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Componentes del pavimento flexible;asfalto

Foto del escritor: Ingeniería CivilIngeniería Civil

Actualizado: 10 ene

La contaminación auditiva por el paso de los vehículos, es nueve decibeles menor (cuatro veces menos ruido) si el vehículo rueda sobre una superficie de pavimento asfaltico que de hidráulico.

El pavimento es una estructura construida por capas de diversos materiales seleccionados, superpuestas y compactadas sobre la superficie del terreno. Hay tres diversos tipos de pavimentos, los cuales dependen de los materiales con los que se construyen y de la forma como reciben y controlan las cargas; pavimento articulado, pavimento rígido y pavimento flexible.

Pavimento Flexible

El pavimento flexible es una estructura formada generalmente por materiales que se deflectan o flexionan dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El pavimento flexible es una estructura formada por varias capas como lo son la sub-rasante, la sub base, la base y la carpeta asfáltica; cada una con una función determinada.

Una de las características principales de este tipo de pavimento es brindar una superficie cómoda y segura para el usuario. Esto se consigue debido a la manera en que este pavimento transfiere las cargas. Las capas de un pavimento flexible se colocan en orden descendente en capacidad de carga, lo que indica que la capa superior es la que mayor capacidad portante tiene de todas las que se disponen, por lo que la estructura como tal del pavimento es la que soporta la mayor parte como tal de las cargas de los vehículos y las cargas restantes se transfieren a la subrasante.

Los pavimentos flexibles deben ser drenantes; presentar una homogeneidad en la superficie para que brinde la comodidad en el tránsito, capaz de absorber el ruido y tener el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramientos.

La estructura del pavimento flexible está compuesta por una capa superficial que es la capa asfáltica o capa de rodadura, seguida por la base y la sub base consecutivamente, lo cual en complemento se encuentra apoyado sobre la subrasante o terreno natural a donde llega una parte de la carga vehicular.

Carpeta asfáltica(rodadura): Está compuesta por mezclas asfálticas y materiales pétreos. Esta capa recibe directamente las cargas vehiculares y los efectos ambientales como la lluvia y la radiación solar, es resistente a la abrasión producida por el tráfico y a los condicionamientos del intemperismo; además, tiene la función de proteger la estructura, impermeabilizando la superficie del pavimento. La textura superficial de la capa de rodadura debe presentar dos característica para atender adecuadamente la circulación de los vehículos: la suavidad, para que sea cómoda, y la rugosidad, para que sea segura.

Base granular: Es una capa ubicada bajo la carpeta asfáltica, básicamente este material granular debe ser friccionante para que garantice una resistencia adecuada y la permanencia de dicha resistencia ante la variación de las condiciones que puedan producirse, y a su vez debe contener vacíos. Su función primordial es la de proporcionar un elemento resistente que transmita los esfuerzos producidos por el tránsito, hacia la sub base y sub rasante, en una intensidad adecuada. (Véase la tabla siguiente: Tipos de bases granulares para carreteras según Normas SIECA)

Sub-Rasante: Es la superficie que soporta la estructura de pavimento, está compuesta por terreno natural aunque en ocasiones es necesario mejorar las características del terreno para lo cual se requiere un proceso de mejoramiento como la compactación para mejorar sus características, pues de estas dependerán en gran medida, el espesor total del pavimento.

La preparación de la subrasante (terreno natural), consiste en una serie de operaciones; corte, escarificación, nivelación y compactación, cuya ejecución es necesaria e importante para cimentar la capa de sub-base o base.

Preparación de la superficie del Pavimento.

Escarificación y homogenización de la Sub-Rasante: El procedimiento consiste en disgregar la superficie del suelo a lo largo y ancho de lo que será la calzada en una profundidad especificada, permitiendo que adquiera una condición suelta.

Hidratación de la Sub-Rasante: Después de la escarificación y la homogeneización del material, si el suelo estuviese muy seco de acuerdo a la humedad especificada del material ha compactar, éste puede humedecerse mediante los sistemas de riego tradicionales hasta llevarlo a una condición de ±2 % con respecto a la humedad óptima de compactación, obtenida en el laboratorio por medio del ensayo Proctor.

