracter*sticas $el li-ante base c#an$o ello es as* re&#eri$o. or tanto ' por $efinicin Stone47astic 6sp!alt es #na mezcla asfáltica $e -ran estabili$a$ ' s#perior $#rabili$a$ ' está forma$a por,
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6-re-a$os p>treos $e alta cali$a$ -ran#lom>tricamente -ra$#a$os $e manera $e obtener #na estr#ct#ra -ran#lar -r#esa con contacto interpartic#lar maimizan$o la componente $e friccin interna $e la mezcla+
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7ástic 6sfáltico forma$o por, filler+ li-ante asfáltico ' fibras+ '
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Composicin )ol#m>trica balancea$a (56T+ 567+ R:5" tal &#e la mezcla res#lte altamente resistente+ impermeable+ sin ries-os $e e#$aciones ' brin$e la máima $#rabili$a$.
Da$a la $efinicin ' s# !istorial en ser)icio la S76 es #na mezcla premim para s#perficies $e ro$amiento s#/eta a las con$iciones más cr*ticas $e car-a ' clima. D#ra m#c!o más &#e #na mezcla con)encional '+ como se $i/o+ no re&#iere $e operaciones $e mantenimiento $#rante s# )i$a $e ser)icio. n #n report $e la $ederal %igh&a' Administration $e los UU+ ringing lobal Innovations to *#S# %igh&a's + se in$ica &#e la S76 es a!ora la sol#cin preferi$a para las carreteras $e los UU someti$as a tráfico pesa$o. Tambi>n forman parte $e los $enomina$os +erpetal +avements + #n n#e)o concepto en $ise%o $e pa)imentos $e lar-a )i$a en los c#ales se $ise%a la estr#ct#ra para $#rar al menos #nos B a%os ' slo se ren#e)a la s#perficie peri$icamente. l 7an#al 7S41 $el Asphalt Institte norteamericano establece &#e la meta final $el $ise%o $e #na mezcla asfáltica en caliente es seleccionar #n conteni$o $e li-ante $e $ise%o ;nico &#e lo-re #n balance entre to$as las propie$a$es $esea$as. l comportamiento $e #na mezcla asfáltica está relaciona$o con, $#rabili$a$+ impermeabili$a$+ resistencia +estabili$a$+ stiffness+ fleibili$a$+ resistencia a fati-a ' traba/abili$a$. 6-re-a a$emás+ &#e el ob/eti)o -eneral $el $ise%o $e mezclas asfálticas para pa)imentacin es $eterminar #na mezcla costo"efectiva &#e a$emás brin$e las propie$a$es antes se%ala$as. La S76 c#mple con estos re&#isitos. 7ientras &#e #na mezcla con)encional $ebe b#scar #n compromiso entre las principales propie$a$es re&#eri$as para #na carpeta $e ro$amiento+ la S76 por $efinicin b#sca maimizar el conteni$o $e li-ante para rellenar #na estr#ct#ra -ran#lar con alta trabazn interpartic#lar 'a $e por s* resistente. n #na mezcla con)encional se $eben sacrificar al-#nas propie$a$es en beneficio $e otras+ en la S76 se potencian to$as las propie$a$es necesarias+ es el arte $e combinar los materiales inter)inientes $e manera $e &#e s# con/#nto c#mpla con to$as las propie$a$es re&#eri$as. Las S76 tienen n#merosas aplicaciones en l#-ares $on$e se e/ercen ele)a$as tensiones sobre la capa $e ro$a$#ra ' $on$e las mezclas con)encionales
