m pagola _ adherencia neumatico-calzada
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JORNADAS TÉCNICAS COMISIÓN PERMANENTE DEL ASFALTO
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
Mag. Ing. MARTA PAGOLA
UNIVERSIDAD NACIONAL de ROSARIO 29/09/06
ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
FUNCIONES
CARPETA DE CARPETA DE RODAMIENTORODAMIENTO
Funcional para los usuarios
CAPAS CAPAS INFERIORESINFERIORES
Soportar las solicitaciones durante la vida de servicio
ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
FUNCIONES
Las CARPETAS DE RODAMIENTO de los caminos deben brindar condiciones seguras y confortables de circulación a los usuarios, para ello deben controlarse distintos parámetros indicadores de dicha calidad y de fácil medición, ellos son:
RUGOSIDAD
AHUELLAMIENTO
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
RUGOSIDAD DE PAVIMENTOS
Desviaciones de la superficie del camino con respecto a una superficie plana que afectan:
• la dinámica del vehículo,
• la calidad de circulación,
• cargas dinámicas y
• drenaje.
AHUELLAMIENTO Y HUNDIMIENTO
Irregularidad del perfil transversal asociada a la acción del tránsito y producida por deformaciones plásticas de los materiales, estructura y subrasante.
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
SEGURIDAD DE LOS USUARIOS
FRENADO, MANIOBRABILIDAD DEL VEHÍCULO,
INTERSECCIONES Y CURVAS
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
EN LA MISMA TIENEN INFLUENCIA:
• DISEÑO GEOMÉTRICO: radios de curva, peraltes, pendientes
• ESTADO DE BANQUINAS: malezas
• ESTADO DEL VEHÍCULO: frenos, neumáticos
• CONDICIÓN DEL CONDUCTOR: reflejos, ebriedad
• CARACTERÍSTICAS DE LA SUPERFICIE: diseño carpeta de rodamiento
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
microtextura
Facilitar y contribuir al drenaje del agua existente bajo el neumático.
macrotextura
Romper la película de agua procedente de la lluvia, con el objeto de asegurar el contactoíntimo entre el neumático y la calzada.
Sobre la superficie se miden dos parámetros:
MACROTEXTURA y COEFICIENTE DE FRICCIÓN
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
Dentro de la adherencia que puede brindar una superficie tienen gran importancia las condiciones de elaboración y puesta en obra de la mezcla de la carpeta de rodamiento, como así también las características propias de cada uno de los materiales que la componen.
Los agregados pétreos son un componente muy importante de las mezclas asfálticas que se utilizan en las carpetas de rodamiento de los caminos y sus características influyen:
• en la obtención de buenas condiciones iniciales
• duración de las mismas en el tiempo
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
AC
CID
ENTE
SLA TENDENCIA INDICA QUE EL NÚMERO DE ACCIDENTES SE REDUCE CUANDO LAS CARACTERÍSTICAS DE TEXTURA Y DE FRICCIÓN DE LA CALZADA SON MEJORES
TEXTURA (mm)
AC
CID
ENTE
S
FRICCIÓN TRANSVERSAL (SCRIM)
FORMAS DE MEDICIÓN
DE MACROTEXTURA
Y COEFICIENTE DE FRICCIÓN
MEDICIÓN DE LA MACROTEXTURA
Círculo de
arena / vidrio
MEDICIÓN DE LA MACROTEXTURA
SENSORES LASER
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
EQUIPOS PÉNDULO DE FRICCIÓN
IMAELEMITD.V.B.A.EMPRESAS
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
PÉNDULO DE FRICCIÓN
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
EQUIPOS MU METER (CFT) 60 Km/h – 1 mm
MARK 5
MARK 4
MU DNV
HELITECNO
D.N.V.
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
ESQUEMA EQUIPOS MU METER (CFT)60 Km/h – 1 mm
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
EQUIPO GRIPTESTER (CFL) 65 Km/h – 0.25 mm
CAMINOS DE LAS SIERRAS
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
EQUIPO GRIPTESTER (CFL)
65 Km/h – 0.25 mm
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
EQUIPO SCRIM TEX (CFT) 50 Km /h – 0.50 mm
DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD
MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
LASER MACROTEXTURA COEFICIENTE
DE FRICCIÓN
COEFICIENTES DE FRICCIÓN – DISTINTOS EQUIPOSTodos los equipos miden un coeficiente de fricción expresado en sus propias unidades. La relación entre mediciones depende del tipo de superficie de rodamiento.