Aireación del material de Sub-Rasante: Si la humedad natural es mayor que la óptima, se deberá airear el suelo removiéndolo de un lado a otro por medio de una motoniveladora o compactar y escarificar el suelo en varias pasadas, hasta llevarlo a una condición de ±2% de la humedad óptima de compactación, según las especificaciones del ensayo proctor.

Compactación de la Sub-Rasante: Al efectuarse la operación de compactación, después de realizar la nivelación con motoniveladora hasta la altura requerida de la capa de subrasante, mediante las técnicas convencionales en el movimiento de tierras, se realiza una compactación con un rodillo compactador pata de cabra, y/o rodillo vibratorio liso dependiendo del tipo de material, con lo que se busca una densidad que cumpla con la del Proctor. Para dar por finalizada esta operación, se debe cumplir con la verificación de la calidad del material que se ha controlado por el laboratorio y los niveles que deben ser controlados por la topografía. La superficie terminada del tramo de subrasante no deberá mostrar a simple vista deformaciones o altibajos, que en caso de existir deberán ser corregidos para que el tramo compactado pueda ser recibido como terminado.

La Supervisión sólo autorizará la colocación de material de sub-base granular cuando la superficie sobre la cual debe asentarse tenga la compactación apropiada y las cotas y secciones indicadas en los planos o definidas, con las tolerancias establecidas. Además, deberá estar concluida la construcción de las cunetas, desagües y filtros necesarios para el drenaje de la calzada. Si en la superficie de apoyo existen irregularidades que excedan las tolerancias determinadas en la especificación de la capa de la cual forma parte, de acuerdo con lo que se prescribe en la unidad de obra correspondiente, el Constructor hará las correcciones necesarias, a satisfacción de la Supervisión.

Sub-Base: Es la capa de la estructura del pavimento  destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas en la superficie de rodadura del pavimento, y son transmitidas a la cimentación. Para esta capa se utilizan agregados provenientes de bancos de materiales que cumplan con las especificaciones técnicas para una sub-base, que serán colocados sobre la superficie de la subrasante. Para el proceso de conformación de la capa sub-base, se realiza el suministro de agregados granulares para su colocación en conformidad con los alineamientos verticales, pendientes y dimensiones indicadas en los planos del proyecto o establecidos por el Ingeniero supervisor.

Escarificación y conformación de Sub-Base: Si el proyecto contempla que ala rasante existente forme parte de la capa de sub-base granular, aquel se deberá escarificar en una profundidad de 10 cm o la que especifique los documentos del proyecto o indique la Supervisión, y se conformará y compactará de manera de obtener el mismo nivel de compactación exigido a la sub base granular. Se deberá instalar la Sub-base en capas compactadas que no resulten inferior a 10 cm ni superior a 20 cm. Si el espesor de sub-base compactada por construir es superior a a los 20 cm, el material se deberá colocar en dos o más capas, procurándose que el espesor de ellas sea sensiblemente igual y nunca inferior a 10 cm. El material extendido deberá mostrar una distribución granulométrica uniforme, sin segregaciones evidentes.

Compactación de la Sub-Base: Una vez que el material sea extendido y la sub base granular tenga la humedad apropiada, se conformará ajustándose razonablemente  a los alineamientos y secciones típicas del proyecto y se compactará con el equipo aprobado por la Supervisión, hasta alcanzar la densidad seca especificada. La compactación se efectuará longitudinalmente, comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro, traslapando en cada recorrido un ancho no menor de la mitad del ancho del rodillo compactador. En las zonas peraltadas, la compactación se hará del borde inferior al superior. Una vez terminada la compactación, el Constructor perfilará la superficie de la capa, ajustándola a los perfiles longitudinales y transversales del proyecto.

Capa Base: El material de la capa base se deberá disponer en un cordón de sección uniforme donde la Supervisión verificará su homogeneidad. En todo caso, la cantidad de material extendido deberá ser tal, que el espesor de la capa compactada no resulte inferior a 10 cm ni superior a 20 cm. Si el espesor de base compactada por construir es superior a 20 cm, el material se deberá colocar en dos o más capas, procurándose que el espesor de ellas sea sensiblemente igual y nunca inferior a 10 cm. El material extendido deberá mostrar una distribución granulométrica uniforme, sin segregaciones evidentes. El Supervisor no permitirá la colocación de la capa siguiente, antes de verificar y aprobar la compactación de la precedente.