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presentan n#merosos incon)enientes, intersecciones semaforiza$as+ roton$as+ p#ertos+ pistas $e aterriza/e+ carriles para a#tob#ses+ como capa antireflein $e fis#ras+ carriles para tráfico pesa$o ecl#si)amente+ pla'as $e estacionamiento ' maniobra $e -ran$es e&#ipos+ en tablero $e p#entes+ etc. n 6lemania 'a lle)an mas $e 2BB millones $e metros c#a$ra$os pa)imenta$os en a#topistas+ caminos ' calles $e ci#$a$ ' #nos millones $e tonela$as $e S76 pro$#ci$as por a%o. Comenzaron a me$ia$os $e la $>ca$a $el GB para l#e-o eten$erse en -ran parte $e #ropa contan$o con #na eperiencia ma'or $e 2B a%os en el #so $e las mismas. n 6lemania las S76 están normaliza$as $es$e 8=rica al importar la tecnolo-*a l#e-o $e corroborar s#s beneficios. n 8=== p#blicaron #n etenso traba/o $on$e se res#men m>to$o $e $ise%o ' se-#imiento $el comportamiento $#rante poco más $e 8B a%os a la fec!a. Lle)an aplica$as más $e 8 millones $e tonela$as $e S76. isten incl#si)e normas 66STO como la ++ +ractice for .esigning Stone Matrix Asphalt &#e reco-en to$os los elementos para el $ise%o $e las S76 en US6. n la 6r-entina se comienz a traba/ar en -ran escala en la 6#topista Ricc!ieri &#e correspon$e al acceso s#r $e la ci#$a$ $e :#enos 6ires como capa $e ro$a$#ra $entro $e la estrate-ia $e repa)imentacin $el sector. Otro sector importante $e aplicacin f#e el corre$or bioceánico+ R#ta Nacional <+ &#e atra)iesa $e ste a Oeste la rep;blica ' se n#tre $e tráfico pesa$o $el :rasil ' C!ile. n menos $e $os a%os se aplicaron más $e 8
ROCSO 6R6 L DISO D UN6 S76 ara $ise%ar #na mezcla S76 se re&#ieren tener en c#enta #n $ise%o f#ncional 0se-#ri$a$ ' me$io ambiente4 ' otro estr#ct#ral 0resistencia ' $#rabili$a$4+ por lo tanto se $ebe, a" $ise%ar la tet#ra s#perficial (macro ' micro4tet#ras" ' b" $ise%ar la estr#ct#ra interna (estr#ct#ra -ran#lar P mastic" para $ise%ar la tet#ra se $ebe tener en c#enta el tipo $e a-re-a$o a #tilizar+ s# ?ablo :olzan
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)alor $e p#li$o acelera$o (S5"+ el tipo ' porcenta/e $e trit#racin $e las fracciones más -r#esas ' el tama%o máimo. ara $ise%ar la estr#ct#ra -ran#lar a#toportante se $eben seleccionar ári$os resistentes+ $#rables ' con forma $e part*c#las apropia$as tal &#e -eneren #na f#erte componente $e friccin. La seleccin $e los $istintos tama%os se basa en las c#r)as -ran#lom>tricas $e la norma alemana HT5 6sp!alt St:4B8+ o me/or a;n en la $enomina$a Real S76 &#e f#e la &#e ori-in las S76. Constit#'en #n escalonamiento -ran#lom>trico casi $iscont*n#o con #na f#erte $ismin#cin $e los tama%os interme$ios+ maimizan$o las fracciones -r#esas ' las part*c#las más finas. l $ise%o $el mastic compren$e tres materiales $iferentes, li-ante asfáltico+ filler ' fibras. Los tres tienen f#nciones bien $efini$as en la S76 ' por tanto nin-#no p#e$e reemplazar al otro ' no se p#e$e prescin$ir $e al-#no $e ellos. Un li-ante asfáltico p#e$e contener pol*meros+ pero >stos no p#e$en reemplazar a las fibras. ol*meros ' fibras son materiales $istintos ' c#mplen f#nciones $istintas. Los asfaltos se p#e$en mo$ificar con pol*meros para me/orar s#s propie$a$es ori-inales. Las fibras no mo$ifican el asfalto+ slo lo espesan ' permiten maiminar s# conteni$o. Los pol*meros no p#e$en lo-rar este efecto+ sino &#e se los #tiliza con fines $istintos+ forman parte $el li-ante no como a$iti)o in!ibi$or $e esc#rrimiento. 