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
FRICCIÓNPÉNDULO FRICCIÓNGRIPTESTER
MU METER Nº 2 DNVMU METER MARK 5
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONALIFI
MACROTEXTURA COEFICIENTE DE FRICCIÓN
IFI ( Sp , F60 )
DEPENDE DE LA MACROTEXTURA
DEPENDE DE LA FRICCIÓN Y DE LA MACROTEXTURA
Sp = a + b * T
F60 = A + B * FR 60 + C * T
FR60 = F * e ((S-60)/Sp)
T macrotextura
F fricción superficie húmeda
S velocidad de deslizamiento de la rueda
"a y b" equipo macrotextura
"A, B y C" equipo fricción
MEDICIONES DE DISTINTOS EQUIPOS expresados en F60 (IFI) en base a
macrotexturas con Parche de Arena
0.0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
F60 (IFI)PÉNDULO FRICCIÓN
GRIPTESTER
MU METER Nº 2 DNV
MU METER MARK 5
0102030405060708090
100
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
HS (mm)
BPN
F60 = 0.12
F60 = 0.14
ANÁLISIS DE RESULTADOS F60 A PARTIR DE PÉNDULO DE FRICCIÓN Y PARCHE DE ARENA
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
CONTACTO ENTRE
NEUMÁTICO Y CALZADA CON
AGUA
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
SOBRE SUPERFICIES
SECAS LA ADHERENCIA SIEMPRE ES SUFICIENTE, PARA TODO
TIPO DE CARPETA DE RODAMIENTO
ALTURA DE AGUA SOBRE LA SUPERFICIE
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN
SUPERFICIE DE CONTACTO EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD
Neumático liso
Superficie lisa
Altura de agua 1 mm
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIAMACROTEXTURA – PROFUNDIDAD DEL DIBUJO
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
• MACROTEXTURA SUPERFICIE
• MICROTEXTURA AGREGADOS
MACRO MICRO
A
B
C
D
CFL
A
B
CD
VELOCIDAD
AGREGADOS PÉTREOS
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
• MACROTEXTURAGRANULOMETRIA: Composición o mezcla de distintos agregados indicada por una serie de tamices
La misma tiene gran influencia en la macrotextura obtenida en la superficie
CURVAS CONTINUAS: mezclas cerradas, impermeables y con bajas macrotexturas
CURVAS DISCONTINUAS: mezclas abiertas, y con buenas macrotexturas
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
• COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO
Los agregados pétreos que forman parte de las carpetas de rodamiento son susceptibles al pulimento o pérdida de microtextura superficial
Al pulirse se reduce su capacidad de romper la fina película de agua sobre la superficie
Disminuye la capacidad de adherencia que ofrece la superficie
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA
• MICROTEXTURA - AGREGADOS
SU FUNCION ES ROMPER LA
PELICULA DE AGUA
PROCEDENTE DE LA LLUVIA.
DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS INTRINSECAS DEL
ARIDO
ENSAYO DE PULIMENTO ACELERADOENSAYO DE PULIMENTO ACELERADOLas partículas de agregados pétreos son sometidas a ciclos de pulimento con material abrasivo. (Norma IRAM 1543)
Corte analizado
10 – 7.1 mm
CPA se mide con Péndulo de
Fricción
SOLUCIONES DE CARPETAS DE RODAMIENTO PARA BRINDAR UNA ADECUADA ADHERENCIA
NEUMÁTICO CALZADA
• Reducen el hidroplaneo
• Adecuada resistencia mecánica
• Aumento de la macrotextura
• Propiedades fono absorbentes
Microconcretos asfálticos de granulometría discontinua F10
Concreto asfáltico de granulometría discontinua proyectados para carpetas con espesores entre 2 y 3.5 cm. Elaboradas con asfaltos modificados.
Concreto asfáltico DrenanteConcreto asfáltico con alto contenido de vacíos (>20%). Elaboradas con asfaltos modificados y con incorporación de fibras.
Permiten la percolación del agua de lluvia
Concretos asfáticos tipo SMA (Stone Mastic Asphalt)
Mezclas formadas por un esqueleto granular autoportante y mastic asfáltico con alto contenido de ligante, fillery fibras.
ESPECIFICACIONES VIGENTES EN ARGENTINA RESPECTO A
ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA
CARPETAS ASFÁLTICAS NUEVASPLIEGO DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1998
• ESPECIFICACIONES DE MATERIALES PARA CARPETAS DENSAS.
• SE INDICA UN VALOR ADMISIBLE DE
COEFICIENTE DE FRICCIÓN, indicado en unidades Mu Meter.
µ >= 0.45 en todos los puntos,
que deberá mantenerse hasta la recepción definitiva de las obras.
CARPETAS ASFÁLTICAS NUEVASPLIEGOS ELABORADOS POR LA COMISIÓN
PERMANENTE DEL ASFALTO 2005
• COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO DE LOS ÁRIDOS
• CURVAS GRANULOMÉTRICAS DISCONTINUAS
• MACROTEXTURA
• F60 EN PLIEGOS PARTICULARES
Los límites fijados dependen del tipo de carpeta de rodamiento
RUTAS CONCESIONADAS PLIEGOS 2003
MACROTEXTURA promedio kilométricos ≥ 0.3 mm Valores individuales hectométricos ≥ 0.2 mmExpresados en altura de arena
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTOpromedio por kilómetro ≥ 0.14promedio por hectómetro ≥ 0.12
Expresados en F60 (IFI)• Medición de macrotextura y coeficiente de fricción, con equipos previamente calibrados
OTRAS RUTAS CONCESIONADAS DE ARGENTINA
SE INDICA UN VALOR ADMISIBLE DE COEFICIENTE DE FRICCIÓN, indicado en unidades Mu Meter:
µ >= 0.40 promedio por kilómetro que deberá verificarse durante todo el período de servicio
COMENTARIOS FINALES
LA ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA TIENE GRAN INFLUENCIA EN LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD DE CIRCULACIÓN BRINDADAS A LOS USUARIOS
EN GENERAL, LA MISMA ES SUFICIENTE SOBRE SUPERFICIES SECAS
LA DEMANDA DE ADHERENCIA ES MAYOR EN CURVAS, EN LA PROXIMIDAD DE INTERSECCIONES Y EN ITINERARIOS SINUOSOS
COMENTARIOS FINALES
LAS CARACTERÍSTICAS DE LA SUPERFICIE DE RODAMIENTO SON UNA DE LAS PARTES PRESENTES EN EL LOGRO DE UNA BUENA ADHERENCIA
LA CARPETA DE RODAMIENTO TIENE QUE TENER UNA BUENA MACROTEXTURA
LOS ÁRIDOS UTILIZADOS TIENEN QUE TENER UNA BUENA MICROTEXTURA INICIAL Y RESISTENCIA AL PULIMENTO
JORNADAS TÉCNICAS COMISIÓN PERMANENTE DEL ASFALTO
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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