Compactación de la capa Base: Una vez que el material extendido de la base granular tenga la humedad apropiada, se conformará ajustándose razonablemente a los alineamientos y secciones típicas del proyecto y se compactará con el equipo aprobado por el Interventor, hasta alcanzar la densidad seca especificada. Aquellas zonas que por su reducida extensión, su pendiente o su proximidad a obras de arte no permitan la utilización del equipo que normalmente se utiliza, se compactarán por los medios adecuados para el caso, en tal forma que la densidad seca que se alcance no sea inferior a la obtenida en el resto de la capa. La compactación se efectuará longitudinalmente, comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro, traslapando en cada recorrido un ancho no menor de la mitad del ancho del rodillo compactador. En las zonas peraltadas, la compactación se hará del borde inferior al superior. En condiciones de exceso de humedad es recomendable el empleo de compactadoras neumáticas.

Una vez terminada la compactación, el Constructor perfilará la superficie de la capa, ajustándola a los perfiles longitudinales y transversales del proyecto. No se puede permitir el tránsito vehicular si el material no se ha compactado completamente, si es necesario que se de tránsito, este se debe distribuir de tal manera que no queden ahuellamientos sobre la superficie, si esto sucede el constructor debe responder por los daños producidos y repararlos.

Mezcla Asfáltica: La mezcla asfáltica es una combinación de cemento asfaltico y agregados pétreos en proporciones exactas y previamente especificadas.

Riego de Imprimación Asfáltica: La función de la imprimación es proteger la superficie de la base una vez ha sido compactada, la cual consiste en el suministro y aplicación de un riego de material asfaltico, incluyendo la colocación del material secante.

Durante el transporte de la mezcla se deberán tomar las precauciones necesarias para que al descargarla en el equipo de transferencia o en la máquina pavimentadora, su temperatura no sea inferior a la mínima que se determine como aceptable durante la fase de experimentación. Antes de abordar cualquier vía pavimentada, se deberán limpiar perfectamente las llantas de los vehículos destinados al transporte de la mezcla.

Instalación de la Mezcla Asfáltica: La mezcla recibida del camión volquete o de la máquina de transferencia será extendida por la máquina pavimentadora, de modo que se cumplan los alineamientos, anchos y espesores señalados en los planos o determinados por la Supervisión.

Una vez extendida la mezcla, a la temperatura más alta posible con que ella pueda soportar la carga a que se somete, sin que se produzcan agrietamientos o desplazamientos indebidos se realiza la compactación. La compactación se realizará longitudinalmente de manera continua y sistemática. Deberá empezar por los bordes y avanzar gradualmente hacia el centro, excepto en las curvas peraltadas en donde el cilindrado avanzará del borde inferior al superior, paralelamente al eje de la vía y traslapando a cada paso en la forma aprobada por la Supervisión, hasta que la superficie total haya sido compactada. Si la extensión de la mezcla se ha realizado por franjas, al compactar una de ellas se ampliará la zona de compactación para que incluya al menos quince centímetros (15 cm) de la anterior. Los rodillos deberán llevar su rueda motriz del lado cercano a la pavimentadora, excepto en los casos que autorice la Supervisión, y sus cambios de dirección se harán sobre la mezcla ya compactada. Los elementos de compactación deberán estar siempre limpios y, si fuera preciso, húmedos. No se permitirán, sin embargo, excesos de agua. Se tendrá cuidado al compactar para no desplazar los bordes de la mezcla extendida; aquellos que formarán los bordes exteriores del pavimento terminado, serán chaflanados ligeramente. La compactación se deberá realizar de manera continua durante la jornada de trabajo y se complementará con el trabajo manual mínimo necesario para la corrección de todas las irregularidades que se puedan presentar. La compactación se continuará mientras la mezcla se encuentre en condiciones de ser compactada hasta alcanzar los niveles de densidad establecido en las especificaciones técnicas del proyecto y se concluirá con un apisonado final con un equipo liso que borre las huellas dejadas por los compactadores precedentes.

Compilado por: MSc. Ing. Julio Moncada Castillo.

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