6 pesar $e &#e se !an elabora$o S76 con li-antes asfálticos mo$ifica$os con pol*meros ' sin fibras+ el res#lta$o final es #na S76 $e inferior cali$a$ $a$o &#e no se p#e$e emplear el conteni$o $e li-ante máimo. l li-ante asfáltico a emplear p#e$e tener $istintos -ra$os+ 'a sea fi/a$os por la consistencia me$i$a por la penetracin o la )iscosi$a$+ o bien por ensa'os relaciona$os con el comportamiento como en el sistema S#perpa)e. Lo esencial es seleccionar el -ra$o asfáltico más apropia$o a las con$iciones $e clima+ tránsito ' estr#ct#rales $el pro'ecto. l balance entre los )ol#menes $e aire+ asfalto ' ári$os incl#*$o el filler+ es f#n$amental a fin $e, a" lo-rar #na mezcla impermeable, ba/os conteni$os $e )ac*os $e aire+ b" $e/ar s#ficiente espacio para alber-ar #na relati)amente alta proporcin $e mastic, ele)a$o porcenta/e $e 567+ c" rellenar los )ac*os interpartic#lares con la ma'or canti$a$ $e li-ante
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posible, ele)a$os porcenta/es $e R:5. ara lo-rar colocar la ma'or canti$a$ $e li-ante posible se $ebe a$icionar fibras &#e p#e$en espesar el mastic lo s#ficiente como para e)itar, a" #n ecesi)o esc#rrimiento $e li-ante $#rante la elaboracin ' colocacin $e la mezcla+ b" in!ibir to$o tipo $e e#$acin $e li-ante a la s#perficie #na )ez someti$a al tránsito+ ' c" e)itar c#al&#ier tipo $e $eformaciones permanentes ba/o tránsito. Con respecto al bet;n4pol*mero &#e se )iene #tilizan$o en $istintas mezclas asfálticas es importante tener en c#enta &#e >stos materiales comp#estos con $e $*ficil caracterizacin en laboratorio ' control $e cali$a$ en obra+ por lo &#e es imprescin$ible &#e pro)en-an $e fabricantes $e reconoci$a tra'ectoria ' &#e a$/#nten $oc#mentacin sobre s# real comportamiento en ser)icio. Las fibras $e cel#losa c#mplen las si-#ientes f#nciones en la S76, 6" D#rante la elaboracin ' colocacin $e la mezcla asfáltica, a" a#mentan la traba/abili$a$ $e la mezcla+ propie$a$ >sta partic#larmente importante en mezclas con alto conteni$o $e fracciones -r#esas ' trit#ra$as+ b" in!iben el esc#rrimiento $e li-ante c" brin$a ma'or !omo-enei$a$ al con/#nto :" n ser)icio, a" ma'or án-#lo $e friccin interna ' co!esin en la mezcla b" in!ibe la e#$acin $e li-ante a la s#perficie c" ma'or espesor $e pel*c#la $e asfalto $" ma'or resistencia a la accin $el a-#a
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e" ma'or resistencia a la fati-a f" ma'or resistencia al en)e/ecimiento To$as estas propie$a$es se $eben f#n$amentalmente a la posibili$a$ $e alo/ar ma'or canti$a$ $e li-ante asfáltico por la presencia $e las fibras cel#lsicas.
UN C6SO D 6LIC6CIQN D S76 N L6 6RNTIN6 La 6U Ricc!ieri lle)a más $e 81B.BBB )e!*c#los $iarios $es$e la 6)eni$a eneral az !acia el aerop#erto internacional $e zeiza ' !acia el s#r a tra)>s $e la 6U zeiza4Ca%#elas. sta a#topista consta $e $os calza$as con carriles en n;mero )ariable $es$e la zona $e pea/e !asta el aerop#erto. La obra $e repa)imentacin se realiz en $os etapas. n la primera+ la seccin en consi$eracin es la #bica$a $esp#>s $el #ente 82 4&#e $eri)a tránsito !acia la RF4 !asta el Jm 81+
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f#e encara$o a tra)>s $e operaciones $e a$ec#acin $el esta$o $e la s#perficie ' estr#ct#ra eistentes (s#bsella$o $e losas+ bac!eos localiza$os+ fresa$o s#perficial para correccin $e pen$iente trans)ersal+ sella$o $e fis#ras+ reparacin $e fis#ras en prof#n$i$a$+ colocacin $e mezcla asfáltica $e restit#cin $e -álibo+ etc." ' la aplicacin por primera )ez en n#estro me$io $e #na S76 con caracter*sticas partic#lares. n la elaboracin $e la S76 se #tiliz #n li-ante mo$ifica$o con pol*meros elastom>ricos $e alta rec#peracin elástica+ #n f*ller calcáreo al 8B3 $el peso total $e los ári$os secos+ ' fibras $e cel#losa en pellets. Se emplearon -ran#lometr*as con tama%o máimo $e ári$os i-#al a 8= mm ' espesor )ariable para la S76 B48=+ ' $e 81+ mm ' espesor $e 2B mm para la micro4S76 B481. n to$a la se-#n$a parte $e la repa)imentacin se emplearon fibras $e cel#losa a$emás $el asfalto pol*mero ' el filler calcáreo. Las S76 lle)an fibras como a-ente estabilizante en s# composicin ori-nal+ en la primera etapa $e repa)imentacin no se contaba con las mismas pero en la se-#n$a se import el pro$#cto $e 6lemania notán$ose #na importante $iferencia en la cali$a$ $e la mezcla obteni$a. Tambi>n se realizaron tramos eperimentales con li-antes con)encional (BAGB+ G1411" ' li-ante asfáltico m#lti-ra$o ( 9B48G".
Criterio adoptado en el empleo de mezcla SMA sobre la calzada de la AU Ricchieri n el mes $e nero $el 1BBB se comenz con la obra $e Repa)imentacin $e #n tramo $e la 6U Ricc!ieri consistente en, 8. 1. 2. F. . G. 9. <.
S#bsella$o $e losas Sella$o $e Mis#ras Reparacin $e Mis#ras Refle/as Reparacin $e Mis#ras lon-it#$inales Operaciones $e bac!eo 6plicacin $e 7ezcla $e Restit#cin $e álibo Mresa$o para correccin $e pen$iente trans)ersal ' a!#ellamiento Constr#ccin $e :an&#inas ' Dársenas para 6#tob#ses
l primer tramo $el pro'ecto consta $e tres carriles en $os calza$as con ban&#inas internas $e 8 m $e anc!o ' las eternas $e 1+ m. La misin $e la obra es la re!abilitacin $el tramo consi$era$o reparan$o to$as a&#ellas fallas presentes ' me/oran$o la se-#ri$a$ a tra)>s $e la aplicacin $e #na capa $e s#perficie con propie$a$es friccionales a$ec#a$as+ correccin $e -álibo ' ?ablo :olzan
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remarcacin $e la se%alizacin !orizontal. n principio se est#$iaron )arias opciones para aplicar como tratamiento $e re!abilitacin, #na mezcla $renante+ #n microa-lomera$o en caliente #na S76. La $ecisin $e aplicar #na S76 obe$eci a los si-#ientes con$icionantes $el pro'ecto, 8. 1. 2. F. . G. 9. <. =.
istencia $e escasa pen$iente trans)ersal (8+B a 8+3" resencia $e fis#ras refle/as resencia $e a!#ellamiento en los carriles para tránsito li)iano resencia $e fis#ras tipo piel $e coco$rilo en los carriles pesa$os Necesi$a$ $e #n espesor $e ref#erzo Necesi$a$ $e resta#rar las propie$a$es friccionales 7inimizar las interr#pciones al tránsito $#rante la constr#ccin 7aimizar el tiempo $e $#racin $el tratamiento :rin$ar con$iciones $e Se-#ri$a$ ' Confort $#rables
Des$e el p#nto $e )ista $e la se-#ri$a$ el factor más $esfa)orable en la a#topista lo constit#'e la presencia $e #na pel*c#la $e a-#a $#rante la circ#lacin $el tránsito. llo se a-ra)a a;n más c#an$o falta l#z nat#ral ' )irt#almente $esaparece la se%alizacin !orizontal. La pro'eccin $e a-#a (back4spra'" se a-re-a tambi>n a la comple/i$a$ $e este c#a$ro. l peli-ro ma'or es c#an$o se pro$#ce el $enomina$o efecto !i$roplaneo (efecto " por el c#al el )e!*c#lo pier$e contacto con la s#perficie $el pa)imento por la presencia $e #na pel*c#la $e a-#a contin#a. 6!ora bien+ la propie$a$ f*sica $e #na s#perficie asfáltica &#e contrib#'e a la efecti)i$a$ con &#e la misma re$#ce el ries-o $el efecto es la $enomina$a prof#n$i$a$ $e tet#ra me$ia (T7". La T7 es la alt#ra relati)a prome$io $e las part*c#las minerales &#e afloran en la s#perficie. Se mi$e en mm ' p#e$e )ariar $es$e #nas pocas $>cimas $e mm !asta #n poco más $e #n par $e mm. Una ele)a$a T7 a'#$a a re$#cir el espesor $e pel*c#la $e a-#a para #n $a$o fl#/o $e a-#a. La pel*c#la $e a-#a e)ent#almente eistente en la s#perficie tiene $os componentes, #n fl#/o &#e es elimina$o $e la s#perficie ' otro &#e circ#la $entro $e la macrotet#ra. ste ;ltimo no contrib#'e con el efecto . La mezcla S76 tiene s#ficiente T7 como para pre)enir el efecto + es impermeable como para impe$ir &#e in-rese !#me$a$ a las capas inferiores afecta$as por el fis#ramiento refle/o ' presenta ele)a$a resistencia al a!#ellamiento como para soportar el tránsito pesa$o circ#lante por la 6U Ricc!ieri. 6$icionalmente p#e$e ser coloca$a en relati)amente altos espesores
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en #na sola capa. n el presente caso se !a coloca$o entre B ' !asta 8BB mm. 6$emás+ esta mezcla p#e$e ser coloca$a sobre s#perficies a!#ella$as sin necesi$a$ $e fresa$o pre)io+ en el presente caso $e -ran importancia $a$o &#e el mismo se pro$#ce en el carril No.1+ a!ora tambi>n afecta$o por el tránsito pesa$o. ara la se-#n$a parte $e la repa)imentacin+ $es$e el #ente 82 !asta la 6)eni$a eneral az+ se aplicaron S76 con 8= mm tama%o máimo (8 mm tama%o máimo nominal" ' S76 con 81 mm $e tama%o máimo ( 8B mm máimo nominal". La primera se aplic en B mm $e espesor sobre los carriles $e pesa$os. La se-#n$a se aplic en 2B mm $e espesor en los carriles $estina$os a )e!ic#los li)ianos $e alta )eloci$a$.
Lineamientos del Diseño de la Mezcla Como in-re$ientes principales se a$optaron el #so $e #n li-ante asfáltico mo$ifica$o con S:S+ pol)o calcáreo como filler $e aporte+ ' a-re-a$os -ran*ticos totalmente $e trit#racin en tres fracciones, BA2+ GA81 ' 81A8= mm para la S76 B48=+ ' BA2 ' GA81 para la S76 B481. 6proima$amente #n 93 $el peso total $e los a-re-a$os correspon$i a los tama%os reteni$o tamiz No.F en la S76 ' #n <3 en el caso $e la S76 B481. l 8B3 $e filler calcáreo f#e proporciona$o en ambas mezclas ' el por mil $e fibras+ en este ;ltimo caso en peso $el total $e la mezcla. La canti$a$ $e li-ante mo$ifica$o f#e s#perior al G+B3 en ambas S76 epresa$a en peso $el total $e la mezcla. La c#r)a -ran#lom>trica $e la S76 es $iferente a la $e las mezclas con)encionales+ en l#-ar $e tener #na s#cesin $e tama%os #niforme se tiene #na c#r)a $on$e los tama%os interme$ios se !allan en menor proporcin 0 menos $e la mita$4 &#e en #na mezcla $ensa+ ' los tama%os más finos se potencian con el a-re-a$o $e #na importante canti$a$ $e filler 0mas $el $oble. 5ol#m>tricamente la mezcla presenta #n porcenta/e $e 567 ma'or o i-#al al 893+ #n conteni$o $e )ac*os $e aire totales entre 2 ' F3+ R:5 entre 9 '
Detalles de aplicación Constr#cti)amente la S76 ofrece al-#nas caracter*sticas a tomar en c#enta.
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6nte to$o es importante mencionar &#e al traba/ar con con$iciones $e tránsito abierto en #na a#topista $e por s* imprime caracter*sticas partic#lares al pro'ecto $e colocacin $e S76 &#e afecta tanto los tiempos $e colocacin como los $e apert#ra al tránsito. n lo referente a la aplicacin se $ebe tener c#i$a$os con, las juntas $e constr#ccin trasn)ersales ' lon-it#$inales+ la seguridad al traba/ar a tránsito abierto+ las temperaturas $e elaboracin ' compactacin+ el tipo $e compactación+ la geometría $e la calza$a (pen$ientes"+ el tiempo de apertura al tránsito+ ' los espesores . Las para$as $e la termina$ora $eben minimizarse+ ' $ebe e/ercerse el control estricto $e pen$iente trans)ersal ' espesores. ara #na a$ec#a$a constr#ccin $e /#ntas $e traba/o es imprescin$ible rec#rrir al corte )ertical 0por fresa$o # otros m>to$os4 $e la capa coloca$a anteriormente a fin $e lo-rar #n correcto acomo$amiento $e la n#e)a capa a aplicar. Las zonas $e /#ntas trans)ersales son propensas a tener #na sobre4ele)acin sino se toman las $ebi$as preca#ciones+ mientras &#e las $e /#ntas lon-it#$inales p#e$en &#e$ar abiertas o a $esni)el si no se lo-ra #n corte neto $e la capa aplica$a con anteriori$a$. La falta $e homogeneidad en la elaboracin 'Ao colocacin $e la mezcla p#e$e ori-inar $istrib#ciones p#nt#ales $e material con eceso $e mastic (finos ' li-ante". Son las t*picas fat spots &#e aparecen en la s#perficie en #n p#nto ' a )eces se etien$en #nos metros !acia $elante. llo f#e $efiniti)amente sol#ciona$o con la a$icin $e fibras. C#an$o se a-re-aron las fibras ' #n ma'or conteni$o $e li-ante 0se-#n$a parte $e la repa)imentacin4 los problemas $e traba/abili$a$ ' se-re-aciones oc#rri$os en parte $e la primera repa)imentacin $esaparecieron. Se realizaron traba/os $e colocacin noct#rnos en zonas $on$e el intenso tránsito $i#rno impi$e traba/ar con se-#ri$a$ en $ic!as zonas. Tambi>n se pro$#/o este fenmeno c#an$o se repa)imentaron los tableros $e p#entes. La temperat#ra ambiente ' los $etalles constr#cti)os son los aspectos mas importantes a tener en c#enta en estos casos. Se efect#aron traba/os en )erano ' en in)ierno+ en este ;ltimo caso con temperat#ras s#periores a los 9 C. Las temperat#ras $e compactación $eben c#i$arse estrictamente+ los ro$illos lisos en mo$o estático ' en n;mero s#ficiente+ $eben estar siempre cerca $e la termina$ora. ara ello se $eben proc#rar siempre al menos $os ro$illos por anc!o $e carril+ bien primos a la cola $e la termina$ora+ ' #n tercero $etrás para eliminar marcas ' obli-ar a mantener siempre a$elante a los ro$illos $elanteros.
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n to$o el pro'ecto se aplic #n estricto sistema $e gestión de calidad mi$ien$o las propie$a$es )ol#m>tricas $e la mezcla (conteni$o $e li-ante+ conteni$o $e filler+ $ensi$a$ 7áima Rice+ 567+ R:5+ 56T" ca$a 1B tn $e mezcla elabora$a+ ' la RTI a 1 C ' B mmAmin $e to$os los testi-os etra*$os $el camino. 6simismo se controlaron peri$icamente los in-resos $e los $istintos materiales #tiliza$os. n este senti$o el li-ante mo$ifica$o f#e controla$o me$iante el #so $el )iscos*metro rotacional :rookfiel$ ' el ensa'o $e rec#peracin elástica torsional. Se mi$e #n perfil $e )iscosi$a$ a c#atro temperat#ras $istintas ' se realiza #n ensa'o $e rec#peracin elástica por ca$a camin in-resa$o. Los ári$os son someti$os a ensa'os $e $es-aste Los 6n-eles+ ran#lometr*as e In$ice $e La/as. 6$icionalmente se !an efect#a$o ensa'os $e 7$#lo en Creep+ Mati-a+ ' E!eel Trackin- Test. Los principales parámetros analiza$os en el control $e cali$a$ $e la mezcla $#rante la obra f#eron, 8. Mraccin 8B a 1B mm (retiene tamiz 8B mm" 1. Retiene A pasa tamiz No.F (F+9 mm" 2. Retiene A pasa tamiz No. < (1+2G mm" F. asa Tamiz No. 1BB (B+B9F mm" . Relacin MillerA:et;n G. Conteni$o $e Ml#i$os en la mezcla 9. Densi$a$ 7áima Rice <. ropie$a$es 5ol#m>tricas =. Temperat#ras $e Mabricacin+ colocacin ' compactacin 8B.Conteni$o ' aspecto $e las fibras coloca$as Como res#lta$os se !an obteni$o m#' b#enos )alores $e RTI en la mezcla+ $e s#s propie$a$es )ol#m>tricas ' $e la tet#ra lo-ra$a en el camino con #na prof#n$i$a$ $e tet#ra entre 8+9 ' 1+2 mm para la S76 B48= ' $e 8+1 a 8+ mm para la S76 B481.
Diseño de la SMA con ibras sistema !iatop Se tom en consi$eracin la eperiencia alemana $on$e aplican la fibra 5iatop al por mil en peso $el peso total $e la mezcla S76. llo permiti incrementar el conteni$o $e li-ante !asta #n )alor por encima $el G3 m*nimo recomen$a$o ' al c#al no se !ab*a po$i$o alcanzar sin las fibras. l análisis $e las fibras en la mezcla asfáltica compren$i,
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8. 1. 2. F. . G. 9.
compatibili$a$ fibras4asfalto posible accin $el a-#a posible me/oramiento $e las propie$a$es mecánicas est#$io $e las propie$a$es )ol#m>tricas análisis $el mastic est#$io $el esc#rrimiento comparacin entre mezclas con li-ante mo$ifica$o ' mezclas con li-ante con)encional <. $istrib#cin $e las fibras en la mezcla =. color $e las fibras obteni$as por etraccin con sol)entes l porcenta/e $e fibras en la mezcla $ebe ase-#rarse con #n eficiente sistema $e alimentacin+ preferentemente -ra)im>trico. n laboratorio se )erifica la presencia ' !omo-enei$a$ $e las mismas me$iante el ensa'o $e etraccin con sol)entes (refl#". Sin embar-o+ la obtencin $e fibras por este m>to$o es #n tanto imprecisa 'a &#e las mismas $eben separarse $e ca$a tamiz ' l#e-o $e la arena &#e &#e$a a$!eri$a a ella. or tanto+ más &#e el conteni$o $e fibras se $etermina la presencia $e las mismas. Las fibras $e colocacin más osc#ra in$ican &#e se !an sobrecalenta$o en planta+ en el peor $e los casos se !an &#ema$o por eceso $e temperat#ra. ste aspecto $ebe c#i$arse atentamente $#rante la elaboracin $e la mezcla. Se efect#aron mol$eos $e probetas 7ars!all con B -olpes por cara ' #na temperat#ra $e 89B C para las mezclas con fibras ' bet;n mo$ifica$o ' a 8B C para las confecciona$as con asfalto con)encional. n las mezclas elabora$as con asfaltos con)encionales las fibras permiten el empleo $e ma'or canti$a$ $e bet;n impi$ien$o el efecto $rain$on. n las mezclas con asfalto mo$ifica$o con pol*meros+ las fibras imparten ma'or traba/abili$a$. 6mbas mezclas res#ltaron satisfactorias+ pero solamente se emple la &#e contiene asfalto4pol*mero para la pr#eba. Como se mencion con la a$icion $e fibras se me/ora la traba/abili$a$ $e la mezcla con asfalto pol*mero (elastmeros S:S"+ re$#cien$o la )iscosi$a$ $e la misma. llo trae como consec#encia &#e, 8. /n planta, la mezcla res#lta menos pe-a/osa+ no se se-re-a+ normalmente las S76 con asfalto pol*mero ' -ran canti$a$ $e filler p#e$en presentar se-re-aciones por temperat#ra ' $e mortero. 1. /n laboratorio0 tanto la fabricacin $e las probetas (mol$eo" como la toma $e m#estra ' c#arteo $e la misma se facilitan con las fibras.
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2. .rante el almacenamiento ' transporte , las fibras e)itan la a$!erencia a la ca/a $e los camiones+ e&#ipos+ partes $e la planta+ etc. F. /n el camino0 los elementos #tiliza$os (planc!a+ palas+ etc" no &#e$an con a$!erencias $*ficiles $e remo)er. La mezcla se acomo$a me/or+ no se a$!iere a los ro$illos metálicos emplea$os. La compactacin se lo-ra más facilmente+ partic#larmente consi$eran$o &#e to$o el material p>treo es $e trit#racin.
C"#CLUS$"#%S l empleo $e las t>cnicas Stone47astic 6sp!alt (S76" en el presente pro'ecto permiti la re!abilitacin s#perficial ' estr#ct#ral con #na sola aplicacin $e #na mezcla altamente $#rable. Como se trata $e #na a#topista $e ele)a$o tránsito &#e a$emás es la ;nica eistente para acce$er al aerop#erto internacional+ es $e f#n$amental importancia mantener la calza$a en aceptables con$iciones $e ro$a$#ra+ maimizan$o la se-#ri$a$ ' el confort $el #s#ario. RESULTADOS OBTENIDOS: /n general se me1oraron sbstancialmente las condiciones de segridad ' confort en todos los sectores a trav2s de na capa de rodadra de alta macrotextra ' excelente niformidad# Carriles livianos0 se corrigieron las deformaciones transversales ' en parte las longitdinales (lisra ' rgosidad)# Se obtvo me1ores condiciones de fricci3n, niformidad de textra ' aspecto agradable# Menor nivel de rido# Me1ores condiciones de reflectancia, menor spra'# Carriles pesados0 se corrigieron fisras ' pendiente transversal# Se otorg3 ma'or aporte estrctral, me1or fricci3n, menor spra', ma'or velocidad de hidroplaneo# Se psieron a pnto las t2cnicas de elaboraci3n ' aplicaci3n tanto de la SMA como de la micro"SMA# Se optimiz3 la t2cnica de dosificaci3n de las SMA en laboratorio# Se me1or3 notablemente el control de calidad de la mezcla a trav2s de la aplicaci3n de n sistema de control4aceptaci3n de la calidad minciosamente elaborado# /l control de calidad es
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fndamental en estas mezclas de comportamiento sperior a fin de verdaderamente alcanzar el nivel de calidad 5e responda a n nivel de confiabilidad adecado#
6 $os a%os $e la primera aplicacin $e S76 en la Ricc!eri los res#lta$os $e comportamiento !an si$o más &#e satisfactorios, no eiste a!#ellamiento+ no !a' fis#ras refle/as+ no !a' $espren$imientos ni formacin $e bac!es ' el ni)el $e friccin se manteniene por encima $el )alor especifica$o.
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